學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE9-學必求其心得，業(yè)必貴于專精電解池考試說明考試說明主要考查電解池的工作原理、電解產物的判斷及相關電極反應的書寫、電解的規(guī)律及有關計算、電解原理的應用?？键c透視考點透視1．【2017課標Ⅱ卷】用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜,電解質溶液一般為H2SO4-H2C2O4A．待加工鋁質工件為陽極B．可選用不銹鋼網作為陰極C．陰極的電極反應式為：A3++3e—=AlD．硫酸根離子在電解過程中向陽極移動【答案】C【解析】A、根據原理可知，Al要形成氧化膜，化合價升高失電子，因此鋁為陽極，故A說法正確;B、不銹鋼網接觸面積大，能增加電解效率，故B說法正確;C、陰極應為陽離子得電子，根據離子放電順序應是H＋放電，即2H＋＋2e－=H2↑，故C說法錯誤;D、根據電解原理，電解時,陰離子移向陽極,故D說法正確。2．【2017江蘇卷】鋁是應用廣泛的金屬.以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質)為原料制備鋁的一種工藝流程如下:注：SiO2在“堿溶"時轉化為鋁硅酸鈉沉淀。（3）“電解Ⅰ"是電解熔融Al2O3，電解過程中作陽極的石墨易消耗，原因是___________。（4)“電解Ⅱ"是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽極的電極反應式為_____________________，陰極產生的物質A的化學式為____________。【答案】（3）石墨電極被陽極上產生的氧氣氧化（4）4CO32—+2H2O-4e-=4HCO3—+O2↑H2【解析】結合流程及題中信息可知,鋁土礦在堿溶時，其中的氧化鋁和二氧化硅可溶于強堿溶液，過濾后,濾液中偏鋁酸鈉與碳酸氫鈉反應生成氫氧化鋁沉淀和碳酸鈉，氫氧化鋁經灼燒后分解為氧化鋁，最后電解熔融的氧化鋁得到鋁。碳酸鈉溶液經電解后可以再生成碳酸氫鈉和氫氧化鈉進行循環(huán)利用。（3）電解I過程中，石墨陽極上氧離子被氧化為氧氣，在高溫下，氧氣與石墨發(fā)生反應生成氣體，所以，石墨電極易消耗的原因是被陽極上產生的氧氣氧化。（4）由圖中信息可知，生成氧氣的為陽極室，溶液中水電離的OH-放電生成氧氣，破壞了水的電離平衡，碳酸根結合H+轉化為HCO3-，所以電極反應式為4CO32-+2H2O-4e—=4HCO3-+O2↑,陰極室氫氧化鈉溶液濃度變大，說明水電離的H+放電生成氫氣而破壞水的電離平衡生成大，所以陰極產生的物質A為H2.3．【2017天津卷】某混合物漿液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4,?？紤]到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小組利用設計的電解分離裝置（見圖2），使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液,并回收利用。回答Ⅰ和Ⅱ中的問題。Ⅱ．含鉻元素溶液的分離和利用(4）用惰性電極電解時，CrO42-能從漿液中分離出來的原因是__________，分離后含鉻元素的粒子是_________；陰極室生成的物質為___________(寫化學式）?！敬鸢浮浚?)在直流電場作用下，CrO42-通過陰離子交換膜向陽極室移動，脫離漿液CrO42-和Cr2O72—NaOH和H24．【2016新課標全國Ⅰ卷】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示,采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場的作用下,兩膜中間的Na＋和SOeq\o\al（2－，4）可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。下列敘述正確的是A．通電后中間隔室的SO42-離子向正極遷移,正極區(qū)溶液pH增大B．該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產品C．負極反應為2H2O－4e－=O2＋4H＋，負極區(qū)溶液pH降低D．當電路中通過1mol電子的電量時，會有0.5mol的O2生成【答案】B【解析】在負極區(qū)發(fā)生的電極反應為4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－,在正極區(qū)發(fā)生的電極反應為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，故正極區(qū)pH減小，A選項錯誤；Na＋移向負極區(qū)，生成NaOH,SOeq\o\al(2－，4)移向正極區(qū),生成H2SO4,B選項正確；根據負極區(qū)電極反應可知C選項錯誤;每通過1mol電子，有0。