課件高考化學一輪復習《第21講電解池　金屬的電化學腐蝕與防護》課件

一輪重點鞏固方向比努力更重要研究考綱·辨明考向及金屬解電池的腐蝕與化電學防護考綱解讀考向預測1.了解電解池的工作原理,認識電解在實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和儲存能量中的具體應用。2.了解金屬發(fā)生電化學腐蝕的本質(zhì),知道金屬腐蝕的危害,了解防止金屬腐蝕的措施。3.能分析、解釋電解池的工作原理,能設(shè)計簡單的電解池。4.能利用電化學原理解釋金屬腐蝕現(xiàn)象,選擇并設(shè)計防腐措施。

1．題型有選擇題、填空題。2．本節(jié)是高考的?？純?nèi)容，其考查的內(nèi)容有：一是電解過程的分析，多借助于圖像考查電極上離子的放電順序與產(chǎn)物的判斷，電極反應式的書寫；二是注重原電池與電解池相結(jié)合考查新型充電電池；三是考查新情境下電解原理的實際應用，如電解除污、結(jié)合離子交換膜進行電解等；四是金屬腐蝕的原因與防護措施。考查題型有選擇題和填空題兩種?？季V要求核心素養(yǎng)思維導圖1.變化觀念與平衡思想：認識化學變化的本質(zhì)是有新物質(zhì)生成，并伴有能量的轉(zhuǎn)化；能多角度、動態(tài)地分析電解池中發(fā)生的反應，并運用電解池原理解決實際問題。2．證據(jù)推理與模型認知：利用電解池裝置，分析電解原理，建立解答電解池問題的思維模型，并利用模型揭示其本質(zhì)及規(guī)律。

3．科學態(tài)度與社會責任：肯定電解原理對社會發(fā)展的重大貢獻，具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念，能對與電解有關(guān)的社會熱點問題做出正確的價值判斷。

名師備考建議電解原理是高考的熱門考點，通常以實際生產(chǎn)中的新型電解池為素材，以選擇題形式考查電極反應式的正誤判斷，電子、離子等的移動方向，金屬的腐蝕與防護等；以客觀題形式考查電極反應式和電池總反應方程式的書寫，電子轉(zhuǎn)移數(shù)目與反應物、生成物間的關(guān)系等。在近幾年高考中，涉及離子交換膜的應用及電解液介質(zhì)對電極反應影響的試題比較多，且出題頻率高、試題新穎，離子交換膜的功能在于選擇性地通過或阻止某些離子來達到隔離某些物質(zhì)的作用。電解池和金屬的腐蝕與防護常結(jié)合實際化工生產(chǎn)、科研過程中的新應用進行命題，符合高考命題“應用性”的顯性要求。主要以新型電解池(“活潑陽極”電解池或多室膜電解池)為載體，考查考生在新情境中對電解原理及其應用的理解遷移能力。預計2024年高考仍將結(jié)合新型電解池進行命題,復習備考過程中尤其要重視惰性電解槽中離子的放電順序，“活潑陽極”電解槽中陽極氧化產(chǎn)物的后續(xù)反應，多室膜電解槽中陰離子交換膜、陽離子交換膜的判斷及電解質(zhì)溶液中離子的移動方向。真題再現(xiàn)·明確考向√1．(2023年湖北卷)我國科學家設(shè)計如圖所示的電解池，實現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的綠色化。該裝置工作時陽極無Cl2生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為xmol?h-1。下列說法錯誤的是A．b電極反應式為2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－B．離子交換膜為陰離子交換膜C．電解時海水中動能高的水分子可穿過PTFE膜D．海水為電解池補水的速率為2xmol?h-1解析：由圖可知，該裝置為電解水制取氫氣的裝置，a電極與電源正極相連，為電解池的陽極，b電極與電源負極相連，為電解池的陰極，陰極反應為2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－，陽極反應為4OH―－4e－＝O2↑＋2H2O，電池總反應為2H2O2H2↑＋O2↑，據(jù)此解答。A．b電極反應式為b電極為陰極，發(fā)生還原反應，電極反應為2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－，故A正確；B．該裝置工作時陽極無Cl2生成且KOH濃度不變，陽極發(fā)生的電極反應為4OH―－4e－＝O2↑＋2H2O，為保持OH－離子濃度不變，則陰極產(chǎn)生的OH－離子要通過離子交換膜進入陽極室，即離子交換膜應為陰離子交換摸，故B正確；C．電解時電解槽中不斷有水被消耗，海水中的動能高的水可穿過PTFE膜，為電解池補水，故C正確；D．由電解總反應可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率為xmol?h-1，則補水的速率也應是xmol?h-1，故D錯誤；√2.(2023年遼寧卷)某無隔膜流動海水電解法制H2的裝置如下圖所示，其中高選擇性催化劑PRT可抑制O2產(chǎn)生。下列說法正確的是A．b端電勢高于a端電勢B.理論上轉(zhuǎn)移2mole－生成4gH2C.電解后海水pH下降D.陽極發(fā)生：Cl－＋H2O－2e－＝HClO＋H+解析：由圖可知，左側(cè)電極產(chǎn)生氧氣，則左側(cè)電極為陽極，電極a為正極，右側(cè)電極為陰極，b電極為負極，該裝置的總反應產(chǎn)生氧氣和氫氣，相當于電解水，以此解題。A．由分析可知，a為正極，b電極為負極，則a端電勢高于b端電勢，A錯誤；B．右側(cè)電極上產(chǎn)生氫氣的電極方程式為：2H+＋2e－＝H2↑，則理論上轉(zhuǎn)移2mole－生成2gH2，B錯誤；C．由圖可知，該裝置的總反應為電解海水的裝置，隨著電解的進行，海水的濃度增大，但是其pH基本不變，C錯誤；D．由圖可知，陽極上的電極反應為：Cl－＋H2O－2e－＝HClO＋H+，D正確；3.(2023年全國甲卷)用可再生能源電還原CO2時，采用高濃度的K+抑制酸性電解液中的析氫反應來提高多碳產(chǎn)物(乙烯、乙醇等)的生成率，裝置如下圖所示。下列說法正確的是√A.析氫反應發(fā)生在IrOx－Ti電極上B.Cl－從Cu電極遷移到IrOx－Ti電極C.陰極發(fā)生的反應有：2CO2＋12H+＋12e－＝C2H4＋4H2OD.每轉(zhuǎn)移1mol電子，陽極生成11.2L氣體(標準狀況)解析：由圖可知，該裝置為電解池，與直流電源正極相連的IrOx－Ti電極為電解池的陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O－4e－＝O2↑＋4H+，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成乙烯、乙醇等，電極反應式為2CO2＋12H+＋12e－＝C2H4＋4H2O、2CO2＋12H+＋12e－＝C2H5OH＋3H2O，電解池工作時，氫離子通過質(zhì)子交換膜由陽極室進入陰極室。A．析氫反應為還原反應，應在陰極發(fā)生，即在銅電極上發(fā)生，故A錯誤；B．離子交換膜為質(zhì)子交換膜，只允許氫離子通過，Cl-不能通過，故B錯誤；C．由分析可知，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成乙烯、乙醇等，電極反應式有2CO2＋12H+＋12e－＝C2H4＋4H2O，故C正確；D．水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O－4e－＝O2↑＋4H+，每轉(zhuǎn)移1mol電子，生成0.25molO2，在標況下體積為5.6L，故D錯誤；4．(2023年北京卷)回收利用工業(yè)廢氣中的CO2和SO2，實驗原理示意圖如下?！獭?．(2023年廣東卷)利用活性石墨電極電解飽和食鹽水，進行如圖所示實驗。閉合K1，一段時間后A．U型管兩側(cè)均有氣泡冒出，

