電解原理及應(yīng)用

1、2020屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型微專(zhuān)題突破2020屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)熱點(diǎn)題型微專(zhuān)題突破五十八電解原理及應(yīng)用、填空題1 .工業(yè)廢氣、汽車(chē)尾氣排放出的S。、NOx等，是形成霧霾的重要因素.霾是由空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機(jī)碳?xì)浠衔锏攘Ｗ有纬傻臒熿F.(4)工業(yè)上利用氯堿工業(yè)產(chǎn)品治理含二氧化硫的廢氣.如圖是氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式是.用溶液A吸收含二氧化硫的廢氣，其反應(yīng)的離子方程式是.用含氣體B的陽(yáng)極區(qū)溶液吸收含二氧化硫的廢氣，其反應(yīng)的離子方程式是2 .甲醇既可用于基本有機(jī)原料，又可作為燃料用于替代礦物燃料.(3)現(xiàn)以甲醇燃料電池，采用電解法來(lái)處理酸性含銘廢

2、水(主要含有Cr2O7一時(shí)，實(shí)驗(yàn)室利用如圖裝置模擬該法：N電極的電極反應(yīng)式為3 .I如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和電解CuSO4溶液，其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜.KQH溶液飽承l(wèi)譚液CiiSOj溶液甲乙丙根據(jù)要求回答相關(guān)問(wèn)題：通入氧氣的電極為(填“正極”或“負(fù)極”)，正極的電極反應(yīng)式為.(2)鐵電極為(填“陽(yáng)極”或“陰極”)，石墨電極(C)的電極反應(yīng)式為.(3)反應(yīng)一段時(shí)間后，乙裝置中生成氫氧化鈉主要在區(qū).(填“鐵極”或“石墨極”)(4)乙裝置中電解的總反應(yīng)的離子方程式為(5)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有1.12L氧氣參加反應(yīng)，內(nèi)裝置中陰極增重的質(zhì)量為.4 .電解原理和原電池原理

3、是電化學(xué)的兩個(gè)重要內(nèi)容，引起了人們的研究興趣。(2)0.4molCuSQ和0.4molNaCl溶于水，配成1L溶液，用惰性電極進(jìn)行電解，當(dāng)一個(gè)電極得到0.3molCUW,另一個(gè)電極上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為L(zhǎng)o新型綠色硝化劑N2O5可以N2O4為原料用電解法制備，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，則電極B接直流電源的極，電解7tk中生成N2O5的電極反應(yīng)式為.第9頁(yè)，共9頁(yè)5 .將海水淡化與濃海水資源化結(jié)合起來(lái)是綜合利用海水的重要途徑之一。一般是先將海水淡化獲得淡水，再?gòu)氖Ｓ嗟臐夂Ｋ型ㄟ^(guò)一系列工藝流程提取其他產(chǎn)品?；卮鹣铝袉?wèn)題：(4)采用石墨陽(yáng)極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為;電

4、解時(shí)，若有少量水存在會(huì)造成產(chǎn)品鎂的消耗，寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式6 .膽研(CuSO45H2O)是一種重要的含銅化合物，某課外研究小組用粗銅(含少量Fe)通過(guò)不同的化學(xué)反應(yīng)制取膽研的過(guò)程如圖：可Y吧蛆制.固體星般幃流解溶液試制上當(dāng)溶液中被沉淀離子的物質(zhì)的量濃度小于1X10-5mol/L時(shí)，認(rèn)為該離子沉淀完全。溶嵇過(guò)能濫液圃珥物質(zhì)完全沉淀時(shí)的pHFe(OH)33.2Fe(OH)29.6Cu(OH)26.4足與堆疑裾.懦掩試回答下列問(wèn)題：（6）納米氧化亞銅（CU2O）是一種用途廣泛的光電材料，電化學(xué)法可用銅棒和石墨作電極，電解濾液E獲得納米氧化亞銅，電解過(guò)程中無(wú)氣體產(chǎn)生，則銅棒作極，生成CU2O的