25molO2生成，D選項錯誤。5．【2016新課標1卷】NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產工藝如下：回答下列問題：（3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時,為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為________、________.“電解”中陰極反應的主要產物是______?！敬鸢浮浚?)NaOH溶液；Na2CO3溶液；ClO2?（或NaClO2）；【解析】（3)食鹽溶液中混有Mg2+和Ca2+,可利用過量NaOH溶液除去Mg2+，利用過量Na2CO3溶液除去Ca2+；向NaCl溶液中加入ClO2，進行電解，陽極發(fā)生反應2Cl--2e—=Cl2↑，反應產生Cl2,陰極發(fā)生反應產生NaClO2，可見“電解”中陰極反應的主要產物是NaClO2；6．【2015四川卷】用如圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時，控制溶液pH為9～10，陽極產生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣體，下列說法不正確的是A．用石墨作陽極，鐵作陰極B．陽極的電極反應式:Cl－＋2OH－－2e－=ClO－＋H2OC．陰極的電極反應式:2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－D．除去CN－的反應:2CN－＋5ClO－＋2H＋=N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O【答案】D【解析】A．若鐵作陽極，則鐵失電子生成Fe2＋，則CN－無法除去，故鐵只能作陰極,正確;B．陽極Cl－放電生成ClO－,Cl的化合價升高，故在陽極發(fā)生氧化反應，又已知該溶液呈堿性,正確；C．陽離子在電解池的陰極得電子發(fā)生還原反應,在堿性條件下，H2O提供陽離子(H＋），正確;D．由于溶液是堿性條件,故除去CN－發(fā)生的反應為2CN－＋5ClO－＋H2O=N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，錯誤。7．【2015福建高考】某模擬“人工樹葉”電化學實驗裝置如下圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉化為O2和燃料(C3H8O）。下列說法正確的是A．該裝置將化學能轉化為光能和電能B．該裝置工作時，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C．每生成1molO2，有44gCO2被還原D．a電極的反應為：3CO2＋18H＋－18e－=C3H8O＋5H2O【答案】B解析：結合裝置圖為電解裝置，模擬“人工樹葉”，故為電能轉化為化學能，A項錯誤；b極連接電源的正極,為陽極，在電解池中H＋為陽離子，向a極（陰極）區(qū)移動,B項正確;右側H2O→O2發(fā)生的是氧化反應，每生成1molO2，轉移4mol電子，C3H8O中碳元素的化合價是－2,3CO2→C3H8O，轉移18mol電子，故生成1molO2消耗2/3molCO2，C項錯誤;a電極發(fā)生的是還原反應：3CO2＋18H＋＋18e－=C3H8O＋5H2O,D項錯誤。考點突破考點突破1．【2016·濰坊市統(tǒng)考】一定條件下,利用如圖所示裝置可實現有機物苯(C6H6）到環(huán)己烷（C6H12)的轉化.下列敘述錯誤的是A．導線中電子移動方向為D→AB．生成目標產物的電極反應式為C6H6＋6H＋＋6e－=C6H12C．裝置圖右側導出的氣體是氧氣D．上述過程中電能轉化為化學能【答案】A【解析】根據題圖可知,左側發(fā)生苯轉化為環(huán)己烷的反應，電極反應式為C6H6＋6H＋＋6e－=C6H12，B項正確;左側電極D上發(fā)生還原反應,電極D為陰極,則A為電源負極，導線中電子移動方向為電源負極A→電解池陰極D，A項錯誤；右側電極E上發(fā)生氧化反應：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，導出的氣體為氧氣，C項正確；題中裝置為電解池，電能轉化為化學能,D項正確。2．【2017·保定模擬】用Na2SO3溶液吸收硫酸工業(yè)尾氣中的二氧化硫,將所得的混合液進行電解循環(huán)再生，這種新工藝叫再生循環(huán)脫硫法.