電解池(知識(shí)點(diǎn)講解)高考化學(xué)易錯(cuò)點(diǎn)練習(xí)

13電解池瞄準(zhǔn)高考12023課標(biāo)Ⅰ〕最近我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO+HS協(xié)同轉(zhuǎn)扮裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)自然氣中CO和2 2 2HSZnO〔ZnO〕和石墨2烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反響為：①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+②2EDTA-Fe3++HS＝2H++S+2EDTA-Fe2+2該裝置工作時(shí)，以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是陰極的電極反響：CO+2H++2e-＝CO+HO2 2協(xié)同轉(zhuǎn)化總反響：CO+HS＝CO+HO+S2 2 2石墨烯上的電勢比ZnO石墨烯上的低假設(shè)承受Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需為酸性【答案】C22023課標(biāo)Ⅰ〕原理如下圖，其中高硅鑄鐵為惰性關(guān)心陽極。以下有關(guān)表述不正確的選項(xiàng)是A．通入保護(hù)電流使鋼管樁外表腐蝕電流接近于零B．通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C．高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D．通入的保護(hù)電流應(yīng)當(dāng)依據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)展調(diào)整【答案】C32023課標(biāo)Ⅱ〕一般為HSO—HCO2 4 224A．待加工鋁質(zhì)工件為陽極B．可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C．陰極的電極反響式為：A3++3e-=AlD．硫酸根離子在電解過程中向陽極移動(dòng)【答案】C【解析】A、依據(jù)原理可知，Al要形成氧化膜，化合價(jià)上升失電子，因此鋁為陽極，故A說法正確；B、不銹鋼網(wǎng)接觸面積大，能增加電解效率，故B說法正確；C、陰極應(yīng)為陽離子得電子，依據(jù)離子放電挨次應(yīng)是H＋2H＋＋2e－=HCD、依據(jù)電解原理，2電解時(shí)，陰離子移向陽極，D說法正確。3．〔2023Ⅲ〕全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、本錢低，其工作原理如下圖，其中電極a常用摻有石墨烯的S816Li=8L2S〔2≤8。以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是電池工作時(shí)，正極可發(fā)生反響：2LiS+2Li++2e-=3LiS26 240.02mol0.14gC．石墨烯的作用主要是提高電極aD．電池充電時(shí)間越長，電池中的LiS22【答案】D鎖定考點(diǎn)一．電解池：1、電解和電解池使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化復(fù)原反響的過程叫做電解。電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程，就是電解質(zhì)溶液的電解過程。這種把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫做電解池。2CuCl2陽極：接直流電源的正極。較易失去電子的陰離子優(yōu)先在陽極(惰性)失去電子發(fā)生氧化反響。2Cl－－2e－===Cl↑。2Cu2電解＋＋2e－=Cu。電解反響式：CuClCu＋Cl2 23、離子的放電挨次①在陽極上如是活性材料作電極時(shí)，金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)入溶液，陰離子不簡潔在電極上放電。如是惰性電極如Pt、Au、TiS2+＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞NO-3②在陰極上無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反響，發(fā)生反響的是溶液中的陽離子，陽離子在陰極上放電挨次是：Ag+＞Hg2+ ＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。二．用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律總結(jié)電解水型電解電解電解質(zhì)(水溶液)電極反響式總反響式電解質(zhì)濃度溶液復(fù)原物質(zhì)含氧酸3 2 4減小2 42陽極：4OH－－4e－ 電解水2HO=====2增大增大NaOH)=O↑+2HO22 2O↑＋2H↑2 2活潑金屬陰極：4H＋＋不變的含氧酸鹽4e==2H↑22電解電解質(zhì)型電解質(zhì)(水溶液)電解質(zhì)(水溶液)電極方程式電解物質(zhì)總反響式電解質(zhì)濃度溶液復(fù)原陽極：2Cl－－2e－無氧酸電解===Cl↑2酸2HCl=====增大陰極：Cl↑＋H↑2 22H＋＋2e－===H↑2減小陽極：不活潑金屬的無2Cl－－2e－氧酸鹽電解2===Cl↑2鹽CuCl=====22陰極：Cu＋Cl↑2除氟化物外Cu2＋＋2e－=Cu電解質(zhì)(水溶液)