5、電極反應(yīng)式為,電解過(guò)程中濾液E的濃度（填“增大”“不變”或“減小”）。7.鋼鐵工業(yè)是國(guó)家工業(yè)的基礎(chǔ)，鋼鐵生銹現(xiàn)象卻隨處可見(jiàn)，為此每年國(guó)家損失大量資金鋼鐵的防護(hù)除了用電化學(xué)保護(hù)方法之外，在鋼鐵制品表面鍍銅也可以有效地防止其腐蝕，電鍍的裝置如圖所示：電鍍裝置圖的“直流電源”中，（填“a”或"b”）是正極。Fe電極反應(yīng)式為接通電源前，裝置圖中的銅、鐵兩個(gè)電極質(zhì)量相等，電鍍完成后，將兩個(gè)電極取出，用水小心沖洗干凈、烘干，然后稱量，二者質(zhì)量之差為5.12g,由此計(jì)算電鍍過(guò)程中電路中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為。上述鐵鍍件破損后，鐵更容易被腐蝕。請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明鍍銅鐵鍍件破損后，鐵更容易被腐蝕的原因：8.高鈕

6、酸鉀（KMnO4）是一種常用氧化劑，主要用于化工、防腐及制藥工業(yè)等。以軟鉆礦（主要成分為MnO2）為原料生產(chǎn)高鈕酸鉀的工藝路線如下：回答下列問(wèn)題：將K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4的生產(chǎn)有兩種工藝：“電解法”為現(xiàn)代工藝，即電解K2MnO4水溶液，電解槽中陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為9.NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液，電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫(xiě)出電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：。10.如圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不

7、變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色請(qǐng)回答：(1)B極是電源的,一段時(shí)間后，甲中溶液顏色,丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明,在電場(chǎng)彳用下向Y極移動(dòng)；(2)現(xiàn)用內(nèi)裝置給銅件鍍銀，則H應(yīng)該是(填“鍍層金屬”或“鍍件”)，電鍍液是溶液。當(dāng)乙中溶液的pH是13時(shí)(此時(shí)乙溶液體積為500mL)，甲中溶液的pH(填“變大”、“變小”或“不變”)，丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為;若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí)，對(duì)應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為;若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是;(5)用甲裝置電解100mL0.2

8、molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl的混合液,若在一極析出19.2gCu,在另一極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)況下的體積為L(zhǎng)。11.納米級(jí)CU2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注(2)采用離子交換膜控制電解液中OH-的濃度也可以制備納米級(jí)CU2O裝置如圖所示:為保證電解能持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行，若電解槽中的離子交換膜只允許一種離子通過(guò)，則該交換膜應(yīng)為(填“Na+”或“H+”或“OH-")離子交換膜，該電池的陽(yáng)極反應(yīng)式為12.能源短缺是人類(lèi)社會(huì)面臨的重大問(wèn)題.甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景.（3）某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池電解NazSQ溶液

9、（圖如下）.請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：通入甲醇蒸氣的電極應(yīng)為極（填寫(xiě)“正”或“負(fù)”），該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是（填字母代號(hào)）.a.2CH30H-12e-+302=2CO2+4H2Ob.CH3OH-6e-+80H-=CC3-+6H2Oc.02+2H2O+4e-=40H-d.C2-4e-+4H+=2H2O寫(xiě)出電極A的名稱.寫(xiě)出B電極的電極反應(yīng)式.當(dāng)堿性甲醇燃料電池消耗3.36L氧氣時(shí)（折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況），理論上電解NmSQ溶液生成氣體的總物質(zhì)的量是.13.次磷酸（H3P02）是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品，具有較強(qiáng)還原性?；卮鹣铝袉?wèn)題：（4）H3PQ也可用電滲析法制備，“四室電滲析法”工作原理如圖所示（陽(yáng)膜和陰

10、膜分別只允許陽(yáng)離子、陰離子通過(guò)）:Rl«£ 產(chǎn)拈覓則理品寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式C分析產(chǎn)品室可得到H3P02的原因早期采用“三室電滲析法”制備H3P02：將“四室電滲析法”中陽(yáng)極室的稀硫酸用H3P02稀溶液代替，并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，從而合并了陽(yáng)極室與產(chǎn)品室。其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是。它的利用包括氫的制備、儲(chǔ)存和應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)?；卮鹣铝袉?wèn)題:圖2化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來(lái)源，電解法制取有廣泛用途的NazFeQ.同時(shí)獲得氫氣：Fe+2H2O+2OH-FeO2-+3H2t,裝置如圖所示，裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色FeO4-,鍥電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧

