（江蘇專版）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題四 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 課時18 電解池及其應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案.docVIP

課時18 電解池及其應(yīng)用(本課時對應(yīng)學(xué)生用書第7983頁)【課時導(dǎo)航】復(fù)習(xí)目標(biāo)理解電解池工作原理，能寫出常見的簡單電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式。知識網(wǎng)絡(luò)問題思考問題1用惰性電極電解某些電解質(zhì)溶液的本質(zhì)是電解水，此時溶液的ph一定不變嗎?用惰性電極電解硫酸銅溶液(cuso4未完全反應(yīng))，放電的是cu2+和oh-，使電解液復(fù)原需加入cu(oh)2嗎?問題2如何判斷和比較原電池、電解池、電鍍池?【自主學(xué)習(xí)】 考點1電解池的工作原理【基礎(chǔ)梳理】一、 電解池1. 定義：轉(zhuǎn)化為的裝置叫電解池。2. 形成條件(1) 有與相連的兩個電極。(2) 存在(或)。(3) 形成。3. 電極：其中與電源正極相連的叫極，與電源負(fù)極相連的叫極。陽極材料分為兩類。(1) 惰性電極：石墨、ti、pt、au等導(dǎo)體構(gòu)成，只起導(dǎo)電作用；(2) 活性電極：電極材料參與反應(yīng)，包括ag及比ag活潑的金屬。4. 電極反應(yīng)(1) 陽極反應(yīng)：首先看電極，如果是活性電極，則失電子(發(fā)生反應(yīng))，電極被溶解，溶液中的離子不能失電子。如果是惰性電極，則由溶液中的離子失電子，要比較離子的失電子能力，可以根據(jù)放電順序加以判斷。陰離子的放電順序為。(2) 陰極反應(yīng)：通常是溶液中的離子得電子(發(fā)生反應(yīng))，要比較離子的得電子能力，可以根據(jù)放電順序加以判斷。陽離子的放電順序為。5. 電子和離子移動方向(1) 電子：從電源流向電解池的；從電解池的流向電源的。(注意電子不會進(jìn)入電解質(zhì)溶液中)(2) 離子：陽離子移向電解池的；陰離子移向電解池的。 6. 用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律類型實例電極反應(yīng)式電解對象溶液ph變化溶液復(fù)原需加入的物質(zhì)含氧酸h2so4陽極：陰極：總反應(yīng)：強堿naoh活潑金屬的含氧酸鹽kno3無氧酸(氫氟酸除外)hcl陽極：陰極：總反應(yīng)：不活潑金屬的無氧酸鹽cucl2陽極：陰極：總反應(yīng)：放氫生堿型活潑金屬的無氧酸鹽nacl陽極：陰極：總反應(yīng)：放氧生酸型不活潑金屬的含氧酸鹽agno3陽極：陰極：總反應(yīng)：7. 原電池和電解池的比較裝置類別原電池電解池原理(能量轉(zhuǎn)化)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能舉例(圖)形成條件兩根電極(活潑性不同的兩種金屬或金屬與非金屬)電解質(zhì)(可以是溶液也可以是熔融狀態(tài))構(gòu)成閉合回路兩根電極(活潑性可相同也可不同)電解質(zhì)(可以是溶液也可以是熔融狀態(tài))構(gòu)成閉合回路有外加電源裝置特征無外加電源有外加電源電極名稱正極負(fù)極陽極陰極反應(yīng)類型還原反應(yīng)氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行自發(fā)的氧化還原反應(yīng)自發(fā)或非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)電子流向(“電子不下線”)從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極從負(fù)極流向陰極(陽離子在陰極得電子)；從陽極移向正極(陰離子或活潑金屬在陽極失電子)溶液中離子的移動(“離子不上線”)陽離子移向正極；陰離子移向負(fù)極陽離子移向陰極；陰離子移向陽極【舉題說法】例題1(2016蘇州一模)鉛蓄電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，其電極材料是pb和pbo2，電解液是硫酸?