放H2電極方程式 電解物質(zhì) 總反響式

電解質(zhì)濃度 溶液pH 溶液復(fù)原陽極：陽極：活潑金2Cl－－2e－2Cl－＋屬的無===Cl↑2電解生成電解水和鹽2HO=====2增大氧酸鹽 陰極：Cl↑＋H↑質(zhì)2 22H＋＋2e－＋2OH－===H↑2放O電解質(zhì)電極方程式電解質(zhì)電極方程式電解物質(zhì)總反響式電解質(zhì)濃度pH溶液復(fù)原(水溶液)陽極：4OH－－4e－不活潑金屬===O↑＋22Cu2＋＋生成電解CuO的含氧酸鹽2HO2水和鹽2電解2Cu減小質(zhì)CuSO4陰極：CuCO3＋O↑＋4H＋22Cu2＋＋4e－===2Cu三．電解原理的應(yīng)用電解飽和食鹽水⑴電極反響 陽極：2Cl－－2e－===Cl↑(反響類型：氧化反響)。2陰極：2H＋＋2e－===H↑(反響類型：復(fù)原反響)。2電解2NaCl＋2HO=====2NaOH＋HCl2 2 2電解離子方程式：2C＋2HO====2OH－HCl↑。2 2 2【名師點(diǎn)撥】①NaCl溶液中的N+HOH濃度增大，NaCl②陽離子交換膜(以電解NaCl溶液為例)，只允許陽離子(Na＋)通過，而阻擋陰離子(Cl－、OH－)和分子(ClH2 NaClO電解精煉銅

Cl2

Cl2

NaOHCu-2e-===Cu2+電極粗銅〔含Zn、Fe、Zn-2e-===Zn2+陽極Ni、Ag、Au〕Fe-2e-===Fe2+材料粗銅中的Ag、Au不反響，沉積在電解池底部形成陽極泥陰極純銅Cu2++2e- ===Cu電解質(zhì)溶液CuSO4Cu2+濃度減小電解裝置電極反響電鍍(Fe外表鍍Cu)電解裝置電極反響陽極：鍍層金屬〔Cu〕電解質(zhì)溶液：含鍍層金屬離子的溶液〔含Cu2＋的鹽溶液〕電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。電解2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2電極反響 陽極：2Cl－－2e－===Cl↑；2陰極：2Na＋＋2e－===2Na。電解Mg＋Cl2 2電極反響 陽極：2Cl－－2e－===Cl↑；2陰極：Mg2＋＋2e－===Mg。電解⑶冶煉鋁2AlO4Al＋3O23 NaAlF 26電極反響 陽極：6O2－－12e－===3O↑；2陰極：4Al3＋＋12e－===4Al。四.原電池、電解池、電鍍池的比較原電池 電解池 電鍍池應(yīng)用電解原理在某些定將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置義

將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置

金屬外表鍍上一層其它金屬的裝置。一種特別的電解池。裝置舉例①活動(dòng)性不同的兩電極(連形接)成②電解質(zhì)溶液(電極插入其條中并與電極自發(fā)反響)件③形成閉合回路

①兩電極接直流電源 ①鍍層金屬接電源正極，②兩電極插人電解質(zhì)溶液待鍍金屬接電源負(fù)極③形成閉合回路 ②電鍍液必需含有鍍層金屬的離子電負(fù)極：較活潑金屬；極名電的非金屬等)稱電子流 負(fù)極 正極向

電源負(fù)極 陰極 電源負(fù)極 陰極電源正極 陽極 電源正極 陽極〔氧化反響電失電子；極〔復(fù)原反響反陽離子得電子應(yīng)離 陽離子：負(fù)極→正極〔溶液

陽極〔氧化反響：溶液中陽極〔氧化反響極本身失電子； 陰〔復(fù)原反響電鍍液陰極〔復(fù)原反響溶液中中陽離子得電子的陽離子得電子陽離子→陰極〔溶液中〕 陽離子→陰極〔溶液中〕子子中〕陰離子→陽極〔溶液中〕陰離子→陽極〔溶液中〕流陰離子：負(fù)極←正極〔溶液向中〕小題快練工業(yè)上常承受吸取-電解聯(lián)合法除去自然氣中的HS氣體，并轉(zhuǎn)化為可回收利用的單質(zhì)硫，2其裝置如以下圖所示。通電前，先通入一段時(shí)間含HSNaOHHS2 2NaS，再接通電源，連續(xù)通入含雜質(zhì)的甲烷氣，并掌握好通氣速率即可保證裝置中反響的連續(xù)2性。以下說法正確的選項(xiàng)是與電源aAO2與電源b端相連的碳棒上電極反響為：2HO+2e－ 2OH－+H↑2 2通電過程中，右池溶液中的OH-通過陰離子膜進(jìn)入左池在通電前后，右池中的c(NaOHc(NaS)之比根本不變2【答案】D全釩液流儲(chǔ)能電池一次性充電后，續(xù)航力量可達(dá)1000km3～5min，被譽(yù)為“完善電池”，其原理如下圖(V2+呈紫色，V3+呈綠色)。電池放電時(shí)，左槽溶液質(zhì)量增加。以下說法正確的選項(xiàng)是充電時(shí)的陰極反響為VO++2H++e-=VO2++HO2 2放電時(shí)的正極反響為V3++e-=V2+放電過程中，右槽溶液由紫色變?yōu)榫G色假設(shè)負(fù)載為用石墨電極電解食鹽水的裝置，生成4gNaOH0.1molH+【答案】CCO并供給O2 2裝置，反響完畢，電解質(zhì)溶液的pH保持不變。以下說法正確的選項(xiàng)是圖中NPY電極的反響：4OH--4e-=2HO+O2 2圖中離子交換膜為陽離子交換膜該裝置實(shí)現(xiàn)了“太陽能→化學(xué)能→電能”的轉(zhuǎn)化【答案】B【解析】A、依據(jù)左圖，離子移動(dòng)的方向，以及原電池工作原理，陽離子向正極移動(dòng)，陰離子NPA；B、Y正極，Y4OH－－4e－=2HO＋OB正確；C、2 2反響完畢后，電解質(zhì)溶液的pHC錯(cuò)誤；D、該裝置實(shí)現(xiàn)了太陽能→電能→化學(xué)能，故D錯(cuò)誤。4．鈉電池由于其快速充放電的特性受到科研工作者的重視，某鈉離子鈦基電池電池構(gòu)造如圖2NaC+xNaTi(POxn 2 43xNaTi(PO3 2 43A．放電時(shí)電池正極為NaC B．放電時(shí)Na+向電極Ⅱ移動(dòng)xn

