第27講電解原理的應用（教師版）高二化學講義（人教2019選擇性必修1）

第27講電解原理的應用第27講電解原理的應用知識導航知識導航知識精講知識精講一、氯堿工業(yè)（電解飽和食鹽水）方程式裝置圖陽極反應陰極反應總反應方程式離子反應方程式陽離子交換膜作用①防止陰極產(chǎn)生的H2和陽極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸；②避免Cl2與NaOH作用生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量。應用制備氫氣、氯氣和燒堿【答案】2Cl2e=Cl2↑2H++2e=H2↑2NaCl+2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通電))2NaOH+H2↑+Cl2↑2Cl+2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通電))2OH+H2↑+Cl2↑二、電鍍1.電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的加工工藝。2.電鍍可增強金屬的抗腐蝕能力，增加表面硬度和美觀。陽極材料鍍層金屬Cu陰極材料鍍件金屬Fe電鍍液含鍍層金屬離子CuSO4溶液陽極反應陰極反應溶液變化電解質(zhì)溶液的濃度__________【答案】Cu2eCu2+Cu2++2eCu保持不變?nèi)?、電解精煉銅電解精煉粗銅時，以待精煉的銅（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）作陽極，用CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液，可得含銅量為99.95%～99.98%的電解銅。陽極材料粗銅（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）陰極材料純銅陽極反應陰極反應“陽極泥”Ag、Au等金屬雜質(zhì)失電子能力弱，會以單質(zhì)形式沉積，形成“陽極泥”。溶液變化①電解質(zhì)溶液的Cu2+濃度_______②引入了Zn2+、Fe2+、Ni2+等雜質(zhì)，需定時除去【答案】Zn－2e－=Zn2＋Fe－2e－=Fe2＋Ni－2e—=Ni2+Cu－2e－=Cu2＋Cu2++2eCu減小四、電冶金電冶金的本質(zhì)是使礦石中的金屬離子獲得電子變成金屬單質(zhì)的過程：Mn++neM1.電解熔融氯化鈉制取金屬鈉方程式陽極陰極總反應【答案】2Cl－－2e－=Cl2↑2Na＋＋2e－=2Na2NaCl（熔融）eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑2．電解熔融的氯化鎂制金屬鎂：MgCl2（熔融）eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑3．電解熔融的氧化鋁制金屬鋁：2Al2O3（熔融）eq\o(=,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑對點訓練對點訓練題型一：氯堿工業(yè)【例1】如圖用碳棒電解飽和食鹽水的示意圖，已知Na+向c極方向移動，則A．a(chǎn)極為正極 B．c極附近溶液pH變大C．d極產(chǎn)生可燃性氣體 D．電解后n(Na+)變大【答案】B【分析】根據(jù)題干信息，Na+向c極方向移動，則c為陰極，電極反應式為：2H++2e=H2，d為陰極，電極反應式為：2Cl2e=Cl2，因此a為電源負極，b為電源正極，據(jù)此分析解答?！驹斀狻緼．根據(jù)上述分析可知，a為負極，A錯誤；B．c為陰極，電極反應式為：2H++2e=H2，氫離子濃度減小，pH增大，B正確；C．d為陰極，電極反應式為：2Cl2e=Cl2，Cl2為不可燃氣體，C錯誤；D．電解過程中，Na+不參與反應，Na+的物質(zhì)的量不變，D錯誤；答案選B?！