，F(xiàn)用鉛蓄電池電解硫酸鈉稀溶液一段時間后，假設(shè)電解時溫度不變且用惰性電極，下列說法正確的是()a. 蓄電池放電時，每消耗0.1 mol pbo2，生成0.1 mol pbso4b. 電解硫酸鈉溶液時的陽極反應(yīng)式為4oh-4e-2h2o+o2c. 電解一段時間后若硫酸鈉溶液中沒有晶體析出，則c(na2so4)不變d. 蓄電池放電一段時間后其電解液中h2so4的濃度、密度都變大【答案】b【解析】pb(s)+pbo2(s)+2h2so4(aq)2pbso4(s)+2h2o，每消耗0.1 mol pbo2生成0.2 mol pbso4，a錯誤；陽極是氫氧根離子放電，b正確；電解硫酸鈉的稀溶液，實質(zhì)是電解水，硫酸鈉溶液的濃度增大，c錯誤；放電時消耗硫酸同時生成了水，硫酸的濃度、密度都變小，d錯誤。變式1(2015南京、鹽城、徐州二模)一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如下圖所示，圖中有機廢水中有機物可用c6h10o5表示。下列有關(guān)說法正確的是()a. b電極為該電池的負(fù)極b. b電極附近溶液的ph減小c. a電極反應(yīng)式：c6h10o5-24e-+7h2o6co2+24h+d. 中間室：na+移向左室，cl-移向右室【答案】c【解析】由圖示可看出，在a極上有機物轉(zhuǎn)變成co2，電極反應(yīng)式為c6h10o5-24e-+7h2o6co2+24h+，c正確；在b電極上n轉(zhuǎn)變成n2，電極反應(yīng)式為2n+10e-+12h+n2+6h2o，故b極為正極，且電極附近ph增大，a、b錯誤；在原電池中陽離子移向正極而陰離子移向負(fù)極，d錯誤。例題2(2014廣東高考)某同學(xué)組裝了下圖所示的電化學(xué)裝置，電極為al，其他均為cu，則()a. 電流方向：電極電極b. 電極發(fā)生還原反應(yīng)c. 電極逐漸溶解d. 電極的電極反應(yīng)式：cu2+2e-cu【答案】a【解析】根據(jù)金屬的活潑性確定為負(fù)極，為正極，電子從電極經(jīng)過電流表流向電極，電流方向與之正好相反，a正確；電極發(fā)生氧化反應(yīng)，b錯誤；電極上反應(yīng)為cu2+2e-cu，c錯誤；是陽極，是陰極，上反應(yīng)為cu-2e-cu2+，d錯誤。變式2(2015焦作一模)下圖是一套電化學(xué)裝置，下列有關(guān)說法錯誤的是()a. 裝置a是原電池，裝置b是電解池b. 反應(yīng)一段時間后，裝置b中溶液ph增大c. a口若消耗1 mol ch4，d口可產(chǎn)生4 mol氣體d. a口通入c2h6時的電極反應(yīng)為c2h6-14e-+18oh-2c+12h2o【答案】b【解析】a裝置進(jìn)氣，b裝置出氣，所以a是原電池，b是電解池，a正確；b中本質(zhì)上電解水，c(h+)增大，ph減小，b錯誤；若a口消耗1 mol ch4，則轉(zhuǎn)移8 mol電子，a極是負(fù)極，d極是陰極，產(chǎn)生h2，根據(jù)得失電子守恒，產(chǎn)生4 mol h2，c正確；a口通入c2h6，碳元素化合價升高了7，c2h6失去14個電子，堿性溶液生成c，根據(jù)電荷守恒，需要18oh-，根據(jù)h原子守恒，生成12h2o，d正確。1. 電解池總反應(yīng)方程式的書寫(1) 用惰性電極電解某些溶液時(如飽和食鹽水、agno3溶液等)，當(dāng)電解液中h+或oh-放電時，在電極反應(yīng)式中直接寫2h+2e-h2或4oh-4e-2h2o+o2，但在總反應(yīng)式中一定要寫成h2o，當(dāng)h+放電時生成h2同時生成oh-，當(dāng)oh-放電時生成o2同時生成h+。