2nC+C．充電時(shí)陽極反響：NaC-xe-=nC+xNa+xn【答案】D

D．充電時(shí)電極Ⅰ與外電源正極相連5．N代表阿伏加德羅常數(shù)的值，以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是( )A①18g3NA②1molNA③常溫常壓時(shí)SS6.4g0.2N2 8 A④肯定溫度下，1L0.50mol·L━1NHCl2L0.25mol·L━1NHClNH+的物質(zhì)4 4 40.5NA⑤電解法精煉銅時(shí)，當(dāng)陽極質(zhì)量削減64g2NAA．② B．②④⑤ C．④⑤ D．②④【答案】C【解析】①〔C= =1.5mo，金剛石屬于原子晶體，其中則含有的碳碳共價(jià)鍵為3mol，①正確；②，Cu與S反響生成CuS，Cu元素的化合價(jià)由0價(jià)升21molSSSn〔S〕2 8==0.2mol，③正確由于NH+的水解兩溶液中NH+物質(zhì)的量都小于0.5mol，NHCl4 4 4的濃度越小，NH+的水解程度越大，后者NH+更少，④錯(cuò)誤；⑤，電解精煉銅，陽極為粗銅，4 4陽極電極反響為Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Cu-2e-=Cu2+，粗銅中活潑性不如Cu的雜質(zhì)以陽極泥的形式沉降，由于陽極中各雜質(zhì)的比例未知，無法計(jì)算電路中通過的電子物質(zhì)的量，⑤錯(cuò)誤；錯(cuò)誤的為④⑤，答案選C。6．應(yīng)用電解法制備的物質(zhì)主要有三種：一是鋁的工業(yè)制備；二是電解飽和NaCl溶液制備燒堿；三是金屬鈉的制備。以下關(guān)于這三個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的描述中正確的選項(xiàng)是〔 〕電解法制鋁時(shí)一般是用熔融態(tài)的氧化鋁進(jìn)展電解，但也可用熔融態(tài)的A1C133mol1mol在電解飽和NaCl溶液中，電解池中的陰極產(chǎn)生的是H，NaOH2電解飽和NaCl溶液和金屬鈉的冶煉都用到了NaC1，在電解時(shí)它們的陰極都是C1-失電子【答案】BH2O和CO2轉(zhuǎn)化為糖類(C6H12O6O2，X、Y電源a該裝置中Y電極發(fā)生復(fù)原反響X6CO+24H++24e-=CHO+6HO2 6126 222.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O4molH+由X極區(qū)向Y2【答案】COH－的濃度制備納米CuO2Cu＋HO2 2

