高考化學(xué)系列15電解原理及應(yīng)用

1、【母題來源】 2014 浙江卷 11【母題原題】鎳氫電池 (NiMH) 目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車的一種主要電池類型。NiMH 中的 M 表示儲(chǔ)氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程式是：Ni(OH) 2+ M NiOOH + MH已知： 6NiOOH + NH 3 + H 2O + OH=6 Ni(OH) 2 + NO 2下列說法正確的是A NiMH 電池放電過程中，正極的電極反應(yīng)式為：NiOOH + H 2O + e = Ni(OH) 2 + OHB充電過程中 OH 離子從陽極向陰極遷移C充電過程中陰極的電極反應(yīng)式：H2O + M + e = MH + OH ， H2O 中的 H 被

2、M 還原D NiMH 電池中可以用KOH 溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液【答案】 A【試題解析】 鎳氫電池中主要為KOH 作電解液 充電相當(dāng)于是電解池，陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陽極反應(yīng)： Ni( OH) 2+OH NiOOH +H 2，陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，即陰極反應(yīng)：M +H2O+eO+eMH +OH ，總反應(yīng)： M +Ni (OH )2 MH +NiOOH ；放電時(shí)相當(dāng)于是原電池，正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，即正極反應(yīng)式：NiOOH +H2O+e Ni (OH )2+OH ，負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，即負(fù)極反應(yīng)式：MH +OH e M +H 2O，總反應(yīng)： MH +NiOOH M+ Ni

3、(OH )2，以上式中 M 為儲(chǔ)氫合金， MH 為吸附了氫原子的儲(chǔ)氫合金，則A 、正極的電極反應(yīng)式為：NiOOH +H2 Ni (OH)2+OH ，故 A 正確； B 、O+e電解時(shí)陰離子向陽極移動(dòng)，陽離子向陰極移動(dòng)，所以O(shè)H 離子從陰極向陽極遷移，故B 錯(cuò)誤； C、，H 2O 中的 H 電離出的 H +得到電子被還原，不是被M 還原，故 C 錯(cuò)誤； D、由M +H 2O+e MH +OH已知 6NiOOH + NH 3 + H 2O + OH =6 Ni(OH) 2 + NO 2 可知 NiOOH與 NH 3 發(fā)生反應(yīng)生成亞硝酸根，因此不能用氨水做電解質(zhì)溶液，故D 錯(cuò)誤，答案選 A ?！久}

4、意圖】本題主要是考查了原電池和電解池原理的應(yīng)用與有關(guān)判斷，涉及電極反應(yīng)式的書寫、離子的移動(dòng)方向，電解質(zhì)溶液判斷以及氧化還原反應(yīng)的判斷等，明確題給信息的含義是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)的電極反應(yīng)式的書寫，意在考查學(xué)生對已知信息的理解、應(yīng)用以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力和分析問題、解決問題的能力。【考試方向】拋開了傳統(tǒng)的考查電解水、電解溶質(zhì)、電解溶質(zhì)和水三類型的考查形式，避免了學(xué)生靠死記硬背獲得分?jǐn)?shù)，深入考查了電解原理。從中我們應(yīng)該可以看出，電解池的命題走向應(yīng)該是以能力為主，而不是以考查學(xué)生已經(jīng)掌握的固有知識(shí)，體現(xiàn)出新課標(biāo)對學(xué)生能力考查提高，而弱化知識(shí)能力的特點(diǎn)?！镜梅忠c(diǎn)】解答電解池相關(guān)題目時(shí)，應(yīng)從幾步入手：看電