(2) 陽極材料不同，總反應(yīng)方程式可能不同。如(3) 還要注意電解質(zhì)溶液中未參與放電的離子是否可與放電后生成的離子發(fā)生反應(yīng)。如(4) 要注意電解質(zhì)是溶液還是熔融狀態(tài)如2. 用惰性電極電解溶液的規(guī)律及電解液的恢復(fù)(1) 用惰性電極電解含氧酸、強堿、活潑金屬含氧酸鹽溶液時，盡管電解的本質(zhì)都是電解水，但ph的變化要具體情況具體分析：酸溶液，水減少，c(h+)增大，ph減??；堿溶液，水減少，c(oh-)增大，ph增大；活潑金屬的含氧酸鹽，因溶液呈中性，水減少，溶液仍然呈中性，ph不變。(2) 電解cuso4溶液時，盡管是cu2+和oh-分別放電，按照電極反應(yīng)式cu2+2e-cu、4oh-4e-2h2o+o2，氫元素變成h2o仍然留在溶液中，只有cu析出和o2逸出，且物質(zhì)的量之比為21，所以要讓溶液復(fù)原，需要加cuo，而不能加cu(oh)2。加入cuco3時，co2變?yōu)闅怏w逸出，相當(dāng)于加的是cuo。電解nacl溶液時，根據(jù)電極反應(yīng)，從溶液中逸出的是h2和cl2，且物質(zhì)的量之比為11，因而要讓溶液復(fù)原，需向溶液中通入氯化氫氣體，而不能加鹽酸。3. 離子的放電順序陰離子：s2-i-br-cl-oh-含氧酸根(n、s、c等)f-陽離子：au3+ag+hg2+fe3+cu2+h+fe2+zn2+al3+mg2+na+ca2+k+一般情況下，離子按上述順序放電，但如果離子濃度相差十分懸殊，離子濃度大的也可以先放電。如理論上h+的放電能力大于fe2+、zn2+，但在電解濃度大的硫酸亞鐵或硫酸鋅溶液中，由于溶液中c(fe2+)或c(zn2+)c(h+)，則先在陰極上放電的是fe2+或zn2+，因此陰極上的主要產(chǎn)物為fe或zn；但在水溶液中，al3+、mg2+、na+等是不會在陰極上放電的。 考點2電解原理的應(yīng)用【基礎(chǔ)梳理】1. 氯堿工業(yè)(如下圖)(1) 寫出各個字母表示的物質(zhì)：e；f；x；y；w；z。(2) 電極反應(yīng)式陽極：；陰極：；總反應(yīng)式： 。(3) 離子交換膜的作用是，陰極產(chǎn)物是，陽極產(chǎn)物是。2. 電鍍銅(如下圖)(1) 鍍件作極，鍍層金屬銅作極。(2) 電解質(zhì)溶液是。(3) 電極反應(yīng)式陽極：；陰極：。(4) 特點：電鍍液中c(cu2+) 。3. 粗銅的精煉(1) 電極材料：陽極為；陰極為。(2) 電解質(zhì)溶液：。(3) 電極反應(yīng)式陽極：；陰極：。(4) 特點：電解液中c(cu2+)。4. 電冶金利用電解熔融鹽或熔融氧化物的方法來冶煉活潑金屬na、ca、mg、al等。(1) 冶煉鈉總反應(yīng)：2nacl(熔融)2na+cl2陽極：；陰極：。(2) 冶煉鋁總反應(yīng)：2al2o3(熔融)4al+3o2陽極：；陰極：?！九e題說法】例題3下列說法正確的是(填字母)。a. 氯堿工業(yè)中，燒堿在陽極區(qū)生成b. 馬口鐵(鍍錫鐵皮)鍍層破損后鐵仍不易腐蝕c. 電解熔融氯化鋁冶煉金屬鋁d. 氯化鎂屬于電解質(zhì)，工業(yè)上可用電解其溶液的方法制鎂e. 電鍍時，鍍層金屬與直流電源的正極相連f. 鐵片鍍鋅時，鐵片與外電源的正極相連g. 電解法精煉銅時，以粗銅作陽極，純銅作陰極h. 用圖1裝置電解精煉鋁i. 用圖2所示方法可保護鋼閘門不被腐蝕 圖1 圖2【答案】eg【解析】a項，氯堿工業(yè)中陰極區(qū)h+放電，產(chǎn)生oh-，因而naoh在陰極區(qū)產(chǎn)生，錯誤；b項，馬口鐵(鍍錫鐵皮)鍍層破損后構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，腐蝕加劇，錯誤；c項，鋁的冶煉應(yīng)電解熔融的氧化鋁，氯化鋁是共價化合物，熔融狀態(tài)不導(dǎo)電，錯誤；d項，鎂的冶煉應(yīng)電解熔融的氯化鎂，電解其溶液則生成mg(oh)2，錯誤；e項，電鍍時，鍍層金屬作陽極，應(yīng)與直流電源的正極相連，正確；f項，鐵片鍍鋅時，鋅作陽極，鋅與外電源的正極相連，錯誤；g項，精煉銅時，以粗銅作陽極，純銅作陰極，正確；h項，電解精練al時，粗鋁作陽極與電源正極相連，純鋁作陰極與電源負(fù)極相連，錯誤；i項，圖2所示的應(yīng)該是外加電流的陰極保護法，應(yīng)有外加電源，且鋼閘門連接電源負(fù)極，錯誤。