分別是Cl2和O2

B．a(chǎn)處布條褪色，說明Cl2具

有漂白性C．b處出現(xiàn)藍色，說明還原性：Cl－＞I－

D．斷開K1，立刻閉合K2，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)解析：閉合K1，形成電解池，電解飽和食鹽水，左側(cè)為陽極，陽極氯離子失去電子生成氯氣，電極反應為2Cl－―2e－＝Cl2↑，右側(cè)為陰極，陰極電極反應為2H+＋2e－＝H2↑，總反應為2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，據(jù)此解答。A．根據(jù)分析，U型管兩側(cè)均有氣泡冒出，分別是Cl2和H2，A錯誤；B．左側(cè)生成氯氣，氯氣遇到水生成HClO，具有漂白性，則a處布條褪色，說明HClO具有漂白性，B錯誤；C．b處出現(xiàn)藍色，發(fā)生Cl2＋2KI＝I2＋2KCl，說明還原性：I－＞Cl－，C錯誤；D．斷開K1，立刻閉合K2，此時構(gòu)成氫氯燃料電池，形成電流，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D正確；6．(2023年廣東卷)用一種具有“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜組裝電解池(下圖)，可實現(xiàn)大電流催化電解KNO3溶液制氨。工作時，H2O在雙極膜界面處被催化解離成H+和OH－，有利于電解反應順利進行。下列說法不正確的是√A．電解總反應：KNO3＋3H2O＝NH3?H2O＋2O2↑＋KOHB．每生成1molNH3?H2O，雙極膜處有9mol的H2O解離C．電解過程中，陽極室中KOH的物質(zhì)的量不因反應而改變D．相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)可提高氨生成速率解析：由信息大電流催化電解KNO3溶液制氨可知，在電極a處KNO3放電生成NH3，發(fā)生還原反應，故電極a為陰極，電極方程式為＋8e－＋9H+＝NH3?H2O＋2H2O，電極b為陽極，電極方程式為4OH――4e－＝O2↑＋2H2O，“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜中的H+移向電極a，OH－移向電極b。A．由分析中陰陽極電極方程式可知，電解總反應為KNO3＋3H2O＝NH3?H2O＋2O2↑＋KOH，故A正確；B．每生成1molNH3?H2O，陰極得8mole－，同時雙極膜處有8molH+進入陰極室，即有8mol的H2O解離，故B錯誤；C．電解過程中，陽極室每消耗4molOH－，同時有4molOH－通過雙極膜進入陽極室，KOH的物質(zhì)的量不因反應而改變，故C正確；D．相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)具有更大的膜面積，有利于H2O被催化解離成H+和OH－，可提高氨生成速率，故D正確；7.(2023年重慶卷)電化學合成是一種綠色高效的合成方法。如圖是在酸性介質(zhì)中電解合成半胱氨酸和煙酸的示意圖。下列敘述錯誤的是√A.電極a為陰極B.H+從電極b移向電極aC.電極b發(fā)生的反應為：D.生成3mol半胱氨酸的同時生成1mol煙酸解析：該裝置是電解池，電極b上3－甲基吡啶轉(zhuǎn)化為煙酸過程中‘加氧少氫’，發(fā)生氧化反應，則b為陽極，a為陰極，陰極電極反應式為＋2e－＋2H+＝2；A．a(chǎn)極上硫元素化合價升高，a為陰極，A正確；B．電解池中陽離子移向陰極，則H+移向a電極，B正確；C．電極b上3－甲基吡啶轉(zhuǎn)化為煙酸過程中發(fā)生氧化反應，在酸性介質(zhì)中電極反應式為：，C正確；D．根據(jù)電子守恒可得關(guān)系式：

，因此生成6mol半胱氨酸的同時生成1mol煙酸，D錯誤；√8.(2023年浙江1月選考)在熔融鹽體系中，通過電解TiO2和SiO2獲得電池材料(TiSi)，電解裝置如圖，下列說法正確的是A.石墨電極為陰極，發(fā)生氧化反應B.電極A的電極反應：8H+＋TiO2＋SiO2

