專題八電解池類選擇題解題方法策略考試方向電化學類試題是高考的必考點，在多數省市的選擇題中考查，少數以化學反應原理在大題中考查。通查考查電極反應方程式的書寫、電子電流以及離子的流動方向的判斷、有關電子轉移數目、產物的量和電極增減量等的相關計算。電解池類試題通常結合原電池綜合考查，著重分析幾個池型的區(qū)別、電解的基本規(guī)律、電解相關計算等。經典題例析【例題1】【2015福建卷】某模擬"人工樹葉”電化學實驗裝置如右圖所示，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+16H＋-18e－=C3H8O+4H2O【答案】B生還原反應，電極的反應式為：3CO2+18H＋+18e－=C3H8O+5H2O，錯誤?！究键c定位】考查電解池反應原理的應用的知識。【名師點睛】電化學理論是化學學習的重要理論，特別是在科技迅速發(fā)展，人均能耗不斷增加，能源日趨緊張的今天，了解電化學理論，實現能量的轉化，減少對環(huán)境的污染和保護，都是非常必要的。電化學知識包括原電池和電解池，首先要確定裝置是原電池還是電解池。確定方法是觀察圖示是否有電源，若有就是電解池，否則就是原電池。電解池工作時，陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應。結合電解質溶液的酸堿性書寫電極反應式、總反應方程式，并根據電性作用原理：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引確定電解質溶液中離子移動的方向。原電池工作時，活動性強的電極為負極，發(fā)生氧化反應，活動性弱的電極為正極，正極上發(fā)生還原反應。要掌握電化學反應原理，利用好圖示及題干提供的信息，是本題解決的關鍵?！纠}2】【2015四川卷】用右圖所示裝置除去含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．陽極的電極反應式為：Cl－+2OH－－2e－=ClO－+H2OC．陰極的電極反應式為：2H2O+2e－=H2↑+2OH－D．除去CN－的反應：2CN－+5ClO－+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl－+H2O【答案】D【考點定位】電化學基礎知識【名師點睛】原電池原理和電解池原理都是建立在氧化還原和電解質溶液基礎上，借助氧化還原反應實現化學能與電能的相互轉化，是高考命題重點，題目主要以選擇題為主，主要圍繞工作原理、電極反應的書寫與判斷、新型電池的開發(fā)與應用等進行命題。電化學的命題除在繼續(xù)加強基本知識考查的基礎上，更加注重了試題題材的生活化、實用化、情景化，同時也加強了不同知識間的相互滲透與融合，這與新課標所倡導的提高國民科學素養(yǎng)與探究、創(chuàng)新、靈活解決實際問題的能力極為相符，相信今后的電化學命題將會有更新穎的形式與題材出現。解題方法與策略1、電解池電極反應式的書寫書寫電解反應方程式的一般步驟：以寫出用石墨作電極電解CuSO4溶液的電極反應式及總的電解方程式為例。第一步：明確溶液中存在哪些離子。陽離子：Cu2＋、H＋；陰離子：OH－、SO42－。第二步：判斷陰陽兩極附近離子種類及離子放電順序。陰極：Cu2＋＞H＋，陽極：OH－＞SOeq\o\al(2－,4)。第三步：寫電極反應式和總的電解方程式。陰極：2Cu2＋＋4e－2Cu；陽極：2H2O－4e－O2↑＋4H＋。根據得失電子數相等，兩極反應式相加得總的電解方程式：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。