11、化鈉溶液濃度過(guò)高，鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知：NazFeQ只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被出還原。電解一段時(shí)間后，c(OH-)降低的區(qū)域在(填“陰極室”或“陽(yáng)極室”)。電解過(guò)程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出，其原因?yàn)?。c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2,任選M、N兩點(diǎn)中的一點(diǎn)，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因。15 .下表列出了3種燃煤煙氣脫硫方法的原理.方法I用氨水將SO2轉(zhuǎn)化為NH4HSQ,再氧化成(NH4)2SO4方法n用生物質(zhì)熱解氣(主要成分CO、CH4、H2)將SQ在圖溫卜還原成單質(zhì)硫方法m用Na2SO3溶液吸收SQ,再經(jīng)電解轉(zhuǎn)化為H2SC4(3)方法田中用惰

12、性電極電解NaHSO3溶液的裝置如右圖所示.陽(yáng)極區(qū)放出氣體的成分為.(填化學(xué)式)16 .多晶硅是制作光伏電池的關(guān)鍵材料。以下是由粗硅制備多晶硅的簡(jiǎn)易過(guò)程超睢干燥HC1soon*混合物分離L SiCU（氯氣J SiHCls氏多晶行HC1回答下列問(wèn)題:H.將SiC4氫化為SiHC3有三種方法，對(duì)應(yīng)的反應(yīng)依次為:SiCl4(g)+H2(g)?SiHCl3(g)+HCl(g)AH1>03SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)?4SiHCl3(g)AH2<02SiCL(g)+"(g)+Si(s)+HCl(g)?3SiHCh(g)?也(1)氫化過(guò)程中所需的高純度也可用惰性電極電解

13、KOH溶液制備，寫(xiě)出產(chǎn)生”的電極名稱(填“陽(yáng)極”或“陰極”)，該電極反應(yīng)方程式為。E 1溫度七17.污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類(lèi)的重要研究課題.某研究小組利用 軟鉆礦(主要成分為MnO2,另含有少量鐵、鋁、銅、鍥等金屬化合物)作脫硫劑，通過(guò)如 下流程既脫除燃煤尾氣中的SQ,又制得電池材料MnO2(反應(yīng)條件已省略).含 SO二尾氣 尾氣MaCOjMnXKMnO.I f除怕«除做等I同世稀破醺化的軟M素過(guò)叱含雜質(zhì)的過(guò)豆含雜質(zhì)的過(guò)工MdS6 溶液MnSO.WJMnSO. 將»過(guò)整請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(4)乂門(mén)02可作超級(jí)電容器材料.用惰性電極電解MnSO4溶液可制得

14、MnO2,其陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是.(5)乂口02是堿性鋅鈕電池的正極材料.堿性鋅鈕電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是18.鋁是應(yīng)用廣泛的金屬，以鋁土礦(主要成分為AI2O3,含SiO2和F%O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下：NaOI INai 1CO5注：SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。(3)“電解I”是電解熔融AI2O3,電解過(guò)程中作陽(yáng)極的石墨易消耗，原因是<“電解H”是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽(yáng)瓢'(ririwit=N.OH溶液w二.一-L褲N皆O(shè)H溶液hr陽(yáng)高子交換膜陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為,陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為。19.某工廠用軟鈕礦(主要為MnO2,含雜質(zhì)AI2O3)和閃鋅礦(主要為ZnS,含雜質(zhì)FeS洪同生產(chǎn)干電池的原料Zn和MnO2,同時(shí)獲得一些副產(chǎn)品，工藝流程如下：NK5用gOhFeiOj已知：硫酸浸取液的主要成分為ZnSQ、MnSQ、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3(3)“電解”時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為20.硫酸鈕是一種重要的化工中間體，是鉆行業(yè)研究的熱點(diǎn)。一種以高硫鈕礦(主要成分為含鈕化合物及FeS)為原料制備硫酸鈕的工藝流程如下：就化抵礦H2SO4MnO；CaCO5卜血邑*III.而