＋8e－＝TiSi＋4H2OC.該體系中，石墨優(yōu)先于Cl－參與反應D.電解時，陽離子向石墨電極移動解析：由圖可知，在外加電源下石墨電極上C轉(zhuǎn)化為CO，失電子發(fā)生氧化反應，為陽極，與電源正極相連，則電極A作陰極，TiO2和SiO2獲得電子產(chǎn)生電池材料(TiSi)，電極反應為TiO2＋SiO2＋8e－＝TiSi＋4O2－。A．在外加電源下石墨電極上C轉(zhuǎn)化為CO，失電子發(fā)生氧化反應，為陽極，選項A錯誤；B．電極A的電極反應為TiO2＋SiO2＋8e－＝TiSi＋4O2－，選項B錯誤；C．根據(jù)圖中信息可知，該體系中，石墨優(yōu)先于Cl－參與反應，選項C正確；D．電解池中石墨電極為陽極，陽離子向陰極電極A移動，選項D錯誤；√9.(2023年浙江6月選考)氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進的設(shè)計可大幅度降低能耗，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B.電極B的電極反應式為：2H2O＋2e－＝H2↑＋OH－C.應選用陽離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液D.改進設(shè)計中通過提高電極B上反應物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗解析：A．電極A是氯離子變?yōu)槁葰猓蟽r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，故A正確；B．電極B為陰極，通入氧氣，氧氣得到電子，其電極反應式為：2H2O＋4e－＋O2＝4OH－，故B錯誤；C．右室生成氫氧根，應選用陽離子交換膜，左邊的鈉離子進入到右邊，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液，故C正確；D．改進設(shè)計中增大了氧氣的量，提高了電極B處的氧化性，通過反應物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗，故D正確。10.(2022年6月浙江卷)通過電解廢舊鋰電池中的LiMn2O4可獲得難溶性的Li2CO3和MnO2，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計)。下列說法不正確的是A.電極A為陰極，發(fā)生還原反應B.電極B的電極發(fā)應：2H2O＋Mn2+－2e－＝MnO2＋4H+C.電解一段時間后溶液中Mn2+濃度不保持不變D.電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)pH除去Mn2+，再加入Na2CO3溶液以獲得Li2CO3√解析：A．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+轉(zhuǎn)化為了MnO2，錳元素化合價升高，失電子，則電極B為陽極，電極A為陰極，得電子，發(fā)生還原反應，A正確；B．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+失電子轉(zhuǎn)化為了MnO2，電極反應式為：2H2O＋Mn2+-2e-＝MnO2＋4H+，B正確；C．電極A為陰極，LiMn2O4得電子，電極反應式為：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依據(jù)得失電子守恒，電解池總反應為：2LiMn2O4＋4H+＝2Li+＋Mn2+＋3MnO2＋2H2O，反應生成了Mn2+，Mn2+濃度增大，C錯誤；D．電解池總反應為：2LiMn2O4＋4H+＝2Li+＋Mn2+＋3MnO2＋2H2O，電解結(jié)束后，可通過調(diào)節(jié)溶液pH將錳離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，然后再加入碳酸鈉溶液，從而獲得碳酸鋰，D正確；11．(2022屆八省八校)雙極膜電滲析法制巰基乙酸(HSCH2COOH)和高純NaOH溶液原理如圖所示，其中a、b為離子交換膜，雙極膜在直流電壓下可解離出H+和OH－。下列說法錯誤的是A．膜a為陽離子交換膜，膜b為陰離子交換膜B．陰極的電極反應方程式為：2H2O+2e-＝H2↑+2OH-C．堿室1和堿室2的NaOH溶液應循環(huán)使用，副產(chǎn)品還有氫氣和氧氣D．若將鹽室的原料換成為Na2SO4溶液，當外電路中通過2mole-時，可生成1molH2SO4√解析：根據(jù)裝置圖，該裝置為電解池裝置，根據(jù)電解原理，左邊電極為陰極，電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，HSCH2COONa中Na+向陰極移動，膜a為陽離子交換膜，右邊電極為陽極，電極反應式為2OH--4e-=O2↑+H2O，堿室2中Na+向左移，膜b為陽離子交換膜，據(jù)此分析；A．根據(jù)上述分析，膜a、b均為陽離子交換膜，故A說法錯誤；B．根據(jù)上述分析，陰極反應式為2H2O+2e-＝H2↑+2OH-，故B說法正確；C．根據(jù)上述分析，堿室1和堿室2的NaOH溶液循環(huán)使用，副產(chǎn)品還有氫氣和氧氣，故C說法正確；D．外電路有2mol電子通過，鹽室中有2molNa+移向堿室1，雙極膜中有2molH+移向鹽室，即得到1molH2SO4，故D說法正確；12.(2022年北京卷)利用下圖裝置進行鐵上電鍍銅的實驗探究。裝置示意圖序號電解質(zhì)溶液實驗現(xiàn)象①0.1moL/LCuSO4＋少量H2SO4

陰極表面有無色氣體，一段時間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗電解液中有Fe2+②0.1moL/LCuSO4＋過量氨水陰極表面未觀察到氣體，一段時間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗電解液中無Fe元素√下列說法不正確的是A.①中氣體減少，推測是由于溶液中c(H+)減少，且Cu覆蓋鐵電極，阻礙H+

與鐵接觸B.①中檢測到Fe2+，推測可能發(fā)生反應：Fe＋2H+＝Fe2+＋H2↑、Fe＋Cu2+＝Fe2+＋CuC.隨陰極析出Cu，推測②中溶液c(Cu2+)減少，Cu2+＋4NH3[Cu(NH3)4]2+

平衡逆移D.②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+，使得c(Cu2+)比①中溶液的小，Cu緩慢析出，鍍層更致密解析：由實驗現(xiàn)象可知，實驗①時，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應生成亞鐵離子、氫氣和銅，一段時間后，銅離子在陰極失去電子發(fā)生還原反應生成銅；實驗②中銅離子與過量氨水反應生成四氨合銅離子，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應生成銅，在鐵表面得到比實驗①更致密的鍍層。A．由分析可知，實驗①時，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應，當溶液中氫離子濃度減小，反應和放電生成的銅覆蓋鐵電極，阻礙氫離子與鐵接觸，導致產(chǎn)生的氣體減少，故A正確；B．由分析可知，實驗①時，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應生成亞鐵離子、氫氣和銅，可能發(fā)生的反應為Fe＋2H+＝Fe2+＋H2↑、Fe＋Cu2+＝Fe2+＋Cu，故B正確；C．由分析可知，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應生成銅，隨陰極析出銅，四氨合銅離子濃度減小，Cu2+＋4NH3[Cu(NH3)4]2+平衡向正反應方向移動，故C錯誤；D．由分析可知，實驗②中銅離子與過量氨水反應生成四氨合銅離子，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應生成銅，在鐵表面得到比實驗①更致密的鍍層，故D正確；√13.(2022年廣東卷)以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進行電解，實現(xiàn)Al的再生。該過程中A.陰極發(fā)生的反應為Mg－2e－＝Mg2+