咀?】"84"消毒液（主要成分為NaClO）廣泛應用于殺菌消毒。某化學演習小組用甲烷燃料電池電解飽和食鹽水制備"84"消毒液，裝置如圖所示，a、b、c、d均為惰性電極，下列說法正確的是（）A．c是陽極B．甲烷發(fā)生的電極反應方程式為：CH48e－+8OH?=CO2↑+6H2OC．消耗2.24L（標準狀況）甲烷，K＋通過交換膜向左室移動0.8molD．電解裝置中的總反應為：NaCl+H2ONaClO+H2↑【答案】D【分析】用甲烷燃料電池電解飽和食鹽水制備“84”消毒液，a、b、c、d均為惰性電極，電解飽和食鹽水陽極生成Cl2，陰極生成H2和NaOH，為保證Cl2與NaOH充分反應制備NaClO，則d電極為陽極生成Cl2，c電極為陰極；則a為甲烷燃料電池的負極，b為甲烷燃料電池的正極；以此分析作答?！驹斀狻緼．根據(jù)分析，c為陰極，A錯誤；B．甲烷燃料電池中所用電解質(zhì)溶液為KOH溶液，則CH4發(fā)生失電子的氧化反應生成，甲烷發(fā)生的電極反應方程式為CH48e+10OH=+7H2O，B錯誤；C．根據(jù)分析，a為甲烷燃料電池的負極，b為甲烷燃料電池的正極，原電池中陽離子向正極移動，故K+通過陽離子交換膜向右室移動，C錯誤；D．電解裝置中發(fā)生的反應為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，則電解裝置中的總反應為NaCl+H2ONaClO+H2↑，D正確；答案選D。題型二：電鍍【變3】餐具表面鍍銀可達到增強抗腐蝕性、提升美觀等目的。下列關(guān)于鐵表面鍍銀的說法不正確的是A．電路中每通過1mole，陰極析出1mol銀B．鐵電極應與電源負極相連C．陽極電極反應式為Ag﹣e=Ag+D．電鍍液需要不斷更換【答案】D【詳解】A．陰極發(fā)生反應Ag++e=Ag，故每通過1mole析出1mol銀，A正確；B．鐵為鍍件，應與電源負極相連，故B正確；C．陽極為鍍層金屬，電極反應式為Ag﹣e=Ag+，故C正確；D．陽極發(fā)生反應為Ag﹣e=Ag+，陰極發(fā)生反應Ag++e=Ag，電鍍液濃度不變，不需要更換，故D錯誤；故選D。題型三：電解精煉銅【例4】粗銅中含有、、等雜質(zhì)，用下圖裝置精煉銅。下列有關(guān)說法正確的是A．是粗銅、是純銅B．反應前后電解液的濃度保持不變C．陰極電極反應為：D．電解過程中，、兩極質(zhì)量的變化量一直相等【答案】C【詳解】A．電解精煉銅時，粗銅為陽極，精銅為陰極，b為陽極，a為陰極，A錯誤；B．電解精煉銅時，粗銅為陽極，比金屬銅活潑的金屬鋅、鐵、鎳會先于金屬銅失電子，精銅為陰極，電極反應為：Cu2++2e=Cu，所以電解液的濃度降低，B錯誤；C．精銅為陰極，電極反應為：Cu2++2e=Cu，C正確；D．電解精煉銅時，粗銅為陽極，比金屬銅活潑的金屬鋅、鐵、鎳會先于金屬銅失電子，精銅為陰極，電極反應為：Cu2++2e=Cu，陽極質(zhì)量的減少與陰明極質(zhì)量的增加不等，陽極質(zhì)量減少的多，D錯誤；答案選C。題型四：電冶金【變51】下列有關(guān)金屬冶煉的原理，錯誤的是A． B．C．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 D．2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑【答案】B【詳解】A．Hg活動性比較弱，采用熱分解方法制取，故符合Hg的冶煉方法，A正確；B．Al是活潑金屬，采用電解方法冶煉，方程式方法不符合反應事實，B錯誤；C．Fe是比較活潑的金屬，采用熱還原方法冶煉，該方法符合Fe的冶煉方法，C正確；D．Na是活潑金屬，采用電解方法冶煉，該方法符合Na的冶煉方法，D正確；故合理選項是B。題型五：電解法制備物質(zhì)【變61】如圖所示，以為主要原料制備(已知：)，下列說法正確的是A．在陰極室產(chǎn)生B．每有生成時導線中有4mol電子通過C．電解過程中，陽極無氣體生成D．