變式3(2014揚州一模)電浮選凝聚法處理污水的原理如右下圖所示。電解過程生成的膠體能使污水中的懸浮物凝聚成團而除去，電解時陽極也會產(chǎn)生少量氣體。下列說法正確的是()a. 可以用鋁片或銅片代替鐵片b. 陽極產(chǎn)生的氣體可能是o2c. 電解過程中h+向陽極移動d. 若污水導(dǎo)電能力較弱，可加入足量硫酸【答案】b【解析】該裝置中陽極上鐵失電子生成fe2+，進(jìn)一步生成的fe3+在溶液中形成氫氧化鐵膠體，從而起到凝聚作用，因銅離子不能形成膠體，a錯；陽極上oh-可以失電子生成o2，b正確；電解過程中陽離子向陰極移動，c錯；在污水中加入硫酸，氫氧化鐵膠體將無法形成，d錯?！倦S堂檢測】1. (2015保定聯(lián)考)下圖兩個裝置中，液體體積均為200 ml，開始工作前電解質(zhì)溶液的濃度均為0.5 moll-1，工作一段時間后，測得有0.02 mol電子通過，若忽略溶液體積的變化，下列敘述正確的是()a. 產(chǎn)生氣體體積=b. 中陰極質(zhì)量增加，中正極質(zhì)量減小c. 中陽極反應(yīng)式：4oh- 4e-2h2o+o2，中負(fù)極反應(yīng)式：2h+2e-h2d. 溶液的ph變化：減小，增大【答案】d【解析】中是電解硫酸銅溶液，陽極：2h2o-4e-4h+o2，陰極：cu2+2e-cu，是原電池，鋅是負(fù)極，電極反應(yīng)式為zn-2e-zn2+，cu作正極，電極反應(yīng)式為2h+2e-h2，c錯誤；當(dāng)有0.02 mol電子通過，中產(chǎn)生0.005 mol o2，中產(chǎn)生0.01 mol h2，a錯誤；中正極銅質(zhì)量不變，b錯誤；中生成硫酸，ph減小，中消耗硫酸，ph增大，d正確。2. 用惰性電極電解溶液，下列說法正確的是()a. 電解稀硫酸，實質(zhì)上是電解水，故溶液ph不變b. 電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗oh-，故溶液ph減小c. 電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12d. 電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為11【答案】d【解析】電解稀硫酸，本質(zhì)上是電解水，所以水減少，c(h+)增大，ph減小，a錯；電解氫氧化鈉溶液，本質(zhì)上是電解水，所以水減少，c(oh-)增大，ph增大，b錯；電解硫酸鈉溶液，本質(zhì)上是電解水，陰極產(chǎn)生h2，陽極產(chǎn)生o2，且物質(zhì)的量之比為21，c錯；電解氯化銅溶液，陰極析出cu，陽極產(chǎn)生cl2，物質(zhì)的量之比為11，d正確。3. (2014浙江高考)鎳氫電池(nimh)目前已經(jīng)成為混合動力汽車的一種主要電池類型。nimh中的m表示儲氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程式如下：ni(oh)2+mniooh+mh已知：6niooh+nh3+h2o+oh-6ni(oh)2+n，下列說法正確的是()a. nimh電池放電過程中，正極的電極反應(yīng)式：niooh+h2o+e-ni(oh)2+oh-b. 充電過程中oh-從陽極向陰極遷移c. 