B.陰極上Al被氧化C.在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽極泥 D.陽極和陰極的質(zhì)量變化相等解析：根據(jù)電解原理可知，電解池中陽極發(fā)生失電子的氧化反應，陰極發(fā)生得電子的還原反應，該題中以熔融鹽為電解液，含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進行電解，通過控制一定的條件，從而可使陽極區(qū)Mg和Al發(fā)生失電子的氧化反應，分別生成Mg2+和Al3+，Cu和Si不參與反應，陰極區(qū)Al3+得電子生成Al單質(zhì)，從而實現(xiàn)Al的再生，據(jù)此分析解答。A．陰極應該發(fā)生得電子的還原反應，實際上Mg在陽極失電子生成Mg2+，A錯誤；B．Al在陽極上被氧化生成Al3+，B錯誤；C．陽極材料中Cu和Si不參與氧化反應，在電解槽底部可形成陽極泥，C正確；D．因為陽極除了鋁參與電子轉(zhuǎn)移，鎂也參與了電子轉(zhuǎn)移，且還會形成陽極泥，而陰極只有鋁離子得電子生成鋁單質(zhì)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒及元素守恒可知，陽極與陰極的質(zhì)量變化不相等，D錯誤；√14.(2022年廣東卷)科學家基于Cl2易溶于CCl4的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲能設(shè)備(如圖)。充電時電極a的反應為：NaTi2(PO4)3＋2Na+＋2e－＝Na3Ti2(PO4)3。下列說法正確的是A.充電時電極b是陰極B.放電時NaCl溶液的pH減小C.放電時NaCl溶液的濃度增大D.每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g解析：A．由充電時電極a的反應可知，充電時電極a發(fā)生還原反應，所以電極a是陰極，則電極b是陽極，故A錯誤；B．放電時電極反應和充電時相反，則由放電時電極a的反應為Na3Ti2(PO4)3－2e－＝NaTi2(PO4)3＋2Na+可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯誤；C．放電時負極反應為Na3Ti2(PO4)3－2e－＝NaTi2(PO4)3＋2Na+，正極反應為Cl2＋2e－＝2Cl-，反應后Na+和Cl-濃度都增大，則放電時NaCl溶液的濃度增大，故C正確；D．充電時陽極反應為2Cl－－2e－＝Cl2↑，陰極反應為NaTi2(PO4)3＋2Na+＋2e－＝Na3Ti2(PO4)3，由得失電子守恒可知，每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g/mol×2mol=46g，故D錯誤；√15.(2022年海南卷)一種采用H2O(g)和N2(g)為原料制備NH3(g)的裝置示意圖如下。下列有關(guān)說法正確的是A.在b電極上，N2被還原B.金屬Ag可作為a電極的材料C.改變工作電源電壓，反應速率不變D.電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中O2-不斷減少解析：由裝置可知，b電極的N2轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應，因此b為陰極，電極反應式為N2+3H2O+6e－＝2NH3+3O2-，a為陽極，電極反應式為2O2-+4e-＝O2，據(jù)此分析解答；A．由分析可得，b電極上N2轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應，即N2被還原，A正確；B．a(chǎn)為陽極，若金屬Ag作a的電極材料，則金屬Ag優(yōu)先失去電子，B錯誤；C．改變工作電源的電壓，反應速率會加快，C錯誤；D．電解過程中，陰極電極反應式為N2＋3H2O＋6e－＝2NH3＋3O2-，陽極電極反應式為2O2-+4e－=O2，因此固體氧化物電解質(zhì)中O2-不會改變，D錯誤；√16.(2022年湖北卷)含磷有機物應用廣泛。電解法可實現(xiàn)由白磷直接制備Li[P(CN)2]，過程如圖所示(Me為甲基)。下列說法正確的是A.生成1molLi[P(CN)2]，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移2mol電子B.陰極上的電極反應為：P4＋8CN――4e-＝4[P(CN)2]－C.在電解過程中CN－向鉑電極移動D.電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來自于LiOH解析：A．石墨電極發(fā)生反應的物質(zhì)：P4→Li[P(CN)2]化合價升高發(fā)生氧化反應，所以石墨電極為陽極，對應的電極反應式為：P4＋8CN――4e-＝4[P(CN)2]－，則生成1molLi[P(CN)2]，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移1mol電子，A錯誤；B．陰極上發(fā)生還原反應，應該得電子，P4＋8CN――4e-＝4[P(CN)2]－為陽極發(fā)生的反應，B錯誤；C．石墨電極：P4→Li[P(CN)2]發(fā)生氧化反應，為陽極，鉑電極為陰極，CN－應該向陽極移動，即移向石墨電極，C錯誤；D．由所給圖示可知HCN在陰極放電，產(chǎn)生CN－和H2，而HCN中的H來自LiOH，則電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來自于LiOH，D正確；17.(2022年河北卷)科學家研制了一種能在較低電壓下獲得氧氣和氫氣的電化學裝置，工作原理示意圖如圖?！獭探馕觯河蓤D可知，a電極為陽極，堿性條件下[Fe(CN)6]4-離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成[Fe(CN)6]3—離子，催化劑作用下，[Fe(CN)6]3-離子與氫氧根離子反應生成[Fe(CN)6]4-離子、氧氣和水，b電極為陰極，水分子作用下DHPS在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成DHPS—2H和氫氧根離子，催化劑作用下，DHPS—2H與水反應生成DHPS和氫氣，氫氧根離子通過陰離子交換膜由陰極室向陽極室移動，則M為氧氣、N為氫氣。A．由分析可知，b電極為電解池的陰極，故A錯誤；B．由分析可知，氫氧根離子通過陰離子交換膜由陰極室向陽極室移動，則隔膜為陰離子交換膜，故B正確；18．(2021年甲卷)乙醛酸是一種重要的化工中間體，可果用如下圖所示的電化學裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH-，并在直流電場作用下分別問兩極遷移。下列說法正確的是√19．(2021年乙卷)沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率，為解決這一問題，通常在管道口設(shè)置一對惰性電極(如圖所示)，通入一定的電流。下列敘述錯誤的是A．陽極發(fā)生將海水中的Cl-氧化生成Cl2的反應B．管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClOC．陰極生成的H2應及時通風稀釋安全地排入大氣D．陽極表面形成的Mg(OH)2等積垢需要定期清理√20．(2021年廣東卷)鈷(Co)的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領(lǐng)域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是√21．(2021年海南卷)液氨中存在平衡：2NH3NH4+＋NH2－。如圖所示為電解池裝置，以KNH2的液氨溶液為電解液，電解過程中a、b兩個惰性電極上都有氣泡產(chǎn)生。下列有關(guān)說法正確的是A.b電極連接的是電源的負極B.a電極的反應為2NH3

＋2e-＝H2＋2NH2－C.電解過程中，陰極附近K+濃度減小D.理論上兩極產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為1:1√22．(2021年湖北卷)Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H+濃度的增大會轉(zhuǎn)化為CrO3。電解法制備CrO3的原理如圖所示。下列說法錯誤的是A.電解時只允許H+通過離子交換膜B.生成O2和H2的質(zhì)量比為8∶1C.電解一段時間后陰極區(qū)溶液OH-的濃度增大D.CrO3的生成反應為：Cr2O72-＋2H+＝2CrO3＋H2O√23.(2021年遼寧卷)利用(Q)與(QH2)電解轉(zhuǎn)化法從煙氣中分離CO2的原理如圖。已知氣體可選擇性通過膜電極，溶液不能通過。下列說法錯誤的是A.a為電源負極 B.溶液中Q的物質(zhì)的量保持不變C.CO2在M極被還原D.分離出的CO2