為提高制備的效率，應選用陽離子交換膜【答案】D【分析】由電解原理可知，電解過程中實質(zhì)是電解水，陽極上水失去電子生成H+和O2，陰極上水得到電子生成H2和OH，由可知，Cr2O在氫離子濃度較大的電極室中制得，即在陽極室產(chǎn)生；為提高制備的效率，CrO通過離子交換膜移向陽極。【詳解】A．由分析而可知，在陽極室產(chǎn)生，故A錯誤；B．根據(jù)反應可知，每有生成時，消耗2molH+，根據(jù)陽極反應式為：，通過4mol電子，產(chǎn)生4mol氫離子，現(xiàn)消耗2molH+，則導線中有2mol電子通過，故B錯誤；C．電解過程中，陽極產(chǎn)生氧氣，故C錯誤；D．為提高制備的效率，CrO通過離子交換膜移向陽極，故應選用陽離子交換膜，故D正確；故選D?！咀?3】回答下列問題：(1)某同學根據(jù)漂白粉的制備原理和電解原理制作了一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器(如圖所示，沒有使用離子交換膜)，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液。通電時，為使Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，則：①利用Cl2與石灰乳反應可以制取漂白粉，反應的化學方程式為_____。②L極區(qū)的電極反應式為_______。(2)電解法可以提純粗鎵，具體原理如圖所示。鎵在陽極溶解生成的Ga3+與NaOH溶液反應生成GaO，GaO在陰極放電的電極反應式_______。(3)我國學者發(fā)明的一種分解硫化氫制氫并回收硫的裝置如圖所示：若Y極液中的電對(A/B)選用I/I，裝置工作時Y極上的電極反應式為______，Y極溶液中發(fā)生的離子反應為______?！敬鸢浮?Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O2Cl2e=Cl2↑GaO+3e+2H2O=Ga+4OH3I2e=II+H2S=S↓+2H++3I【詳解】(1)①利用Cl2與石灰乳反應可以制取漂白粉，反應的化學方程式為2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；②通電時，為使Cl2被完全吸收，該裝置的下端生成氯氣，則L極區(qū)的電極反應式為2Cl2e=Cl2↑；(2)電解法可以提純粗鎵，則高純鎵作陰極，粗鎵作陽極，陽極上Ga失去電子變?yōu)镚a3+，生成的Ga3+與NaOH溶液反應生成GaO，GaO在陰極放電生成Ga，電極反應式GaO+3e+2H2O=Ga+4OH；(3)根據(jù)圖示，該裝置是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能和電能，X電極將H+轉(zhuǎn)化為H2，化合價降低，發(fā)生還原反應，則Y電極發(fā)生氧化反應，若Y極液中的電對(A/B)選用I/I，則電極反應為3I2e=I，Y電極溶液中含有H2S，具有還原性，而I具有氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應S單質(zhì)、碘離子和氫離子，離子反應為：I+H2S=S↓+2H++3I；題型六：電解原理的應用綜合【變71】關(guān)于下列各圖的說法（其中①③④中均為情性電極）中正確的是A．①裝置中陰極處產(chǎn)生的氣體能夠使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍B．②裝置中待鍍鐵制品應與電源正極相連C．③裝置中電子由b極流向a極D．④裝置中的陽離子交換膜可以避免生成的Cl2與NaOH溶液反應【答案】D【詳解】A．①裝置為電解池，電解CuCl2溶液，在陰極處產(chǎn)生Cu，陽極處產(chǎn)生的Cl2能夠使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍，A不正確；B．