CuO＋H↑，2 2裝置如圖，以下說法中正確的選項(xiàng)是電解時(shí)Cl-通過交換膜向Ti極移動(dòng)陽極發(fā)生的反響為：2Cu－2e－+2OH－=CuO+HO2 2陰極OH-放電，有O2Ti電極和Cu2∶1【答案】B【解析】Cu極與外加電源的正極相連，Cu極為陽極，Ti極與外加電源的負(fù)極相連，Ti極為陰極；AOH-CuABCu2Cu-2e-+2OH-=CuO+HO，BCTi2 22HO+2e-=H↑+2OH-，陰極有H生成，CD2 2 2極得失電子相等，Ti極生成的HCu極生成的CuO1:1，D2 2以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是合成氨生產(chǎn)過程中將NH液化分別，可提高NH的轉(zhuǎn)化率，同時(shí)可以加快正反響速率3 2 2電解精煉銅時(shí)，同一時(shí)間內(nèi)陽極溶解銅的質(zhì)量比陰極析出銅的質(zhì)量大用惰性電極電解KSO溶液，陰極產(chǎn)物和陽極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:22 4鍍層破損后，鍍鋅鐵板比鍍錫鐵板更耐腐蝕【答案】DEFC劍橋法用固體二氧化鈦(TiO2極電位下，TiO(陰極)中的氧解離進(jìn)入熔融鹽，陰極最終只剩下純鈦。以下說法中正確的選項(xiàng)是2A．陽極的電極反響式為2Cl－－2e－===Cl↑ B．陰極的電極反響式為TiO＋4e－===Ti＋2 22O2－C．通電后，O2－、Cl－均向陰極移動(dòng) D．石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化【答案】B【解析】A項(xiàng)、由裝置示意圖可知，電解池的陽極是O2－離子放電，O2－離子發(fā)生氧化反響生成氧氣，電極反響式為：2O2——4e-=OA錯(cuò)誤；B項(xiàng)、電解池的陰極發(fā)生得電子的復(fù)原2TiO+4e2

O2-、Cl-CD間發(fā)生反響，導(dǎo)致氣體一氧化碳、二氧化碳的消滅，所以電解本身會(huì)消耗，質(zhì)量減輕，故D錯(cuò)誤。電解法制取有廣泛用途的NaFeOFe＋2HO＋2OH－2 4 2

FeO2-＋3H↑，4 2工作原理如下圖。以下說法不正確的選項(xiàng)是(：NaFeO只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，易被H2 4 2裝置通電后，鐵電極四周生成紫紅色的FeO2-4M氫氧根離子從鎳極區(qū)通過交換膜到達(dá)鐵極區(qū)域電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體準(zhǔn)時(shí)排出【答案】B以下圖為EFC劍橋法用固體二氧化鈦(TiO2極電位下，TiO2(陰極)中的氧解離進(jìn)入熔融鹽，陰極最終只剩下純鈦。以下說法中正確的是2Cl－－2e－===Cl2陰極的電極反響式為TiO＋4e－===Ti＋2O2－2通電后，O2－、Cl－均向陰極移動(dòng)石墨電極的質(zhì)量不發(fā)生變化【答案】B【解析】A、電解池的陽極是氧離子發(fā)生失電子的氧化反響，導(dǎo)致氧氣等氣體的消滅，所以電極反響式為：2O2-→O↑+4e-，故A錯(cuò)誤；B、電解池的陰極發(fā)生得電子的復(fù)原反響，是二氧化2TiO+4e-→Ti+2O2-，故B正確；C、電解池中，電解質(zhì)里的陰離2子O2-、Cl-均移向陽極，故C錯(cuò)誤；D、石墨電極會(huì)和陽極上產(chǎn)生的氧氣之間發(fā)生反響，導(dǎo)致氣體一氧化碳、二氧化碳的消滅，所以電解本身會(huì)消耗，質(zhì)量減輕，故D錯(cuò)誤。13．如圖是一種型鋰電池裝置，電池充、放電反響為酸鉀反應(yīng)使共晶鹽熔化。以下說法不正確的選項(xiàng)是共晶鹽儲(chǔ)熱效果好，利于電解質(zhì)熔化整個(gè)過程的能量轉(zhuǎn)化只涉及化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能放電時(shí)LiVO電極的反響為xLi++xe-+LiVOLiVO38 38 1+X38充電時(shí)Cl-移向LiVO38【答案】BHONaCOFe(OH)2 2 2 3 2電解池兩極材料分別為鐵和石墨，通電一段時(shí)間后，右側(cè)玻璃管中產(chǎn)生大量的白色沉淀。則以下說法正確的選項(xiàng)是石墨電極Ⅱ處的電極反響式為O＋4e－===2O2－2X電解池中的電解液為蒸餾水假設(shè)將電池兩極所通氣體互換，X、Y兩極材料也互換，試驗(yàn)方案更合理【答案】D【解析】A.通入氧氣的電極IIO+4e-+2CO=2CO2-，選項(xiàng)AB.X2 2 3Y2HO+2e-=H↑+2OH-XBC.2 2解過程是陰極上氫離子放電得到溶液中的氫氧根離子交換亞鐵離子生成氫氧化亞鐵，所以可以用NaOH溶液作為電解液，蒸餾水的導(dǎo)電性較差一般不用做電解液，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.假設(shè)將電池兩極所通氣體互換，X、YY極產(chǎn)物的氫氣能起保護(hù)氣作用，防止X極產(chǎn)生的氫