從出口2排出√24.(2021年天津卷)如下所示電解裝置中，通電后石墨電極Ⅱ上有O2生成，F(xiàn)e2O3逐漸溶解，下列判斷錯誤的是A.a是電源的負極B.通電一段時間后，向石墨電極Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出現(xiàn)紅色C.隨著電解的進行，CuCl2溶液濃度變大D.當0.01molFe2O3完全溶解時，至少產(chǎn)生氣體336mL(折合成標準狀況下)√25．(2021年1月八省聯(lián)考廣東卷)環(huán)氧乙烷(C2H4O)常用于醫(yī)用消毒，一種制備方法為：使用惰性電極電解KCl溶液，用Cl-交換膜將電解液分為陰極區(qū)和陽極區(qū)，其中一區(qū)持續(xù)通入乙烯；電解結(jié)束，移出交換膜，兩區(qū)混合反應：HOCH2CH2Cl+OH-=Cl-+H2O+C2H4O。下列說法錯誤的是√26.(2021年1月八省聯(lián)考江蘇)利用電解法將CO2轉(zhuǎn)化為CH4的原理如圖所示。下列說法正確的是()A.電解過程中，H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移B.電極b上反應為CO2+8HCO3--8e-=CH4

+CO32-+2H2OC.電解過程中化學能轉(zhuǎn)化為電能D.電解時Na2SO4溶液濃度保持不變√C．通過電解法可知此電池為電解池，所以電解過程中是電能轉(zhuǎn)化為化學能，故C錯誤；D．電解時OH－比SO42-更容易失去電子，所以電解Na2SO4溶液的實質(zhì)是電解水，溶液中的水發(fā)生消耗，所以Na2SO4溶液的濃度是增大的，故D錯誤；27．(2021年1月八省聯(lián)考重慶)雙極膜在電滲析中應用廣泛，它是由陽離子交換膜和陰離子交換膜復合而成。雙極膜內(nèi)層為水層，工作時水層中的H2О解離成H+和OH-，并分別通過離子交換膜向兩側(cè)發(fā)生遷移。下圖為NaBr溶液的電滲析裝置示意圖。下列說法正確的是A.出口2的產(chǎn)物為HBr溶液 B.出口5的產(chǎn)物為硫酸溶液C.Br-可從鹽室最終進入陽極液中 D.陰極電極反應式為2H++2e-=H2↑解析：A．電解時，溶液中的陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，溶液中的Na+向陰極移動，與雙極膜提供的氫氧根離子結(jié)合，出口2的產(chǎn)物為NaOH溶液，A錯誤；B．電解時，溶液中的陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，溶液中的Br-向陽極移動，與雙極膜提供的氫離子結(jié)合，故出口4的產(chǎn)物為HBr溶液，鈉離子不能通過雙極膜，故出口5不是硫酸，B錯誤；C．結(jié)合選項B，Br-不會從鹽室最終進入陽極液中，C錯誤；D．電解池陰極處，發(fā)生的反應是物質(zhì)得到電子被還原，發(fā)生還原反應，水解離成H+和OH?，則在陰極處發(fā)生的反應為2H++2e-=H2↑，D正確?！?8．(2020年新課標Ⅱ)電致變色器件可智能調(diào)控太陽光透過率，從而實現(xiàn)節(jié)能。下圖是某電致變色器件的示意圖。當通電時，Ag+注入到無色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈現(xiàn)藍色，對于該變化過程，下列敘述錯誤的是A．Ag為陽極 B．Ag+由銀電極向變色層遷移C．W元素的化合價升高 D．總反應為：WO3+xAg=AgxWO3√29．(2020年江蘇卷)將金屬M連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在題圖所示的情境中，下列有關(guān)說法正確的是A．陰極的電極反應式為Fe－2e－＝Fe2+B．金屬M的活動性比Fe的活動性弱C．鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護D．鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快√解析：A．陰極的鋼鐵設(shè)施實際作原電池的正極，正極金屬被保護不失電子，故A錯誤；B．陽極金屬M實際為原電池裝置的負極，電子流出，原電池中負極金屬比正極活潑，因此M活動性比Fe的活動性強，故B錯誤；C．金屬M失電子，電子經(jīng)導線流入鋼鐵設(shè)備，從而使鋼鐵設(shè)施表面積累大量電子，自身金屬不再失電子從而被保護，故C正確；D．海水中的離子濃度大于河水中的離子濃度，離子濃度越大，溶液的導電性越強，因此鋼鐵設(shè)施在海水中的腐蝕速率比在河水中快，故D錯誤；30．(2020年山東新高考)采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水的裝置如下圖所示。忽略溫度變化的影響，下列說法錯誤的是A．陽極反應為2H2O－4e－＝4H+＋O2↑B．電解一段時間后，陽極室的pH未變C．電解過程中，H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移D．電解一段時間后，a極生成的O2與b極反應的O2等量√解析：a極析出氧氣，氧元素的化合價升高，做電解池的陽極，b極通入氧氣，生成過氧化氫，氧元素的化合價降低，被還原，做電解池的陰極。A．依據(jù)分析a極是陽極，屬于放氧生酸性型的電解，所以陽極的反應式是2H2O-4e-=4H++O2↑，故A正確，但不符合題意；B．電解時陽極產(chǎn)生氫離子，氫離子是陽離子，通過質(zhì)子交換膜移向陰極，所以電解一段時間后，陽極室的pH值不變，故B正確，但不符合題意；C．有B的分析可知，C正確，但不符合題意；D．電解時，陽極的反應為：2H2O－4e-=4H++O2↑，陰極的反應為：O2+2e-+2H+=H2O2，總反應為：O2+2H2O=2H2O2，要消耗氧氣，即是a極生成的氧氣小于b極消耗的氧氣，故D錯誤，符合題意；31．(2020年浙江卷)電解高濃度RCOONa(羧酸鈉)的NaOH溶液，在陽極RCOO－放電可得到R－R(烷烴)。下列說法不正確的是√32．(2023年北京卷節(jié)選)尿素[CO(NH2)2]合成的發(fā)展體現(xiàn)了化學科學與技術(shù)的不斷進步。(3)近年研究發(fā)現(xiàn)，電催化CO2和含氮物質(zhì)(NO等)在常溫常壓下合成尿素，有助于實現(xiàn)碳中和及解決含氮廢水污染問題。向一定濃度的KNO3溶液通CO2至飽和，在電極上反應生成CO(NH2)2，電解原理如圖所示。①電極b是電解池的__________極。②電解過程中生成尿素的電極反應式是___________________________________________。陽2＋16e－＋CO2＋18H+＝CO(NH2)2＋7H2O解析：(3)①電極b上發(fā)生H2O失電子生成O2的氧化反應，是電解池的陽極。②a極硝酸根離子得電子轉(zhuǎn)化為尿素，再結(jié)合酸性環(huán)境可分析出電極反應式為2＋16e－＋CO2＋18H+＝CO(NH2)2＋7H2O。答案為陽極；2＋16e－＋CO2＋18H+＝CO(NH2)2＋7H2O；33．(2023屆T8聯(lián)考)我國力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。CO2的綜合利用是實現(xiàn)碳中和的措施之一。Ⅲ．2021年我國科學家首先實現(xiàn)了從CO2到淀粉的全人工合成。其中的一個步驟是利用新型電化學催化裝置(如圖所示)將CO2轉(zhuǎn)化為CH3COOH。(6)寫出該過程中陰極的電極反應式：_________________________________。2CO2＋8e－＋8H+＝CH3COOH＋2H2O解析：(6)由圖可知，鉑碳電極上二氧化碳發(fā)生還原反應生成乙酸，為陰極，反應為2CO2＋8e－＋8H+＝CH3COOH＋2H2O。34.(2022年北京卷節(jié)選)煤中硫的存在形態(tài)分為有機硫和無機硫(CaSO4、硫化物及微量單質(zhì)硫等)。庫侖滴定法是常用的快速檢測煤中全硫含量的方法，其主要過程如下圖所示。已知：在催化劑作用下，煤在管式爐中燃燒，出口氣體中主要含O2、CO2、H2O、N2、SO2。(3)通過干燥裝置后，待測氣體進入庫侖測硫儀進行測定。已知：庫侖測硫儀中電解原理示意圖如下。檢測前，電解質(zhì)溶液中c(I3-)/c(I-)保持定值時，電解池不工作。待測氣體進入電解池后，SO2溶解并將I3-還原，測硫儀便立即自動進行電解到c(I3-)/c(I-)又回到原定值，測定結(jié)束。通過測定電解消耗的電量可以求得煤中含硫量。①SO2在電解池中發(fā)生反應的離子方程式為

