/考點(diǎn)2電解原理的應(yīng)用微考點(diǎn)1氯堿工業(yè)與電解原理1．(2023·浙江6月選考卷)氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進(jìn)的設(shè)計(jì)可大幅度降低能耗，下列說法不正確的是()A．電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電極B的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－C．應(yīng)選用陽離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液D．改進(jìn)設(shè)計(jì)中通過提高電極B上反應(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗[答案]B[解析]電極A是氯離子變?yōu)槁葰?，化合價(jià)升高，失去電子，是電解池陽極，因此電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；電極B為陰極，通入氧氣，氧氣得到電子，其電極反應(yīng)式為2H2O＋4e－＋O2=4OH－，B錯(cuò)誤；右室生成氫氧根，應(yīng)選用陽離子交換膜，左邊的鈉離子進(jìn)入右邊，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液，C正確；改進(jìn)設(shè)計(jì)中增大了氧氣的量，提高了電極B處的氧化性，通過提高反應(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗，D正確。2．(2025·北京西城檢測)疫情防控中要對環(huán)境進(jìn)行徹底消毒，二氧化氯(ClO2，黃綠色、易溶于水的氣體)是一種安全穩(wěn)定、高效低毒的消毒劑。工業(yè)上通過惰性電極電解氯化銨和鹽酸的方法制備ClO2的原理如圖所示。下列說法不正確的是()A．c為電源的正極，在b極區(qū)流出的Y溶液是濃鹽酸B．電解池a極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為NHeq\o\al(＋,4)－6e－＋3Cl－=NCl3＋4H＋C．二氧化氯發(fā)生器內(nèi)，發(fā)生的氧化還原反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶6D．當(dāng)有0.3mol陰離子通過離子交換膜時(shí)，二氧化氯發(fā)生器中產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LNH3[答案]A[解析]由題圖可知，右側(cè)裝置為電解池，a極為電解池的陽極，NHeq\o\al(＋,4)在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成NCl3，電極反應(yīng)式為NHeq\o\al(＋,4)－6e－＋3Cl－=NCl3＋4H＋，b為電解池陰極，氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成H2，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，在b極區(qū)流出的Y溶液是稀鹽酸，則c為直流電源的正極，d為負(fù)極；a極生成的NCl3進(jìn)入左側(cè)的二氧化氯發(fā)生器中與NaClO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)3H2O＋NCl3＋6NaClO2=6ClO2↑＋NH3↑＋3NaCl＋3NaOH。微考點(diǎn)2電解精煉與電鍍3．(2025·江西贛州模擬)金屬鎳有廣泛的用途，粗鎳中含有Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制得高純度的鎳。下列敘述中正確的是(已知：氧化性Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋)()A．陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為Ni2＋＋2e－=NiB．電解過程中，陽極質(zhì)量的減少量與陰極質(zhì)量的增加量相等C．電解后，溶液中存在的陽離子只有Fe2＋和Zn2＋D．電解后，電解槽底部的陽極泥中有Cu和Pt[答案]D[解析]電解時(shí)，陽極Zn、Fe、Ni失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因氧化性Ni2＋>Fe2＋>Zn2＋，故陰極反應(yīng)式為Ni2＋＋2e－=Ni，可見，陽極質(zhì)量減少是因?yàn)閆n、Fe、Ni溶解，而陰極質(zhì)量增加是因?yàn)镹i析出，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解后溶液中的陽離子除Fe2＋和Zn2＋外，還有Ni2＋和H＋，C項(xiàng)錯(cuò)誤。4．以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是()A．未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B．因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時(shí)通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系C．電鍍時(shí)保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D．