②裝置中，在待鍍鐵制品表面鍍銅，銅片應作陽極，待鍍鐵制品應作陰極，與電源負極相連，B不正確；C．③裝置中，a電極為負極，b電極為正極，電子由負極沿導線流向正極，所以電子由a極流向b極，C不正確；D．④裝置中，陽極生成Cl2，陰極生成H2和NaOH，Cl2與H2、NaOH都會發(fā)生反應，陽離子交換膜可以避免生成的Cl2與NaOH溶液反應，D正確；故選D?！纠?】電解池在生產(chǎn)中有廣泛的應用。（1）精煉銀：如圖為電解精煉銀的示意圖___________，(填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀，b的電極反應式___________，若b極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生，則生成該氣體的電極反應式為___________。（2）氯堿工業(yè)：用離子交換膜法電解飽和食鹽水的裝置如圖所示，①口有刺激性氣味的氣體逸出，則A為外電源的___________極，與B相連的電極的電極反應式___________。為了獲得產(chǎn)品，選用___________(填“陰”或“陽”)離子交換膜。（3）若以惰性電極電解氯化鋁溶液，總反應的離子方程式為___________?！敬鸢浮浚?）aAg++e=AgNO+e+2H+═NO2↑+H2O（2）正2H++e=H2↑陽（3）2Al3++6Cl+6H2O3Cl2↑+3H2↑+2Al(OH)3↓【解析】（1）電解精煉銀時，粗銀作陽極發(fā)生氧化反應，與電源正極相連的是電解池的陽極，所以a極為含有雜質(zhì)的粗銀；b極與電源負極相連是電解池的陰極，b的電極反應式Ag++e=Ag；電解質(zhì)溶液中含硝酸根，b極有少量紅棕色氣體應是二氧化氮，生成該氣體的電極反應為：NO+e+2H+═NO2↑+H2O；（2）由①口有刺激性氣味的氣體逸出，可知①口產(chǎn)生氯氣，為氯離子失電子得到，則A為外電源的正極，與B相連的電極做電解池的陰極，電極反應式為2H++e=H2↑；為了得到NaOH產(chǎn)品，需要在Na+移到陰極區(qū)，應選用陽離子交換膜；（3）惰性電極電解氯化鋁溶液，由失電子能力Cl>OH，陽極為氯離子失電子得到氯氣，得電子能力H+>Al3+，陰極為水中氫離子失電子生成氫氣，則電解氯化鋁溶液生成氫氧化鋁沉淀、氫氣、氯氣，離子反應為2Al3++6Cl+6H2O3Cl2↑+3H2↑+2Al(OH)3↓。提分特訓提分特訓【題1】下列敘述正確的是A．電鍍時，通常把待鍍的金屬制品作陽極B．氫氧燃料電池(酸性電解質(zhì))中O2通入正極，電極反應為O2＋4H＋＋4e=2H2OC．氯堿工業(yè)是電解熔融的NaCl，在陽極能得到Cl2D．電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極【答案】B【詳解】A．電鍍時，通常把待鍍的金屬制品作陰極，鍍層金屬作陽極，故A錯誤；B．氫氧燃料電池(酸性電解質(zhì))中O2通入正極，由于是酸性環(huán)境，故電極反應為O2＋4H＋＋4e=2H2O，故B正確；C．氯堿工業(yè)是電解飽和NaCl溶液，在陽極能得到Cl2，陰極得到氫氣和氫氧化鈉，故C錯誤；D．鐵作陽極時，鐵將放電生成Fe2+，開始時陰極還能析出少量鋁，后來就變成電鍍鐵了，同時用鐵作陽極，陽極放電的是金屬鐵，電極被損耗，不符合生產(chǎn)實際，應用石墨作陽極，故D錯誤；故選B?！绢}2】某小組用如圖裝置模擬電鍍銅和精煉銅。下列說法不正確的是A．電鍍銅和精煉銅時，Y上的電極反應都是：Cu2+＋2e－=CuB．電鍍銅時，Y電極為待鍍的金屬制品C．精煉銅時，X電極是粗銅，比銅活潑的金屬最終變成陽極泥D．電鍍銅時，X電極是銅，溶液中的Cu2+濃度保持不變【答案】C【分析】電鍍銅時，陽極X為Cu，發(fā)生的電極反應為：Cu2e=Cu2+，陰極Y為待鍍金屬，發(fā)生的電極反應為：Cu2++2e=Cu；精煉銅時，陽極X為粗Cu，發(fā)生的電極反應為：Cu2e=Cu2+，陰極Y為純Cu，發(fā)生的電極反應為：Cu2++2e=Cu?！