充電過程中陰極的電極反應(yīng)式為h2o+m+e-mh+oh-，h2o中的h被m還原d. nimh電池中可以用koh溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液【答案】ac【解析】根據(jù)充電時總反應(yīng)式，可以寫出陽極反應(yīng)式為ni(oh)2-e-+oh-niooh+h2o，陰極反應(yīng)式為h2o+m+e-mh+oh-，放電時正極反應(yīng)式為niooh+h2o+e-ni(oh)2+oh-，a、c正確；充電時，陰離子移向陽極，b錯誤；根據(jù)已知條件，niooh可以跟氨水反應(yīng)，d錯誤。4. (2015石家莊二模)下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是()a. 圖a中，插入海水中的鐵棒越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重b. 圖b中，閉合k2，鐵電極的腐蝕速率比閉合k1時慢c. 圖c中，接通開關(guān)時，zn的腐蝕速率增大，zn上放出氣體的速率也增大d. 圖d中，鋅錳電池自放電腐蝕主要是由mno2的氧化作用引起的【答案】b【解析】鐵棒與水的接觸面處，氧氣的濃度最大，所以發(fā)生吸氧腐蝕最嚴(yán)重，a錯誤；圖b中，閉合k2，形成電解池，其中fe作陰極，被保護，而閉合k1，形成原電池，其中fe作負(fù)極，被腐蝕，b正確；圖c中，接通開關(guān)時形成原電池，zn作負(fù)極，zn的腐蝕速率增大，氫離子在pt電極放電生成氫氣的速率加快，c錯誤；自放電腐蝕zn被氧化為zn2+，主要是由zn的還原作用引起的，d錯誤。5. 電化學(xué)在處理環(huán)境污染方面發(fā)揮了重要的作用。(1) (2015南京、鹽城一模)據(jù)報道以二氧化碳為原料采用特殊的電極電解強酸性的二氧化碳水溶液可得到多種燃料，其原理如圖1所示。電解時其中b極上生成乙烯的電極反應(yīng)式為。圖1(2) (2015常州一模)利用電解原理可將no還原為n2，裝置見圖2，高質(zhì)子導(dǎo)電性的scy陶瓷(能傳遞h+)為介質(zhì)，金屬鈀薄膜作電極。鈀電極a為極，電極反應(yīng)式為 。 圖2 圖3(3) (2015揚州一模)脫去冶金工業(yè)排放煙氣中so2的方法有多種。離子膜電解法：利用硫酸鈉溶液吸收so2，再用惰性電極電解。將陰極區(qū)溶液導(dǎo)出，經(jīng)過濾分離硫黃后，可循環(huán)吸收利用，裝置如圖3所示，則陰極的電極反應(yīng)式為，陽極產(chǎn)生氣體的化學(xué)式為。【答案】(1) 2co2+12h+12e-c2h4+4h2o(2) 陰2no+4h+4e-n2+2h2o(3) so2+4h+4e-s+2h2o(或h2so3+4h+4e-s+3h2o)o2【解析】(1) b電極與電源的負(fù)極相連為陰極，該極通入了co2，故在該電極上co2得電子后結(jié)合遷移過來的h+生成乙烯，電極反應(yīng)式為2co2+12h+12e-c2h4+4h2o。(2) 因為a電極上no得電子后結(jié)合進(jìn)入的h+生成n2，故a電極為陰極，電極反應(yīng)式為2no+4h+4e-n2+2h2o。(3) 由于陰極生成了硫黃，則在陰極上so2得電子后結(jié)合h+生成單質(zhì)硫的同時生成了h2o，電極反應(yīng)式為so2+4h+4e-s+2h2o；在陽極上只能oh-失電子生成o2，故產(chǎn)生的氣體為o2?！締栴}思考和基礎(chǔ)梳理答案】【參考答案】問題思考問題1用惰性電極電解某些電解質(zhì)溶液，盡管本質(zhì)都是電解水，但原溶液的酸堿性影響溶液的ph，所以ph不一定不變。如電解硫酸溶液，c(h+)增大，ph減??；電解naoh溶液，c(oh-)增大，ph增大；電解na2so4溶液，ph不變。用惰性電極電解cuso4溶液，盡管oh-參與放電，但放電后生成水和氧氣，氫元素仍留在溶液中，從溶液中析出的是cu和o2，且物質(zhì)的量之比為21，因而要使電解液復(fù)原，應(yīng)加入cuo而非cu(oh)2。