鍍鋅層破損后即對鐵制品失去保護(hù)作用[答案]C[解析]電鍍前，Zn與Fe構(gòu)成原電池，Zn為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，電鍍時(shí)，F(xiàn)e為陰極，Zn為陽極，原電池充電時(shí)，原電池負(fù)極為陰極、正極為陽極，故不屬于原電池的充電過程，A錯(cuò)誤；根據(jù)電子守恒，通過電子的電量與析出Zn的量成正比，B錯(cuò)誤；電流恒定，單位時(shí)間通過的電子的物質(zhì)的量恒定，即電解速率恒定，C正確；鍍層破損后，Zn與Fe仍能構(gòu)成原電池，其中Zn為負(fù)極被腐蝕，F(xiàn)e為正極被保護(hù)，D錯(cuò)誤。微考點(diǎn)3電解在環(huán)保方面的應(yīng)用5．(2025·山東濱州檢測)如圖為CO2電甲烷化的裝置圖(MEC)，其利用微生物催化驅(qū)動工作，該生物電催化技術(shù)既有助于降低溫室效應(yīng)，又可處理有機(jī)廢水。下列說法正確的是()A．b電極為MEC的陽極B．若b電極轉(zhuǎn)化1.5molCO2，裝置中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是15NAC．MEC工作時(shí)，質(zhì)子將從a電極室向b電極室遷移D．b電極的反應(yīng)為CO2＋8e－＋6H2O=CH4＋8OH－[答案]C[解析]由題圖可知有機(jī)物在a電極被氧化成二氧化碳，二氧化碳在b電極被還原成甲烷，則a電極為陽極，b電極為陰極，A錯(cuò)誤；b電極上二氧化碳得到電子被還原成甲烷，其反應(yīng)為CO2＋8e－＋8H＋=CH4＋2H2O，則轉(zhuǎn)化1.5molCO2，裝置中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是12NA，B錯(cuò)誤；MEC工作時(shí)，陽離子向陰極移動，則質(zhì)子將從a電極室向b電極室遷移，C正確；在酸性條件下無氫氧根離子生成，則b電極的電極反應(yīng)為CO2＋8e－＋8H＋=CH4＋2H2O，D錯(cuò)誤。6．(2025·河北石家莊檢測)MFC-電芬頓技術(shù)不需要外加能量即可發(fā)生，通過產(chǎn)生羥基自由基(·OH)處理有機(jī)污染物，可獲得高效的廢水凈化效果。其耦合系統(tǒng)原理示意圖如圖，下列說法中錯(cuò)誤的是()A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，乙池中消耗22.4LO2時(shí)，可以產(chǎn)生2mol·OHB．甲池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，其中a極上發(fā)生氧化反應(yīng)C．電子移動方向?yàn)椋篴→Y，X→bD．乙池中生成羥基自由基的反應(yīng)為Fe2＋＋H2O2＋H＋=Fe3＋＋H2O＋·OH[答案]A[解析]乙池中Y電極上的反應(yīng)為O2＋2H＋＋2e－=H2O2，之后再發(fā)生反應(yīng)H2O2＋H＋＋Fe2＋=Fe3＋＋H2O＋·OH，當(dāng)產(chǎn)生1mol羥基自由基時(shí)，需要1molH2O2，消耗1molO2。所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗22.4LO2時(shí)，產(chǎn)生1mol羥基自由基，A錯(cuò)誤；甲池為原電池，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，是燃料電池，b極上氧氣被還原，為正極，a電極為負(fù)極，發(fā)生的是氧化反應(yīng)，B正確；甲池為原電池，a電極為負(fù)極，b電極為正極。乙池為電解池，X電極為陽極，Y電極為陰極。串聯(lián)裝置中，電子由原電池負(fù)極流向電解池陰極，即a→Y，由電解池的陽極流向原電池正極，即X→b，C正確；乙池中Y極為陰極，電極反應(yīng)式為O2＋2e－＋2H＋=H2O2，則生成·OH的反應(yīng)為Fe2＋＋H2O2＋H＋=·OH＋Fe3＋＋H2O，D正確。7．三室式電滲析法處理含NH4NO3廢水的原理如圖所示，在直流電源的作用下，兩膜中間的NHeq\o\al(＋,4)和NOeq\o\al(－,3)可通過離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。工作一段時(shí)間后，在兩極區(qū)均得到副產(chǎn)品NH4NO3。下列敘述正確的是()A．a(chǎn)極為電源負(fù)極，b極為電源正極B．c膜是陰離子交換膜，d膜是陽離子交換膜C．陰極電極反應(yīng)式為2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2OD．當(dāng)電路中通過2mol電子的電量時(shí)，陽極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O25.6L[答案]A[解析]根據(jù)題意兩極均得到副產(chǎn)品NH4NO3可知，Ⅱ室廢水中的NHeq\o\al(＋,4)移向Ⅰ室、NOeq\o\al(－,3)移向Ⅲ室，根據(jù)電解過程中離子的移動方向可知，Ⅰ室石墨電極為陰極，Ⅲ室石墨電極為陽極。陰極所連的a極為電源負(fù)極，陽極所連的b極為電源正極，A項(xiàng)正確；c膜通過的是NHeq\o\al(＋,4)，故c膜應(yīng)為陽離子交換膜，同理可知，d膜為陰離子交換膜，B項(xiàng)錯(cuò)誤；陰極上H＋得電子生成氫氣，C項(xiàng)錯(cuò)誤；陽極上OH－失電子生成氧氣，電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，當(dāng)電路中通過1mol電子的電量時(shí)，陽極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2體積為