驹斀狻緼．由分析可知，電鍍銅和精煉銅時，Y上的電極反應都是：Cu2+＋2e－=Cu，A正確；B．由分析可知，電鍍銅時，Y電極為待鍍的金屬制品，B正確；C．精煉銅時，X電極是粗銅，比Cu活潑的金屬在Cu之前失電子，以離子形式進入溶液中，沒有Cu活潑的金屬不失電子，以金屬形式進入陽極附近的溶液中成為陽極泥，C錯誤；D．電鍍銅時，陽極X為Cu，發(fā)生的電極反應為：Cu2e=Cu2+，陰極Y為待鍍金屬，發(fā)生的電極反應為：Cu2++2e=Cu，由此可知：電鍍時，溶液中Cu2+濃度保持不變，D正確。答案選C【題4】鋁是應用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如圖：注：SiO2在“堿溶”時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。(1)“堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為_______(2)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3，寫出陽極的電極反應式_______。(3)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液，原理如圖所示。陽極的電極反應式為_______。【答案】Al2O3+2OH=2+H2O2O24e=O2↑4+2H2O4e=4+O2↑【詳解】鋁土礦在堿溶時，其中的Al2O3和SiO2可與NaOH溶液反應，二氧化硅反應后轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀，氧化鋁和氫氧化鈉反應后得到可溶于水的偏鋁酸鈉，F(xiàn)e2O3與氫氧化鈉溶液不反應，則濾渣為鋁硅酸鈉和Fe2O3；過濾后，濾液中的NaAlO2與NaHCO3反應生成氫氧化鋁沉淀和Na2CO3，氫氧化鋁經(jīng)灼燒后得到Al2O3，最后電解熔融的Al2O3得到鋁；Na2CO3溶液經(jīng)電解后可以再生成NaHCO3和NaOH進行循環(huán)利用。(1)“堿溶”時，鋁土礦中的Al2O3和SiO2能夠與氫氧化鈉反應，其中生成偏鋁酸鈉的離子方程式為Al2O3+2OH=2+H2O；(2)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3，電解過程中，陽極上生成氧氣，能夠氧化石墨生成二氧化碳，因此陽極的電極反應式為2O24e=O2↑；(3)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液，陽極上是溶液中的水失電子生成氧氣，產(chǎn)生的氫離子與碳酸根離子反應生成碳酸氫根離子，電極反應式為4+2H2O4e=4+O2↑?！绢}6】（1）利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為________溶液(填化學式)，陽極電極反應式為_________________，電解過程中Li＋向________電極遷移(填“A”或“B”)。（2）用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時得到H2SO4，其原理如下圖所示(電極材料為石墨)。圖中a極要連接電源的________(填“正”或“負”)極，C口流出的物質(zhì)是________，SO放電的電極反應式為______________，電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強，用平衡移動原理解釋原因：_______________?！