問題2原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，因此原電池中兩種不同的導(dǎo)體用導(dǎo)線相連接并放于電解質(zhì)溶液中(燃料電池中正、負(fù)兩級的導(dǎo)體可以相同)，原電池?zé)o外加電源；電解池則是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，一定要有外加直流電源。因此，只需根據(jù)裝置中有無外加直流電源，即可區(qū)別原電池和電解池。電鍍池是利用電解原理在某些金屬或非金屬材料表面鍍上一層其他金屬，是一種特殊的電解池，電鍍池的陽極為鍍層金屬，電解質(zhì)溶液應(yīng)含鍍層金屬的陽離子。基礎(chǔ)梳理考點11. 電能化學(xué)能2. (1) 直流電源(2) 電解質(zhì)溶液熔融電解質(zhì)(3) 閉合回路3. 陽陰4. (1) 金屬電極氧化陰陰s2-i-br-cl-oh-含氧酸根f-(2) 陽還原ag+hg2+fe3+cu2+h+fe2+zn2+al3+mg2+na+ca2+k+5. (1) 負(fù)極陰極陽極正極(2) 陰極陽極6. 4oh-4e-2h2o+o24h+4e-2h22h2o2h2+o2水減小增大不變水2cl-2e-cl22h+2e-h2 2hclh2+cl2hcl增大hcl2cl-2e-cl2cu2+2e-cucucl2cu + cl2cucl2增大cucl22cl-2e-cl22h+2e- h22nacl+2h2oh2+cl2+2naohnacl和h2o增大hcl4oh-4e-2h2o+o24ag+4e-4ag4agno3+2h2o4ag+o2+4hno3agno3和h2o減小ag2o考點21. (1) 飽和食鹽水稀naoh溶液氯氣氫氣稀食鹽水濃naoh溶液(2) 2cl-2e-cl22h+2e-h22nacl+2h2oh2+cl2+2naoh(3) 避免氫氣和氯氣混合引起爆炸，減少氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)，提高堿的純度h2、naohcl22. (1) 陰陽(2) 含鍍層金屬陽離子的電解質(zhì)溶液(3) cu-2e-cu2+cu2+2e-cu(4) 不變3. (1) 粗銅純銅(2) 含cu2+的電解質(zhì)溶液(3) zn-2e-zn2+、fe-2e-fe2+、cu-2e-cu2+cu2+2e-cu(4) 基本保持不變，略減少4. (1) 2cl-2e-cl22na+2e-2na(2) 6o2- 12e-3o24al3+12e-4al趁熱打鐵，事半功倍。請老師布置同學(xué)們完成配套檢測與評估中的練習(xí)第2930頁?！菊n后檢測】課時18電解池及其應(yīng)用1. 右圖是電解cucl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列判斷正確的是()a. a為負(fù)極、b為正極b. a為陽極、b為陰極c. 電解過程中，d電極質(zhì)量增加d. 電解過程中，氯離子物質(zhì)的量濃度不變2. 如下圖所示，四個裝置中電極反應(yīng)式相同的一組是()a. b. c. d. 3. 下圖所示的電解池和中，a、b、c和d均為pt電極。電解過程中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重bfe3+b. 電池放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為fe2+-e-fe3+c. 充電時，陰極的電極反應(yīng)式為cr3+e-cr2+d. 電池放電時，cl-從負(fù)極室穿過選擇性透過膜移向正極室9. (2015鄭州質(zhì)檢)中國首個空間實驗室“天宮一號”的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池(rfc)，它是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電池。下圖為rfc工作原理示意圖，a、b、c、d均為pt電極。下列說法正確的是()a. b區(qū)的oh-通過隔膜向a電極移動，a區(qū)ph增大b. 