。②測硫儀工作時電解池的陽極反應式為

。(4)煤樣為ag，電解消耗的電量為x庫侖。煤樣中硫的質(zhì)量分數(shù)為___________。已知：電解中轉(zhuǎn)移1mol電子所消耗的電量為96500庫侖。SO2＋I3-＋2H2O＝3I－＋SO42-＋4H+3I――2e－＝I3－35.(2022年湖南卷節(jié)選)2021年我國制氫量位居世界第一，煤的氣化是一種重要的制氫途徑?；卮鹣铝袉栴}：(2)一種脫除和利用水煤氣中CO2方法的示意圖如下：①某溫度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，c(CO32-)∶c(HCO3－)＝1∶2，則該溶液的pH＝___(該溫度下H2CO3的Ka1＝4.6×10-7，Ka2＝4.6×10-11)；②再生塔中產(chǎn)生CO2的離子方程式為

；③利用電化學原理，將CO2電催化還原為C2H4，陰極反應式為

。102CO2＋12e－＋12H+＝C2H4＋4H2O、AgCl＋e－＝Ag＋Cl－③利用電化學原理，將CO2電催化還原為C2H4，陰極上發(fā)生還原反應，陽極上水放電生成氧氣和H+，H+通過質(zhì)子交換膜遷移到陰極區(qū)參與反應生成乙烯，鉑電極和Ag/AgCl電極均為陰極，在電解過程中AgCl可以轉(zhuǎn)化為Ag，則陰極的電極反應式為2CO2＋12e－＋12H+＝C2H4＋4H2O、AgCl＋e－＝Ag＋Cl－。36．(2022屆八省八校節(jié)選)甲醇是重要的化工原料，研究甲醇的制備及用途在工業(yè)上有重要的意義。(4)在飽和KHCO3電解液中，電解活化的CO2也可以制備CH3OH。其原理如圖所示，則陰極的電極反應式為

。(1)①陽極室產(chǎn)生Cl2后發(fā)生的反應有：

、CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。②結(jié)合電極反應式說明生成溶液a的原理________________________________

。Cl2

＋H2O＝HCl＋HClO陰極發(fā)生反應：2H2O＋2e-＝H2↑＋2OH-生成OH-，K+

通過陽離子交換膜從陽極遷移到陰極，形成KOH和KCl的混合溶液KClI.陽極有H2O放電II.陽極有乙烯放電III.陽極室流出液中含有Cl2和HClO……O2

13KI溶液和淀粉溶液，溶液變藍解析：(1)陽極產(chǎn)生氯氣后，可以和水發(fā)生反應生成次氯酸其方程式為：Cl2+H2O=HCl+HClO；溶液a是陰極的產(chǎn)物，在陰極發(fā)生反應2H2O+2e-=H2↑+2OH-，同時陽極的鉀離子會向陰極移動和氫氧根結(jié)合形成氫氧化鉀，故答案為：陰極發(fā)生反應：2H2O+2e-=H2↑+2OH-生成OH-，K+

通過陽離子交換膜從陽極遷移到陰極，形成KOH和KCl的混合溶液；(2)①若η(EO)=100%則說明在電解過程中只有乙烯中的碳化合價發(fā)生變化，其他元素化合價沒有變，故溶液b的溶質(zhì)為：KCl；②i.陽極有H2O放電時會產(chǎn)生氧氣，故需要檢驗的物質(zhì)是O2；38.(2021年高考湖南卷節(jié)選)氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。方法Ⅱ：氨電解法制氫氣利用電解原理，將氮轉(zhuǎn)化為高純氫氣，其裝置如圖所示。(4)電解過程中OH-的移動方向為_______(填“從左往右”或“從右往左”)；(5)陽極的電極反應式為

。從右往左2NH3－6e-＋6OH-＝N2＋6H2OBaO2+2HCl=BaCl2+H2O2

H2O2受熱易分解增大壓強或增大氧氣的濃度或降低溫度O2+2H++2e-=H2O2

AC1.電解和電解池(1)電解：在

作用下，電解質(zhì)在兩個電極上分別發(fā)生

和________的過程。(2)電解池：

轉(zhuǎn)化為

的裝置。(3)電解池的構(gòu)成①有與

相連的兩個電極。②

(或

)。③形成

。氧化反應還原反應電能電流化學能電源電解質(zhì)溶液熔融電解質(zhì)閉合回路考點一、電解的原理核心知識梳理2.電解池的工作原理(以惰性電極電解CuCl2溶液為例)總反應離子方程式：

。特別提醒：電子和離子的移動遵循“電子不下水，離子不上線”。

電解池原電池能否自發(fā)使“不能”變?yōu)椤澳堋被蚴埂澳堋弊優(yōu)椤耙住蹦茏园l(fā)進行能量轉(zhuǎn)化

轉(zhuǎn)化為

能

能轉(zhuǎn)化為_____裝置有外加電源無外加電源電極由外加電源決定：陽極：連電源的

；陰極：連電源的_____由電極或反應物性質(zhì)決定，稱為正極或負極反應類型陽極：

反應陰極：

反應負極：

反應正極：

反應3.電解池與原電池的比較電能化學化學電能正極負極氧化還原氧化還原

電解池原電池離子移動陽離子移向_____陰離子移向_____陽離子移向_____陰離子移向_____相同點都是電極上的氧化還原反應，都必須有離子導體陰極陽極正極負極4.陰陽兩極上放電順序(1)陰極：(與電極材料無關(guān))。氧化性強的先放電，放電順序：(2)陽極：若是活性電極作陽極，則活性電極首先失電子，發(fā)生氧化反應。若是惰性電極作陽極，放電順序為注意