敬鸢浮縇iOH2Cl－－2e－=Cl2↑B負硫酸－2e－＋H2O=＋2H＋H2OH＋＋OH－，在陰極H＋放電生成H2，c(H＋)減小，水的電離平衡正向移動，堿性增強【詳解】（1）由圖可知，B極區(qū)生成H2，同時會生成LiOH，則B極區(qū)電解液為LiOH溶液；電極A為陽極，在陽極區(qū)LiCl溶液中Cl－放電，電極反應式為2Cl－－2e－===Cl2↑；在電解過程中Li＋(陽離子)向B電極(陰極區(qū))遷移，故答案為：LiOH；2Cl－－2e－=Cl2↑；B；（2）根據(jù)Na＋、SO的移動方向可知，Na＋移向陰極區(qū)，a極應接電源負極，b極應接電源正極，陽極上亞硫酸根離子失去電子發(fā)生氧化反應生成硫酸根，電極反應式為SO－2e－＋H2O=SO＋2H＋，陰極上水電離出的氫離子得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣，電極反應式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，則從C口流出的是H2SO4，在陰極區(qū)，H＋放電破壞水的電離平衡，c(H＋)減小，c(OH－)增大，生成NaOH，溶液堿性增強，從B口流出的是濃度較大的NaOH溶液，故答案為：負；硫酸；－2e－＋H2O=＋2H＋；H2OH＋＋OH－，在陰極H＋放電生成H2，c(H＋)減小，水的電離平衡正向移動，堿性增強。提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】用鐵棒和銅棒做電極，模擬在鐵棒上鍍銅，實驗裝置如圖所示，下列判斷正確的是A．溶液中陽離子移向b極發(fā)生還原反應B．銅棒的材質(zhì)必須用純銅C．電解一段時間后加Cu(OH)2固體使溶液恢復原來的濃度D．該實驗過程中電解質(zhì)溶液的pH會不斷減小【答案】A【分析】用電解原理模擬在鐵棒上鍍銅，則鐵為陰極，銅為陽極，即a電極為Cu，b電極為Fe，陰極上銅離子得電子析出銅單質(zhì)，電解質(zhì)溶液可為氯化銅、硫酸銅溶液等?！驹斀狻緼．電解過程中，a為陽極、b為陰極，溶液中陽離子移向b極發(fā)生還原反應生成銅，故A正確；B．鍍時鍍層金屬作陽極，即b電極常常用純銅，但也可用混有活潑性大于Cu的金屬的銅合金或用混有活潑性小于Ag的金屬的銅合金等，故B錯誤；C．電鍍銅時，銅在陽極失去電子進入溶液中，溶液中的銅離子在陰極得電子生成銅，理論上溶液中各離子的種類和濃度不變，電解一段時間后不需要加Cu(OH)2固體使溶液恢復原來的濃度，故C錯誤；D．該實驗過程中銅在陽極失去電子進入溶液中，溶液中的銅離子在陰極得電子生成銅，溶液中的各離子的濃度不變，pH不變，故D錯誤；故選A?！揪?】工業(yè)上冶煉鈉、銀、鐵，常采用的方法分別是A．電解法、熱還原法、熱分解法 B．電解法、熱分解法、熱還原法C．熱分解法、熱還原法、電解法 D．熱還原法、熱分解法、電解法【答案】B【詳解】金屬鈉是特別活潑的金屬，采用電解方法冶煉；銀是不活潑的金屬，采用熱分解方法冶煉；鐵是比較活潑的金屬，采用熱還原方法冶煉，故合理選項是B?！揪?】某學生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極解飽和氯化鈉溶液，通電時，為使Cl2被完成吸收投籃有較強殺菌能力的消毒液，設計了如圖所示的裝置，以下對電源電極名稱和消毒液和主要成分判斷正確的是（）A．a(chǎn)為正極，b為負極：NaClO和NaClB．a(chǎn)為負極，b為正極：NaClO和NaClC．a(chǎn)為陽極，b為陰極：HClO和NaClD．a(chǎn)為陰極，b為陽極：HClO和NaCl【答案】B【分析】電解池中，陽極是陰離子放電，陰極是陽離子放電，氯氣能和氫氧化鈉反應生成次氯酸鈉，可以制得有較強殺菌能力的消毒液．【詳解】電解氯化鈉溶液時，陽極是氯離子失電子生成氯氣的過程，陰極是氫離子的電子生成氫氣的過程，為使Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，所以一定要讓氯氣在d電極產(chǎn)生，所以d電極是陽極，c電極是陰極，即a為負極，b為正極，氯氣和氫氧化鈉反應生成的是氯化鈉和次氯酸鈉。故選B?！揪?】關(guān)于圖中電化學裝置，有關(guān)敘述正確的是

