第一部分高考選擇題突破命題板塊五電化學(xué)題型二電解原理及其應(yīng)用歷年真題研習(xí)必備知能整合歷年真題研習(xí)1．(2018·全國卷Ⅰ)最近我國科學(xué)家設(shè)計了一種CO2＋H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如下所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：①EDTA－Fe2＋－e－===EDTA－Fe3＋②2EDTA－Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA－Fe2＋(2)陰離子在陽極上的放電順序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－(H2O)。碳棒為陽極，在碳棒上Cl－失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)2Cl－－2e－===Cl2↑，產(chǎn)生的氣體甲為Cl2，丙電極是正極；2．(2017·全國卷Ⅱ)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(zhì)溶液一般為H2SO4－H2C2O4混合溶液。3．明確電解池的電極反應(yīng)及其放電順序Fe3＋、Fe2＋在中性或堿性溶液中會發(fā)生水解，只能存在于酸性溶液中，D項(xiàng)正確。A．陰極的電極反應(yīng)：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O將陰、陽兩極反應(yīng)式合并可得總反應(yīng)式為CO2＋H2S===CO＋H2O＋S，B項(xiàng)正確；電極b上H2O失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2、O3和H＋，故電解一段時間后b極周圍溶液的pH下降，C項(xiàng)正確；(1)陽離子在陰極上的放電順序(惰性電極)：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)。該裝置工作時，下列敘述錯誤的是(

)A．陰極的電極反應(yīng)：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2OB．協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2＋H2S===CO＋H2O＋SC．石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的低D．若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA－Fe3＋/EDTA－Fe2＋，溶液需為酸性答案C

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由題中信息可知，石墨烯電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為電解池的陽極，則ZnO@石墨烯電極為陰極。由題圖可知，電解時陰極反應(yīng)式為CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，A項(xiàng)正確；將陰、陽兩極反應(yīng)式合并可得總反應(yīng)式為CO2＋H2S===CO＋H2O＋S，B項(xiàng)正確；陽極接電源正極，電勢高，陰極接電源負(fù)極，電勢低，故石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的高，C項(xiàng)錯誤；Fe3＋、Fe2＋在中性或堿性溶液中會發(fā)生水解，只能存在于酸性溶液中，D項(xiàng)正確。2．(2017·全國卷Ⅱ)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(zhì)溶液一般為H2SO4－H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是(

)A．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．陰極的電極反應(yīng)式為Al3＋＋3e－===AlD．硫酸根離子在電解過程中向陽極移動答案C

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利用電解氧化法在鋁制品表面形成致密的Al2O3薄膜，即待加工鋁質(zhì)工件作陽極，A項(xiàng)正確；陰極電極材料沒有特殊要求，可選用不銹鋼網(wǎng)等，B項(xiàng)正確；電解質(zhì)溶液呈酸性，陰極上應(yīng)是H＋放電，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，C項(xiàng)錯誤；電解過程中，陰離子向陽極移動，D項(xiàng)正確。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。順利解題必須熟練掌握電解池陰、陽極的判斷，電解產(chǎn)物的判斷，溶液pH的變化，電極現(xiàn)象的判斷，離子、電子移動方向的判斷等知識，熟練書寫電極反應(yīng)式并能靈活運(yùn)用電子守恒原理進(jìn)行相關(guān)計算。注重考查考生閱讀提煉信息的能力和獲取知識并遷移應(yīng)用的能力，及證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。必備知能整合1．理解電解池的工作原理(陽極為惰性電極)2．清楚電解池中陰、陽極判斷的“五”方法3．明確電解池的電極反應(yīng)及其放電順序(1)陽離子在陰極上的放電順序(惰性電極)：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)。(2)陰離子在陽極上的放電順序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－(H2O)。4．理解離子交換膜的原理及作用1．(2019·甘肅部分重點(diǎn)中學(xué)一診)如圖是利用水銀為陰極電解食鹽水制備苛性鈉的原理示意圖。已知在水銀電極上，Na＋比H＋容易放電。下列說法不正確的是(

)A．丙電極是負(fù)極，碳棒上發(fā)生氧化反應(yīng)B．氣體甲是氯氣，氣體乙是氫氣C．電子遷移路徑：碳棒→丙電極，丁電極→水銀D．該方法獲取的苛性鈉純度高，但存在汞蒸氣污染答案A

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在水銀電極上，Na＋比H＋容易放電，故在水銀電極上Na＋得電子發(fā)生還原反應(yīng)；碳棒為陽極，在碳棒上Cl－失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)2Cl－－2e－===Cl2↑，產(chǎn)生的氣體甲為Cl2，丙電極是正極；制作者：狀元橋48L，O3的體積分?jǐn)?shù)為80%B．氣體甲是氯氣，氣體乙是氫氣C．石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的低A．丙電極是負(fù)極，碳棒上發(fā)生氧化反應(yīng)解析利用電解氧化法在鋁制品表面形成致密的Al2O3薄膜，即待加工鋁質(zhì)工件作陽極，A項(xiàng)正確；題型二電解原理及其應(yīng)用6L氧氣參加反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子1mol，設(shè)收集到氧氣xmol，臭氧ymol，則有x＋y＝0.將陰、陽兩極反應(yīng)式合并可得總反應(yīng)式為CO2＋H2S===CO＋H2O＋S，B項(xiàng)正確；水銀電極上產(chǎn)生的Na溶于Hg，然后Na－Hg液體流入水中，Na和水反應(yīng)產(chǎn)生NaOH和氫氣(氣體乙)，Hg沉于水底，之后將其抽出，循環(huán)至水銀電極上，該方法可獲得純度高的苛性鈉，但最大的弊端是存在Hg蒸氣污染，綜上所述，A項(xiàng)錯誤，其他項(xiàng)正確。解析電極b上生成O2和O3，則電極b發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)為陽極，電極a為陰極，A項(xiàng)正確；B．a(chǎn)極的電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O1，故O3的體積分?jǐn)?shù)為50%，D項(xiàng)錯誤。將陰、陽兩極反應(yīng)式合并可得總反應(yīng)式為CO2＋H2S===CO＋H2O＋S，B項(xiàng)正確；A．待加工鋁質(zhì)工件為陽極水銀電極上產(chǎn)生的Na溶于Hg，然后Na－Hg液體流入水中，Na和水反應(yīng)產(chǎn)生NaOH和氫氣(氣體乙)，Hg沉于水底，之后將其抽出，循環(huán)至水銀電極上，該方法可獲得純度高的苛性鈉，但最大的弊端是存在Hg蒸氣污染，綜上所述，A項(xiàng)錯誤，其他項(xiàng)正確。2．(2019·重慶七校聯(lián)考)O3是一種常見的綠色氧化劑，可由臭氧發(fā)生器電解稀硫酸制得，原理如圖。下列說法錯誤的是(

)A．電極a為陰極B．a(chǎn)極的電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－===2H2OC．電解一段時間后b極周圍溶液的pH下降D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，當(dāng)有5.6LO2反應(yīng)時，收集到O2和O3混合氣體4.48L，O3的體積分?jǐn)?shù)為80%答案D

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電極b上生成O2和O3，則電極b發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)為陽極，電極a為陰極，A項(xiàng)正確；電極a的電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，B項(xiàng)正確；電極b上H2O失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2、O3和H＋，故電解一段時間后b極周圍溶液的pH下降，C項(xiàng)正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，當(dāng)有5.6L氧氣參加反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子1mol，設(shè)收集到氧氣xmol，臭氧y