①陰極不管是什么材料，電極本身都不反應，一定是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽離子放電。②最常用、最重要的放電順序為陽極：Cl－>OH－；陰極：Ag＋>Cu2＋>H＋。③電解水溶液時，K＋～Al3＋不可能在陰極放電。一般情況下，離子按上述順序放電，但如果離子濃度相差十分懸殊，離子濃度大的也可以先放電。如理論上H＋的放電能力大于Fe2＋、Zn2＋，但在電解濃度大的硫酸亞鐵或硫酸鋅溶液中，由于溶液中c(Fe2＋)或c(Zn2＋)?c(H＋)，則先在陰極上放電的是Fe2＋或Zn2＋，因此陰極上的主要產(chǎn)物為Fe或Zn；但在水溶液中，Al3＋、Mg2＋、Na＋等是不會在陰極上放電的。方法指導5.分析電解過程的思維程序6.惰性電極電解電解質(zhì)溶液的四種類型(1)電解水型電解質(zhì)類型電極反應式及總反應式電解質(zhì)溶液濃度溶液pH電解質(zhì)溶液復原含氧酸，如H2SO4陰極：___________________陽極：__________________________總反應式：_____________________________________可溶性強堿，如NaOH_____活潑金屬含氧酸鹽，如KNO3_____4H＋＋4e－===2H2↑4OH－－4e－===O2↑＋2H2O2H2↑＋O2↑增大減小增大不變加水2H2O(2)電解電解質(zhì)型電解質(zhì)類型電極反應式及總反應式電解質(zhì)溶液濃度溶液pH電解質(zhì)溶液復原無氧酸，如HCl陰極：_________________陽極：_________________總反應式：____________________減小_____________

_____________不活潑金屬無氧酸鹽，如CuCl2陰極：_________________陽極：_________________總反應式：____________________2H＋＋2e－===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑Cu2＋＋2e－===Cu2Cl－－2e－===Cl2↑增大通入HCl加CuCl2固體(3)放H2生堿型電極反應式及總反應式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復原活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl、KCl)陽極：__________________陰極：__________________總反應式：_________________________________生成新電解質(zhì)_____通入__________2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑＋H2↑＋2OH－增大HCl氣體(4)放O2生酸型電解質(zhì)(水溶液)電極反應式及總反應式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復原不活潑金屬的含氧酸鹽[如CuSO4、Cu(NO3)2]陽極：__________________________陰極：___________________總反應式：_________________________________生成新電解質(zhì)______加

或_______4OH－－4e－===2H2O＋O2↑2Cu2＋＋4e－===2Cu2Cu＋O2↑＋4H＋CuOCuCO3減小惰性電極電解電解質(zhì)溶液的產(chǎn)物判斷(圖示)規(guī)律小結(jié)7.電解后電解質(zhì)溶液的復原需加適量的某物質(zhì)，該物質(zhì)可以是陰極與陽極產(chǎn)物的化合物。例如惰性電極電解CuSO4溶液，要恢復原溶液的濃度，可向電解后的溶液中加入CuO，也可以加入CuCO3，但不能加入Cu(OH)2，因為Cu(OH)2與生成的H2SO4反應后使水量增加。使電解后的溶液恢復原狀的方法：先讓析出的產(chǎn)物(氣體或沉淀)恰好完全反應，再將其化合物投入電解后的溶液中即可。如：①NaCl溶液：通

氣體(不能加鹽酸)；②AgNO3溶液：加

固體(不能加

)；③CuCl2溶液：加

固體；④KNO3溶液：加

；⑤CuSO4溶液：加

或

[不能加Cu2O、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3]。HClAg2OAgOHCuCl2H2OCuOCuCO38.電極反應式的書寫步驟[特別提醒]①書寫電解池的電極反應式時，可以用實際放電的離子表示，但書寫電解池的總反應時，弱電解質(zhì)要寫成分子式。如用惰性電極電解食鹽水時，陰極反應式為2H++2e-====H2↑(或2H2O+2e-====H2↑+2OH-)；總反應離子方程式為2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。②電解水溶液時，應注意放電順序，位于H+、OH-之后的離子一般不參與放電。③Fe3+在陰極上放電時生成Fe2+而不是得到單質(zhì)Fe。

電解====1.電解CuCl2溶液，陰極逸出的氣體能夠使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{色(

)2.電解質(zhì)溶液的導電過程就是電解質(zhì)溶液被電解的過程(

)3.電解鹽酸、硫酸溶液等，H＋放電，溶液的pH逐漸增大(

)4.用Cu作電極電解鹽酸可發(fā)生Cu＋2H＋

Cu2＋＋H2↑(

)5.某些不能自發(fā)進行的氧化還原反應，通過電解可以實現(xiàn)(

)6.電解過程中電子流動方向為負極→陰極→電解質(zhì)溶液→陽極→正極(

)×√×√√×正誤判斷1.根據(jù)金屬活動性順序表，Cu和稀H2SO4不反應，怎樣根據(jù)電化學的原理實現(xiàn)Cu和稀H2SO4反應產(chǎn)生H2?答案：Cu作陽極，C作陰極，稀H2SO4作電解質(zhì)溶液，通入直流電就可以實現(xiàn)該反應。電解反應式為陽極：Cu－2e－===Cu2＋，陰極：2H＋＋2e－===H2↑?？偡磻剑篊u＋2H＋

Cu2＋＋H2↑。牛刀小試2.若用惰性電極電解CuSO4溶液一段時間后，需加入98gCu(OH)2固體，才能使電解質(zhì)溶液復原，則這段時間，整個電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________。4NA解析：方法一：98gCu(OH)2的物質(zhì)的量為1mol，相當于電解了1mol的CuSO4后，又電解了1mol的水，所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA＋2NA＝4NA。方法二：可以認為整個電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)與Cu(OH)2的O2－失電子數(shù)相等，共4NA。對點訓練2.以石墨為電極，電解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。下列說法錯誤的是A.陰極附近溶液呈紅色 B.陰極逸出氣體C.陽極附近溶液呈藍色 D.溶液的pH變小√解析：以石墨為電極，電解KI溶液，發(fā)生的反應為2KI＋2H2O2KOH＋H2↑＋I2(類似于電解飽和食鹽水)，陰極產(chǎn)物是H2和KOH，陽極產(chǎn)物是I2。由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，所以陽極附近的溶液會變藍(淀粉遇碘變藍)，陰極附近的溶液會變紅(溶液呈堿性)，A、B、C正確；由于電解產(chǎn)物有KOH生成，所以溶液的pH逐漸增大，D錯誤。3.用石墨作電極，電解稀Na2SO4溶液的裝置如圖所示，通電后在石墨電極A和B附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列有關(guān)敘述正確的是A.逸出氣體的體積：A電極＜B電極B.一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體C.A電極附近呈紅色，B電極附近呈藍色D.電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到同一燒杯中，充分攪拌后溶液呈

