2025版高考化學(xué)全程一輪復(fù)習(xí)第38講電解原理創(chuàng)新應(yīng)用課件

第38講電解原理創(chuàng)新應(yīng)用1.提升應(yīng)用電解原理解決工業(yè)生產(chǎn)、生活中實(shí)際問題的能力。2．建立電化學(xué)與生產(chǎn)、生活及新科技等相聯(lián)系。夯實(shí)·必備知識(shí)突破·關(guān)鍵能力突破·關(guān)鍵能力1.電解原理常見的考查點(diǎn)電解原理及應(yīng)用是高考高頻考點(diǎn)，該類試題往往與生產(chǎn)、生活及新科技等相聯(lián)系，以裝置圖或流程圖為載體呈現(xiàn)，題材廣、信息新，題目具有一定難度。主要考查陰、陽極的判斷、電極反應(yīng)式、電解反應(yīng)方程式的書寫、溶液離子濃度變化及有關(guān)計(jì)算等。2．“5點(diǎn)”突破電解綜合應(yīng)用題(1)分清陰、陽極，與電源正極相連的為陽極，與電源負(fù)極相連的為陰極，兩極反應(yīng)為“陽氧陰還”。(2)剖析離子移向，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。(3)注意放電順序，正確判斷放電的微?；蛭镔|(zhì)。(4)注意介質(zhì)，正確判斷反應(yīng)產(chǎn)物，酸性介質(zhì)不出現(xiàn)OH－，堿性介質(zhì)不出現(xiàn)H＋；不能想當(dāng)然地認(rèn)為金屬作陽極，電極產(chǎn)物為金屬陽離子。(5)注意得失電子守恒和電荷守恒，正確書寫電極反應(yīng)式。3．離子交換膜的作用及意義(1)隔離某些物質(zhì)，防止發(fā)生反應(yīng)，常用于物質(zhì)制備。(2)限制某些離子的移動(dòng)，常用于物質(zhì)制備及純化。(3)雙極膜：由一張陽膜和一張陰膜復(fù)合制成的陰、陽復(fù)合膜。突破·關(guān)鍵能力【教考銜接】典例[2023·湖北卷，10]我國科學(xué)家設(shè)計(jì)如圖所示的電解池，實(shí)現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的綠色化。該裝置工作時(shí)陽極無Cl2生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為xmol·h－1。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．b電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．離子交換膜為陰離子交換膜C．電解時(shí)海水中動(dòng)能高的水分子可穿過PTFE膜D．海水為電解池補(bǔ)水的速率為2xmol·h－1答案：D解析：b電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故A正確；該裝置工作時(shí)陽極無Cl2生成且KOH濃度不變，陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，為保持OH－離子濃度不變，則陰極產(chǎn)生的OH－離子要通過離子交換膜進(jìn)入陽極室，即離子交換膜應(yīng)為陰離子交換摸，故B正確；電解時(shí)電解槽中不斷有水被消耗，海水中的動(dòng)能高的水可穿過PTFE膜，為電解池補(bǔ)水，故C正確；由電解總反應(yīng)可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率為xmol·h－1，則補(bǔ)水的速率也應(yīng)是xmol·h－1，故D錯(cuò)誤?！窘忸}思路】

由圖可知，該裝置為電解水制取氫氣的裝置，a電極與電源正極相連，為電解池的陽極，電極反應(yīng)為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O；b電極與電源負(fù)極相連，為電解池的陰極，電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；電池總反應(yīng)為2H2O通電2H2↑＋O2↑。

答案：D解析：石墨電極物質(zhì)轉(zhuǎn)化為：P4→Li[P（CN）2]，磷元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以石墨電極為陽極，對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為：P4＋8CN－－4e－===4[P（CN）2]－，則生成1molLi[P（CN）2]，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移1mol電子，右側(cè)電極為陰極，A、B錯(cuò)誤；電解池工作過程中陽離子移向陰極，陰離子移向陽極，CN－應(yīng)該向陽極移動(dòng)，即移向石墨電極，C錯(cuò)誤；由圖示物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，HCN在陰極放電，產(chǎn)生CN－和H2，而HCN中的H來自LiOH，則電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來自于LiOH，D正確。

答案：A解析：CO2可與NaOH反應(yīng)，故電解后不能得到CO2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，B項(xiàng)正確；陰極得電子，電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，C項(xiàng)正確；根據(jù)電解RCOONa的NaOH溶液生成R—R可知，電解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH的混合溶液，CH3—、CH3CH2—可結(jié)合成乙烷、丙烷、丁烷，D項(xiàng)正確?？枷蛉龖?yīng)用電解原理提純物質(zhì)3．科學(xué)家采用電滲析法提純?nèi)榍?富含NaCl的蛋白質(zhì))，有價(jià)值的蛋白質(zhì)回收率達(dá)到98%，工作原理如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．膜1為陽離子交換膜，膜2為陰離子交換膜B．膜1、膜2孔徑不大于半透膜孔徑C．a(chǎn)極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑D．每轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上乳清質(zhì)量減少58.5g答案：D解析：a極區(qū)的稀氫氧化鈉溶液變?yōu)闈鈿溲趸c溶液，說明a極區(qū)生成了氫氧化鈉，即鈉離子通過膜1向a極區(qū)遷移，膜1為陽離子交換膜；同理，氯離子通過膜2向b極區(qū)遷移，膜2為陰離子交換膜，A項(xiàng)正確；提純蛋白質(zhì)，不能讓蛋白質(zhì)（膠體粒子）通過膜1、膜2，所以膜1、膜2孔徑應(yīng)不大于半透膜孔徑，B項(xiàng)正確；a極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，C項(xiàng)正確；每轉(zhuǎn)移2mol電子，結(jié)合電極反應(yīng)和電荷守恒可知，理論上乳清減少的質(zhì)量為2molNaCl的質(zhì)量，即質(zhì)量減少117g，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案：C

考向五應(yīng)用電解原理儲(chǔ)能5．鋅溴液流電池是一種先進(jìn)的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應(yīng)用于再生能源儲(chǔ)能和智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅溴液流電池工作原理如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．放電時(shí)，N極為正極B．放電時(shí)，左側(cè)貯液器中ZnBr2的濃度不斷減小C．充電時(shí)，M極的電極反應(yīng)式為Zn2＋＋2e－===ZnD．隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過答案：B解析：由圖可知，放電時(shí)，N電極為電池的正極，溴在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成溴離子，電極反應(yīng)式為Br2＋2e－===2Br－，M電極為負(fù)極，鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子，電極反應(yīng)式為Zn－2e－===Zn2＋，正極放電生成的溴離子通過離子交換膜進(jìn)入左側(cè)，同時(shí)鋅離子通過交換膜進(jìn)入右側(cè)，維持兩側(cè)溴化鋅溶液的濃度保持不變；充電時(shí)，M電極與直流電源的負(fù)極相連，做電解池的陰極，N電極與直流電源的正極相連，做陽極。由分析可知，放電時(shí)，N電極為電池的正極，故A正確；由分析可知，放電或充電時(shí)，左側(cè)儲(chǔ)液器和右側(cè)儲(chǔ)液器中溴化鋅的濃度