其中陰、陽離子交換膜組合循環(huán)再生機理如圖所示，下列有關說法中不正確的是A．X為直流電源的負極,Y為直流電源的正極B．陽極反應為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑C．圖中的b>aD．該過程中的產品主要為H2SO4和H2【答案】B【解析】根據Na＋和SOeq\o\al(2－,3)的移向可知Pt（Ⅰ）為陰極，反應為2H＋＋2e－=H2，Pt（Ⅱ)為陽極，反應為SOeq\o\al(2－，3)－2e－＋H2O=SOeq\o\al（2－，4)＋2H＋.3．【2017屆寧夏銀川市高三下學期第三次模擬考試】某化學興趣小組設計了如圖所示的電化學裝置：下列說法不正確的是A．乙池工作時，CO32-不斷移向負極B．乙池負極反應為CH30H—6e-+3CO32-=4CO2＋2H2OC．甲池中Fe電極發(fā)生的反應為2Cl-—2e—=Cl2D．為了使電池持續(xù)供電，工作時必須有CO2參與循環(huán)【答案】C【解析】A、乙池工作時作為原電池,甲醇是負極，CO32—不斷移向負極，故A正確；B、乙池甲醇作還原劑,失電子，負極反應為CH30H-6e—+3CO32—=4CO2＋2H2O，故B正確；C、甲池中Fe電極是陽極,發(fā)生的反應為Fe—2e-=Fe2＋，故C錯誤；D、O2在正極反應為：O2＋2CO2＋4e―=2CO32―，消耗CO2，為了使電池持續(xù)供電，工作時必須有CO2參與循環(huán)，故D正確；故選C。4．【2017屆云南省昆明市第一中學高三第八次月考】工業(yè)上可以用Na2SO3溶液吸收SO2，并用電解法處理吸收后所得NaHSO3溶液以實現吸收液的回收再利用，裝置如圖所示,則工作一段時間后，下列說法正確的是A．電源a端是正極B．陰極區(qū)的pH減小C．陽極的電極反應式為HSO3—－2e—+H2O=SO42—+3H+D．電路中每通過0。2mol電子，能產生2。24LH2【答案】C【解析】A．根據陰陽離子的移動方向知，左邊電極為陰極,所以a為直流電源的負極，A錯誤；B．陰極區(qū)消耗H+生成氫氣，氫離子濃度減小，溶液的pH增大，B錯誤;C．陽極上HSO3-反應生成SO42—，電極反應式為HSO3-－2e—+H2O=SO42-+3H+，C正確;D．電路中每通過0.2mol電子,能產生標準狀況下2.24LH2,D錯誤。故選C。5．【2017屆甘肅省西北師范大學附屬中學高三下學期第四次校內診斷】構成原電池的條件有很多，其中一種就是利用電解質的濃度差構成“濃差電池”.當電解質中某離子的濃度越大時其氧化性或還原性越強。如圖，甲池為3mol·L—1的AgNO3溶液，乙池為1mol·L—1的AgNO3溶液，A、B均為Ag電極.實驗開始先閉合K2，斷開K1，發(fā)現電流計指針發(fā)生偏轉。下列說法不正確的是A．一段時間后電流計指針將歸零，此時可視為反應不再進行B．當電流計指針歸零后，閉合K1，斷開K2后，乙池溶液濃度上升C．當電流計指針歸零后，閉合K1，斷開K2后，乙中Ag電極質量增加D．實驗開始先閉合K2，斷開K1，此時NO3-向B電極移動【答案】C【解析】A．閉合K2，構成濃差電池，由于甲池中銀離子濃度大，氧化性強，發(fā)生還原反應，甲池為正極，乙池為負極，甲池中硝酸銀的濃度逐漸減小，乙池中硝酸銀的濃度逐漸增大，一段時間后,濃度相等,不再構成濃差電池，電流計指針將歸零，反應不再進行,故A正確；B．當電流計指針歸零后，閉合K1，斷開K2后，構成電解池,乙池中銀為陽極，硝酸銀濃度逐漸增大，故B正確；C．當電流計指針歸零后,閉合K1，斷開K2后，構成電解池,乙池中銀為陽極,銀電極逐漸溶解，質量減小，故C錯誤；D．實驗開始先閉合K2,斷開K1，構成濃差電池，由于甲池中銀離子濃度大，氧化性強，發(fā)生還原反應，甲池為正極,乙池為負極,甲池中硝酸銀的濃度逐漸減小，乙池中硝酸銀的濃度逐漸增大，此時NO3-向B電極移動,故D正確；故選C。6．【2017屆寧夏石嘴山市第三中學高三下學期第四次模擬】H3BO3可以通過電解NaB（OH）4溶液的方法制備,其工作原理如圖，下列敘述錯誤的是A．M室發(fā)生的電極反應式為：2H2O－4e－=O２↑＋4H＋B．N室中：a%〈b%C．b膜為陰離子交換膜D．理論上每生成1mol產品，陰極室可生成5。6L氣體【答案】D【解析】A．M室為陽極室，發(fā)生氧化反應,其電極反應式為2H2O－4e－=O２↑＋4H＋，故A正確；B．N室為陰極室,發(fā)生的電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH—,原料室的Na+透過陽離子交換膜進入陰極室，則NaOH的質量百分數為a%<b%,故B正確；C．電解池工作時，原料室的B（OH)4-透過陰離子交換膜，進入產品室和H+結合生成H3BO3，故C正確；D．理論上每生成1mol產品，轉移電子數為1mol電子，陰極室可生成氫氣11。2L(標準狀況)，故D錯誤；答案為D.7．