圖中右管中的oh-通過隔膜向c電極移動，d電極上發(fā)生還原反應(yīng)c. c是正極，電極上的電極反應(yīng)為2h+2e-h2d. 當(dāng)有1 mol電子轉(zhuǎn)移時，b電極產(chǎn)生氣體y的體積為11.2 l10. 電化學(xué)降解法治理水中硝酸鹽的污染原理如下圖所示。下列說法正確的是()a. b為電源正極b. 電解過程中h+ 向陽極移動c. 陰極反應(yīng)式為2n+6h2o+10e-n2+12oh-d. 理論上電解過程中陰、陽兩極產(chǎn)生的氣體在同溫同壓下體積比為2511. 按圖甲裝置進(jìn)行實驗，若圖乙中橫坐標(biāo)x表示流入電極的電子的物質(zhì)的量，則下列敘述正確的是() 甲 乙a. a表示反應(yīng)生成cu的物質(zhì)的量b. a表示反應(yīng)消耗h2o的物質(zhì)的量c. b表示反應(yīng)生成h2so4的物質(zhì)的量d. b表示反應(yīng)生成o2的物質(zhì)的量12. 用酸性氫氧燃料電池電解苦鹵水(含cl-、br-、na+、mg2+)的裝置如下圖所示(a、b為石墨電極)。下列說法正確的是()a. 電池工作時，正極反應(yīng)式為o2+2h2o+4e-4oh-b. 電解時，a電極周圍首先放電的是br-而不是cl-，說明當(dāng)其他條件相同時前者的還原性強于后者c. 電解時，電子流動路徑：負(fù)極外電路陰極溶液陽極正極d. b為負(fù)極，當(dāng)電池中消耗0.02 g h2時，b極周圍會產(chǎn)生0.02 g h213. (2015江西聯(lián)考)液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小、無需氣體存儲裝置等優(yōu)點。一種以肼(n2h4)為燃料的電池裝置如下圖裝置，該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，koh作為電解質(zhì)。下列敘述不正確的是()a. 該燃料電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為n2h4+4oh-4e-n2+4h2ob. 用該燃料電池作為裝置的直流電源，產(chǎn)生1 mol cl2至少需要通入0.5 mol n2h4c. 該燃料電池的電極應(yīng)采用多孔導(dǎo)電材料，以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸d. 該燃料電池中，電子從右側(cè)電極經(jīng)過外電路流向左側(cè)電極，溶液中oh-遷移到左側(cè)14. . 氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。完成下列填空：(1)寫出電解飽和食鹽水的離子方程式：。(2)精制飽和食鹽水從圖中位置補充，氫氧化鈉溶液從圖中位置流出。(填“a”、“b”、“c”或“d”). 有一種節(jié)能的氯堿工業(yè)新工藝，將電解池與燃料電池相組合，相關(guān)流程如下圖所示(電極未標(biāo)出)?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問題：(1)電解池的陰極反應(yīng)式為。(2)通入空氣的電極為(填“正極”或“負(fù)極”)，燃料電池中陽離子的移動方向(填“從左向右”或“從右向左”)。(3)電解池中產(chǎn)生2 mol cl2，理論上燃料電池中消耗mol o2。(4)a、b、c的大小關(guān)系為。15. (2015江蘇模擬)電解原理在污水處理過程中有廣泛的應(yīng)用。(1)某工業(yè)廢水中含有毒性較大的cn-，可用電解法將其轉(zhuǎn)變?yōu)閚2，裝置如圖1所示。氣體甲是(填化學(xué)式)，電解池中生成n2的電極反應(yīng)式為。(2)電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。電化學(xué)降解n的原理如圖2所示。