中性√解析：

、OH－移向B電極，在B電極OH－放電，產(chǎn)生O2，B電極附近c(H＋)＞c(OH－)，石蕊溶液變紅，Na＋、H＋移向A電極，在A電極H＋放電產(chǎn)生H2，A電極附近c(OH－)＞c(H＋)，石蕊溶液變藍，C項錯誤、D項正確；A電極產(chǎn)生的氣體體積大于B電極，A項錯誤；兩種氣體均為無色無味的氣體，B項錯誤。4．用石墨電極完成下列電解實驗。實驗一實驗二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍；b處變紅，局部褪色；c處無明顯變化兩個石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生……√陰CO2＋6H＋＋6e－===CH3OH＋H2O

A

從左向右(4)將二氧化碳轉(zhuǎn)化為乙烯的裝置如圖所示，使用的電極材料均為惰性電極。則a為電源的______極，陰極反應式為____________________________________；陽極反應式__________________________。正

2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O

2H2O－4e－===O2↑＋4H＋

1．書寫電極反應式和總反應式的規(guī)律必須正確書寫原電池和電解池的電極反應式和總的反應式。高考主要從下面三個方面進行考查。(1)根據(jù)給出兩個電極反應式，寫總反應式。已知兩個電極反應式，寫總反應式并不難，只要使兩個電極反應式得失電子數(shù)相等后，將兩式相加，消去相同的化學式即可。(2)給出總反應式，寫出電極反應式。書寫電極反應式的步驟一般分為四步：①列物質(zhì)、標得失；②選離子、配電荷；③配個數(shù)、巧用水；④兩式加、驗總式。(3)根據(jù)信息給予知識，寫電極反應式和總反應式。規(guī)律小結(jié)2．做到“三看”，正確書寫電極反應式(1)一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽極，金屬一定放電(注：Fe生成Fe2＋)。(2)二看介質(zhì)，介質(zhì)是否參與電極反應。(3)三看電解質(zhì)狀態(tài)，若是熔融狀態(tài)，就是金屬的冶煉。3．規(guī)避“三個”失分點(1)書寫電解池中電極反應式時，一般以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應方程式時，弱電解質(zhì)要寫成分子式。(2)要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相同，且應注明條件“電解”。(3)電解水溶液時，應注意放電順序中H＋、OH－之后的離子一般不參與放電。7.整合有效信息書寫電極反應(1)硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。將用燒堿吸收H2S后所得的溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)進行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應：①寫出電解時陰極的電極反應式：__________________________。2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－解析：電解時，陰極區(qū)溶液中的陽離子放電，即水溶液中的H＋放電生成H2。②電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成______________________________。：(2)電解NO制備NH4NO3，其工作原理如圖所示，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需補充物質(zhì)A，A是______，說明理由：_______________________________________________________________________________。NH3根據(jù)總反應：8NO＋7H2O：做到“三看”，正確書寫電極反應式(1)一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽極，金屬一定被電解(注：Fe生成Fe2＋而不是生成Fe3＋)。(2)二看介質(zhì)，介質(zhì)是否參與電極反應。(3)三看電解質(zhì)狀態(tài)，若是熔融狀態(tài)，就是金屬的電冶煉。方法指導C.電解結(jié)束時，左側(cè)溶液質(zhì)量增重8gD.鉛蓄電池工作時，正極電極反應式為：題組三電子守恒在電化學計算中的應用8.以鉛蓄電池為電源，石墨為電極電解CuSO4溶液，裝置如下圖。若一段時間后Y電極上有6.4g紅色物質(zhì)析出，停止電解。下列說法正確的是A.a為鉛蓄電池的負極√解析：Y極有Cu析出，發(fā)生還原反應，Y極為陰極，故b為負極，a為正極，A錯誤；電解過程中陰離子向陽極移動，B錯誤；陰極反應式為Cu2＋＋2e－===Cu，陽極反應式為4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，當有6.4gCu析出時，轉(zhuǎn)移0.2mole－，左側(cè)生成1.6gO2，同時有9.500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c()＝0.6mol·L－1，用石墨作電極電解此溶液，當通電一段時間后，兩極均收集到2.24L氣體(標準狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500mL，下列說法正確的是A.原混合溶液中c(K＋)為0.2mol·L－1B.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.2mol電子C.電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.05molD.電解后溶液中c(H＋)為0.2mol·L－1√1．計算類型有關(guān)原電池和電解池的計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算、溶液pH的計算、相對原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計算、產(chǎn)物的量與電量關(guān)系的計算等。2．三種方法(1)根據(jù)總反應式計算先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據(jù)總反應式列出比例式計算。電化學計算的三種常見方法

智能提升(2)根據(jù)電子守恒計算①用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。②用于混合溶液中電解的分階段計算。(3)根據(jù)關(guān)系式計算根據(jù)得失電子守恒定律建立起已知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計算所需的關(guān)系式。如以通過4mole－為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：(式中M為金屬，n為其離子的化合價數(shù)值)該關(guān)系式具有總攬電化學計算的作用和價值，熟記電極反應式，靈活運用關(guān)系式便能快速解答常見的電化學計算問題。提示：在電化學計算中，還常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19C來計算電路中通過的電量。題組四根據(jù)總反應式建立等量關(guān)系進行計算10．將兩個鉑電極插入500mLCuSO4溶液中進行電解，通電一定時間后，某一電極增重0.064g(設(shè)電解時該電極無氫氣逸出，且不考慮水解和溶液體積變化)，此時溶液中氫離子濃度約為(

)A．4×10－3mol/L

B．2×10－3mol/LC．1×10－3mol/L

D．1×10－7mol/L對點訓練√11．兩個惰性電極插入500mLAgNO3溶液中，通電電解。當電解液的pH從6.0變?yōu)?.0時(設(shè)電解過程中陰極沒有H2放出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略不計)，電極上析出銀的質(zhì)量最大為(

)A．27mg

B．54mgC．106mg

D．216mg√題組五根據(jù)電子守恒突破電解分階段計算12．把物質(zhì)的量均為0.1mol的CuCl2和