2、惰性電極電解酸、堿、鹽溶液的規(guī)律電解質(水溶液)被電解的物質電極產物電解質溶液pH的變化溶液pH變化的原因陽極陰極強堿(如NaOH)水O2H2增大水減少，堿的濃度增大無氧酸(如HCl)除HF外酸非金屬單質(如Cl2)H2增大酸的濃度降低活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl)水和鹽非金屬單質(如Cl2)H2增大H＋放電，c(OH－)＞c(H＋)含氧酸(如H2SO4)水O2H2減小水減少，酸的濃度增大不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)水和鹽O2金屬單質(如Cu)減小OH－放電，c(H＋)＞c(OH－)不活潑金屬的無氧酸鹽(如CuCl2)鹽非金屬單質(如Cl2)金屬單質(如Cu)基本不變水的電離平衡基本上未變活潑金屬的含氧酸鹽(如KNO3)水O2H2不變水減少，但其電離平衡未變3、一般解題方法判池型判池型找電極寫反應原電池正、負極負極：氧化反應正極：還原反應電解池陰、陽極陰極：還原反應陽極：氧化反應判流向陽離子向正極陰離子向負極陽離子向陰極陰離子向陽極確定守恒和其它關系跟蹤訓練1．用惰性電極電解硫酸銅和鹽酸的混合溶液，則陰、陽兩極產生氣體的成分及體積比(相同條件)不可能的是()A．陽極為純凈氣體，陰、陽兩極產生的氣體體積比<1∶1B．陽極為純凈氣體，陰、陽兩極產生的氣體體積比≥1∶1C．陽極為混合氣體，陰、陽兩極產生的氣體體積比≤1∶1D．陽極為混合氣體，陰、陽兩極產生的氣體體積比≥1∶1【答案】B【考點定位】本題主要是考查電解原理的應用【名師點睛】分析電解過程的思維程序1、首先判斷陰陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活性電極。2、再分析電解質水溶液的組成，找全離子并分陰陽離子兩組。3、然后排出陰陽離子的放電順序：陰極:陽離子放電順序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+陽極：活潑電極>S2->I->Br->Cl->OH-4、分析電極反應，判斷電極產物，寫出電極反應，最后合并兩個電極反應寫出總反應式。2．1L某溶液中含有的離子如下表：離子Cu2+Al3+NO3-Cl-物質的量濃度（mol/L）11a1用惰性電極電解該溶液，當電路中有3mole-通過時（忽略電解時溶液體積的變化及電解產物可能存在的溶解現象），下列說法正確的是（）A．電解后溶液pH=0B．a=3C．陽極生成1.5molCl2D．陰極析出的金屬是銅與鋁【答案】A【考點定位】考查電解原理【名師點晴】該題是中等難度的試題，試題綜合性強，在注重對基礎知識鞏固和訓練的同時，主要是側重對學生能力的培養(yǎng)，有助于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和發(fā)散思維能力，提高學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力。3．用惰性電極電解硫酸銅溶液，整個過程轉移電子的物質的量與產生氣體總體積的關系如圖所示（氣體體積均在相同狀況下測定）．欲使溶液恢復到起始狀態(tài)，可向溶液中加入（）A．0.1molCuOB．0.1molCuCO3C．0.1molCu(OH)2D．0.05molCu2(OH)2CO3【答案】D【考點定位】考查電解原理及計算【名師點晴】本題以電解原理為載體考查了物質間的反應，根據圖象中轉移電子確定析出物質，再結合“析出什么加入什么”的原則分析解答，易錯選項是D，根據原子守恒將Cu2（OH）2CO3改寫為2CuO．H2O．CO2來分析解答，題目難度中等。4．如右圖所示，將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U型管中。下列分析正確的是（）A．K1閉合，鐵棒上發(fā)生的反應為2H＋＋2e－→H2↑B．K1閉合，石墨棒周圍溶液pH逐漸升高C．K2閉合，鐵棒不會被腐蝕，屬于犧牲陽極的陰極保護法D．K2閉合，電路中通過0.002NA個電子時，兩極共產生0.001mol氣體【答案】B【考點定位】本題主要是考查電化學原理的應用【名師點晴】本題通過電解飽和氯化鈉溶液為載體，重點考查原電池和電解池的判斷，金屬的腐蝕與防護以及電極產物判斷和計算，屬于中等難度試題的考查，意在考查學生分析問題、解決問題的能力。