電源正極為(填“a”或“b”)，陽極反應(yīng)式為。若電解過程中轉(zhuǎn)移了2 mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(m左-m右)為。 圖1 圖2 圖3 圖4(3)將含+6價鉻的廢水放入電解槽內(nèi)，用鐵作陽極，加入適量的氯化鈉進(jìn)行電解。陽極區(qū)生成的fe2+和cr2發(fā)生反應(yīng)，生成的fe3+和cr3+在陰極區(qū)與oh-結(jié)合成氫氧化物沉淀而除去。寫出陽極的電極反應(yīng)式： 。電解法中加入氯化鈉的作用是 。(4)甲醇對水質(zhì)會造成一定的污染，有一種電化學(xué)法可消除這種污染，其原理是：通電后，將co2+氧化成co3+，然后以co3+作氧化劑把水中的甲醇氧化成co2而凈化。實驗室用圖3裝置模擬上述過程，寫出陽極電極反應(yīng)式：。(5)將有機污水去除氧氣后加入到如圖4所示的微生物電解池內(nèi)，可以實現(xiàn)污水處理和二氧化碳還原制甲醇。寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式：?！菊n后檢測答案】課時18電解池及其應(yīng)用1. a【解析】由溶液中離子移動方向可知，c是陰極，連接電源的負(fù)極，a是負(fù)極，a項正確，b項錯誤；陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，cl-在陽極放電：2cl-2e-cl2，c、d項錯誤。2. b【解析】陰極cu2+2e-cu陽極cu -2e-cu2+陰極2h+2e-h2陽極4oh-4e-2h2o+o2陰極cu2+2e-cu陽極cu -2e-cu2+陰極ag+e-ag陽極ag-e-ag+3. d【解析】題意表明b、d沒有氣體逸出，所電解的鹽溶液中金屬元素應(yīng)該在金屬活動順序表中h以后，結(jié)合增重bcr3+，a錯誤；電池放電時，是原電池的工作原理，負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為cr2+-e-cr3+，b錯誤；充電時是電解池工作原理，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為cr3+e-cr2+，c正確；電池放電時，cl-從正極室穿過選擇性透過膜移向負(fù)極室，d錯誤。9. b【解析】陰離子移向陽極，b區(qū)的oh-通過隔膜向a電極移動，并在a電極上失電子生成o2(氣體x)，所以a區(qū)ph不會變大，a錯誤；氣體y為h2，c電極為負(fù)極，原電池中陰離子移向負(fù)極，d極是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，b正確；c極是負(fù)極，電極反應(yīng)是h2-2e-+2oh-2h2o，c錯誤；d選項未指明標(biāo)準(zhǔn)狀況，錯誤。10. d【解析】根據(jù)圖示，n轉(zhuǎn)化為n2，得電子，在陰極反應(yīng)，所以b是負(fù)極，a錯誤；電解池中陽離子移向陰極，b錯誤；因為是質(zhì)子交換膜，所以電極反應(yīng)中陰極反應(yīng)式為2n+12h+10e-n2+6h2o，c錯誤；陽極產(chǎn)生的氣體為o2，根據(jù)得失得失電子守恒：2n25o220e-，所以d正確。11. c【解析】電解硫酸銅溶液，陽極反應(yīng)式：2h2o-4e-o2+4h+，陰極反應(yīng)式：cu2+2e-cu，根據(jù)得失電子守恒，能找出相應(yīng)的關(guān)系：2e-cuh2o(消耗)h2so4o2。12. b【解析】電池工作時，通入o2的電極為電源的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，由于該電池為酸性介質(zhì)，因此正確的電極反應(yīng)式為o2+4h+4e-2h2o，a錯；a作陽極，現(xiàn)陽極材料為惰性電極，因此溶液中還原性強的離子br-先放電，b正確；要注意不論在原電池還是在電解