5、極（材料） ，判斷電極本身是否參與反應(yīng)?？慈芤海袛嚯娊庖褐械年栯x子、陰離子種類，從而判斷在陰極、陽極發(fā)生反應(yīng)的微粒?？锤裟ぃ袛鄡蓸O反應(yīng)發(fā)生后陰離子、陽離子的濃度變化，從而判斷溶液中微粒穿過陰（陽）離子隔膜的方向和產(chǎn)物。 本題以充電時(shí)的總反應(yīng)式為切入點(diǎn)，拋棄了通過裝置圖考查學(xué)生對電化學(xué)原理的分析與判斷，該題的關(guān)鍵是明確充電相當(dāng)于是電解池，然后依據(jù)在電解池中陽極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，而陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)判斷出陰陽極放電物質(zhì)，然后再結(jié)合有關(guān)信息逐一分析即可。1 （ 2014 屆山東省煙臺(tái)市5 月模擬）儲(chǔ)氫合金表面鍍銅過程發(fā)生反應(yīng)2+-Cu +2HCHO +4OH Cu +H 2+2H 2

6、O+2HCOO - ，下列說法錯(cuò)誤的是A電鍍過程中氫氣在鍍件表面析出B電鍍時(shí)溶液中Cu2+移向陰極，并在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)C陽極反應(yīng)式為HCHO +3OH - - 2e- 2H 2O+HCOO -D電鍍時(shí)每生成6 4g 銅鍍層放出2 24LH 22（ 2014 屆江蘇省淮安市高三5 月信息卷）浙江大學(xué)的科研小組成功研制出能在“數(shù)分鐘之內(nèi)”將電量充滿的鋰電池，其成本只有傳統(tǒng)鋰電池的一半。他們把鋰錳氧化物（LMO ）浸泡在石墨里面，使其變成一個(gè)可以導(dǎo)電的密集網(wǎng)絡(luò)的負(fù)極材料（如圖），與電解質(zhì)和正極材料（石墨）構(gòu)成可充電電池。若電解液為 LiAlCl 4- SOCl2，電池的總反應(yīng)為： 4LiCl +

7、S+SO2充電4Li +2SOCl 2。下列說法正確的是放電A電池的電解液可為LiCl 水溶液B該電池放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)C充電時(shí)陽極反應(yīng)式為：4Cl +S+SO2 4 2SOCl 2D放電時(shí)電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，再從正極經(jīng)電解質(zhì)流向負(fù)極3（ 2014 屆浙江省臺(tái)州市路橋模擬試題二）隨著對合成氨研究的發(fā)展， 2001 年兩位希臘化學(xué)家提出了電解合成氨的方法， 即在常壓下把氫氣和用氦氣稀釋的氮?dú)猓?分別通入一個(gè)加熱到 570的電解池中，采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY 陶瓷（能傳遞H+）為介質(zhì)，用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極，實(shí)現(xiàn)了常壓、570條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨（裝置如圖

8、）。下列有關(guān)說法中正確的是A電解法合成氨的電解池中能用水作電解質(zhì)溶液的溶劑B鈀電極B 連接的是電源的負(fù)極C鈀電極 A 的電極反應(yīng)式為：N2 +6e +6H +2NH 3D當(dāng)有 0. 3mol 電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有2. 688L NH 3 生成4（ 2014 屆四川綿陽中學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校沖刺卷）如圖所示是利用電化學(xué)降解法治理水中的硝酸鹽污染，電解槽中間用質(zhì)子交換膜隔開，污水放入II 區(qū)，通電使轉(zhuǎn)NO3 化為 N 2，下面說法不正確的是（）A電解時(shí)H +從 I 區(qū)通過離子交換膜遷移到II 區(qū)B Ag - Pt 電極上發(fā)生發(fā)應(yīng)：2 NO 3 +10e +6H 2O N2 +12OH C當(dāng)電解過程中轉(zhuǎn)移了1moL 電子，則II 區(qū)電解液質(zhì)量減少2. 8gD為增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，I 區(qū)水中可加入少量Na2SO4 固體區(qū)是 OH 放電，所以為增強(qiáng)溶液的導(dǎo)電性，I 區(qū)水中可加入少量Na2 SO4 固體。正確?？键c(diǎn)：考查電化學(xué)在污水處理中的應(yīng)用的知識(shí)。5（ 2014 屆湖南省懷化市第三次模擬考試）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(jìn)行電解循環(huán)再生，這種新