熟練掌握電化學原理，準確判斷正、負極以及陰陽極，明確兩極的電極反應及電池反應是解題的關鍵。該類試題的難點在于是電極反應式的書寫和有關計算。5．用壓強傳感器探究生鐵在pH=2和pH=4醋酸溶液中發(fā)生腐蝕的裝置及得到的圖象如下：分析圖象，以下結論錯誤的是A．溶液pH≤2時，生鐵發(fā)生析氫腐蝕B．在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕C．析氫腐蝕和吸氧腐蝕的速率一樣快D．兩溶液中負極反應均為：Fe﹣2e﹣=Fe2+【答案】C【解析】試題分析：A．根據PH=2的溶液中壓強與時間的關系知，壓強隨著反應的進行而逐漸增大，說明該裝置發(fā)生析氫腐蝕，則溶液pHpH≤2時，生鐵發(fā)生析氫腐蝕，故A正確；B．pH=4的醋酸溶液中壓強隨著反應的進行而逐漸減小，說明發(fā)生吸氧腐蝕，pH=4的醋酸溶液呈酸性，所以在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕，故B正確；C．根據壓強與時間關系圖知，pH=2的溶液和pH=4的溶液中，變化相同的壓強時所用時間不同，前者比后者使用時間長，說明吸氧腐蝕速率大于析氫腐蝕速率，故C錯誤；D．兩個溶液中都發(fā)生電化學腐蝕，鐵均作負極，電極反應式為Fe-2e-=Fe2+，故D正確；答案為C?？键c：原電池與電解池工作原理及金屬的防腐6．電解NO制備NH4NO3，其工作原理如右圖所示，下列說法不正確的是A．b極的電極反應為：NO-3e-+4OH-=NO3-+2H2OB．溶液中的H+由電極b處向電極a處遷移C．電解過程總反應的化學方程式為：8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3D．為使電解產物全部轉化為NH4NO3，需補充的物質A是NH3【答案】A【考點定位】本題主要是考查電化學原理的應用【名師點晴】電極產物的判斷與有關反應式的書寫1、電解時電極產物的判斷——“陽失陰得”，即。2、電解池中電極反應式的書寫（1）根據裝置書寫①根據電源確定陰、陽兩極→確定陽極是否是活性金屬電極→據電極類型及電解質溶液中陰、陽離子的放電順序寫出電極反應式。②在確保陰、陽兩極轉移電子數目相同的條件下，將兩極電極反應式合并即得總反應式。（2）由氧化還原反應方程式書寫電極反應式①找出發(fā)生氧化反應和還原反應的物質→兩極名稱和反應物→利用得失電子守恒分別寫出兩極反應式。②若寫出一極反應式，而另一極反應式不好寫，可用總反應式減去已寫出的電極反應式即得另一電極反應式。7．用惰性電極電解含有一定量的下列溶質的溶液，一段時間后，再加入一定質量的另一種物質(中括號內)，溶液可能與原來溶液完全一樣的是(雙選)A．CuCl2[CuSO4]B．NaOH[NaOH]C．NaCl[HCl]D．CuSO4[Cu(OH)2]【答案】CD考點：電解原理的應用8．【2014全國大綱卷】右圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池(MH－Ni電池)。下列有關說法不正確的是（）A．放電時正極反應為：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－B．電池的電解液可為KOH溶液C．充電時負極反應為：MH＋OH－→＋H2O＋M＋e－D．MH是一類儲氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高【答案】C【考點地位】本題主要是考查電化學原理的應用【名師點晴】本題通過考查電極反應式、電解液、電容量等問題，綜合考查學生對電化學的應用分析問題的能力，對學生各方面的能力要求較高。電化學部分，尤其是原電池、電解池的電極反應式的書寫，可以說是對氧化還原反應的靈活應用，實現了氧化還原反應的“合久必分”的發(fā)展和延伸。解答電解池相關題目時，應從幾步入手：①看電極（材料），判斷電極本身是否參與反應。②看溶液，判斷電解液中的陽離子、陰離子種類，從而判斷在陰極、陽極發(fā)生反應的微粒。③看隔膜，判斷兩極反應發(fā)生后陰離子、