【2017課標Ⅰ卷】支撐海港碼頭基礎的鋼管柱，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工作原理如圖所示,其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關表述不正確的是A．通入保護電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B．通電后外電路電子被強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．通入的保護電流應該根據環(huán)境條件變化進行調整【答案】C【解析】本題使用的是外加電流的陰極保護法,鋼管柱與電源的負極相連，被保護.A．外加強大的電流可以抑制金屬電化學腐蝕產生的電流，從而保護鋼管柱，A正確；B．通電后，被保護的鋼管柱作陰極，高硅鑄鐵作陽極，因此電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁,B正確；C．高硅鑄鐵為惰性輔助陽極，所以高硅鑄鐵不損耗，C錯誤；D．通過外加電流抑制金屬電化學腐蝕產生的電流，因此通入的保護電流應該根據環(huán)境條件變化進行調整，D正確。答案選C。8．【2017屆四川省成都市第七中學高三周測】在微電子工業(yè)中NF3常用作氮化硅的蝕刻劑,工業(yè)上通過電解含NH4F等的無水熔融物生產NF3，其電解原理如圖。下列說法不正確的是A．a電極為電解池的陽極B．陽極的電極反應式：NH4++3F-—6e—===NF3+4H+C．H+由b極移向a極，并參與電極反應D．電解過程中可能還會生成少量氧化性極強的氣體單質，該氣體的分子式為F2【答案】C【解析】A、根據圖中信息可知，氫離子在b極得電子產生氫氣，故b極為陰極，a極為陽極，選項A正確；B、陽極銨根離子得電子產生NF3，其電極反應式為NH4++3F——6e—=NF3+4H+，選項B正確；C、電解池中陽離子定向移動到陰極，故H+由a極移向b極，并參與電極反應H++2e-=H2↑,選項C不正確；D、當氟離子濃度較大時，氟離子失電子產生氟氣，選項D正確。答案選D。9．【2017屆山東省聊城市高三第三次模擬考試】用石墨作電極電解KCl和CuSO4（等體積混合）混合溶液，電解過程中溶液pH隨時間t的變化如圖所示，下列說法正確的是A．ab段H+被還原，溶液的pH增大B．cd段相當于電解水C．c點時加人適量CuCl2固體,電解液可恢復原來濃度D．原溶液中KCl和CuSO4的物質的量濃度之比為2：1【答案】B【解析】用惰性電極電解等體積的KCl和CuSO4混合溶液，陰極離子放電順序是Cu2+＞H+,陽極上離子放電順序是Cl-＞OH-，電解過程中分三段:第一階段:陽極上電極反應式為2Cl--2e—＝Cl2↑、陰極電極反應式為Cu2++2e-＝Cu，銅離子濃度減小，水解得到氫離子濃度減小，溶液pH上升;第二階段：陽極上電極反應式為4OH--4e-＝2H2O+O2↑，陰極反應先發(fā)生Cu2++2e—＝Cu，反應中生成硫酸，溶液pH降低；第三階段:陽極電極反應式為4OH——4e—＝2H2O+O2↑、陰極電極反應式為2H++2e-＝H2↑，實質是電解水，溶液中硫酸濃度增大，pH繼續(xù)降低。A．ab段由于銅離子濃度減小，水解得到氫離子濃度減小，溶液pH上升，銅離子為被還原，A錯誤；B．由上述分析可知，cd段相當于電解水，B正確；C．電解至c點時，溶液中溶質為硫酸、硫酸鉀，往電解液中加入適量CuCl2固體，不能使電解液恢復至原來的濃度，C錯誤；D．圖象中具體數量關系未知，不能計算原混合溶液中KCl和CuSO4的濃度之比,D錯誤，答案選B。10．【遼寧省葫蘆島市2017屆高三第二次模擬考試】據報導，我國已研制出“可充室溫鈉—二氧化碳電池”,電極材料為鈉金屬片和碳鈉蜜管，電解液為高氯酸鈉—四甘醇二甲醚，電池總反應為：4Na+3CO22Na2CO3+C,生成固體Na2CO3沉積在碳鈉米管上。下列敘述不正確的是A．放電時鈉金屬片發(fā)生氧化反應B．充電時碳鈉米管接直流電源的正極C．充電時的陽極反應為C+2Na2CO3—4e—=3CO2↑+4Na+D．放電時每消耗3molCO2,轉移12mol電子【答案】D發(fā)生氧化反應，則陽極反應為C+2Na2CO3-4e-=3CO2↑+4Na+，故C正確；D．放電時每消耗3molCO2，4molNa失去電子，轉移4

mol電子，故D錯誤；故選D.11．【2017屆全國名校聯盟高三聯考試卷六】載人空間站的生態(tài)系統(tǒng)中．要求分離人呼出的二氧化碳，同時需要提供氧氣。某電化學裝置利用太陽能轉化的電能可以實現上述要求,同時還有燃料一氧化碳生成，該電化學裝置的總反應為2CO22CO+O2。下列判斷錯誤的是A．該裝置的陰極反應式是2CO2+4e—＋2H2O=2CO+4OH–B．該裝置的陽極反應式是4OH—一4