A．裝置①的石墨電極上會析出金屬鈉B．裝置②中隨著電解的進行左邊電極會產(chǎn)生紅色的銅C．裝置③中的離子交換膜為陰離子交換膜D．裝置④的待鍍鐵制品應與電源正極相連【答案】B【詳解】A．裝置①中陰極上金屬離子放電生成單質(zhì)，即金屬單質(zhì)在鐵電極上生成，故A錯誤；B．裝置②中銅離子在陰極得電子，則隨著電解的進行左邊電極會產(chǎn)生紅色的銅，故B正確；C．裝置③中右邊得到濃氫氧化鈉溶液，左邊得到淡鹽水，故鈉離子向右移動，所以離子交換膜為陽離子交換膜，故C錯誤；D．裝置④中，電鍍池中，鍍層作電解池陽極，待鍍金屬作陰極，則待鍍鐵制品應與電源負極相連，故D錯誤；故答案為B?！揪?】某科研實驗小組用EIS膜池構(gòu)型的電滲析裝置電解磷酸鈉和硫酸制備磷酸二氫鈉，裝置如圖所示，下列有關(guān)說法錯誤的是A．電極電勢：a<bB．離子交換膜為陽離子交換膜C．陰極的電極反應式為2H++2e=H2↑D．電滲析過程中陽極液的pH不斷減小【答案】D【詳解】A．由裝置圖可知，b是陽極、a是陰極，電極電勢:a<b，故A正確；B．離子交換膜允許Na+通過，質(zhì)子交換膜允許H+通過，在反應室中H+與PO結(jié)合生成H2PO，所以離子交換膜為陽離子交換膜，故B正確；C．陰極得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為2H++2e=H2↑，故C正確；D．陽極的電極反應式為2H2O4e=O2↑+4H+，H+通過質(zhì)子交換膜進入反應室，陽極液的pH不變，故D錯誤；選D。【練6】請按要求回答下列問題。（1）根據(jù)圖1回答①②：①打開，閉合，極現(xiàn)象_______，極的電極反應式為_______。②打開，閉合，極可觀察到的現(xiàn)象是_______，極的電極反應式為_______。（2）根據(jù)圖2回答③④：③石墨電極的電極反應式為_______。④實驗完成后，銅電極增重，石墨電極產(chǎn)生標準狀況下的氣體體積_______。【答案】（1）鋅不斷溶解（或A極越來越細，答案合理即可）Cu2++2e=Cu鋅極鍍上一層紅色的物質(zhì)（答案合理即可）Cu2e=Cu2+（2）2H2O4e=O2↑+4H+；0.175a【分析】（1）①根據(jù)圖示裝置可知，若打開，閉合，形成原電池反應原理，則Zn（A極）為負極被氧化不斷溶解，電極越來越細，而Cu（B極）為正極，發(fā)生還原反應生成銅，電極變粗，所以電極方程式為Cu2++2e=Cu；②打開，閉合，為電鍍原理，即屬于電解池的工作原理，則Cu為陽極被氧化，發(fā)生的電極反應為Cu2e=Cu2+，Zn為陰極，溶液中的銅離子得電子在該極發(fā)生還原反應：Cu2++2e=Cu，鋅極鍍上一層紅色的銅；（2）③根據(jù)圖2裝置可知，該反應原理為電解池，石墨為陽極，水失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，其電極反應式為2H2O4e=O2↑+4H+；④該裝置發(fā)生電解反應的總離子方程式為：2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+；銅電極增重ag，則n(Cu)==mol，則轉(zhuǎn)移mol電子，由2H2O4e=O2↑+4H+可知，生成n(O2)=mol，根據(jù)V=nVm可知，氧氣的體積為×22.4L/mol=0.175aL。【練7】降低能耗是氯堿工業(yè)發(fā)展的重要方向。（1）我國利用氯堿廠生產(chǎn)的H2作為電池燃料，再將電池應用于氯堿工業(yè)，原理如圖，a、b、c、d均為石墨電極。①a極為___________(填“正”或“負”)極，c極為___________(填“陰”或“陽”)極。②乙裝置中電解飽和NaCl溶液的化學方程式為___________；反應一段時間后，d極產(chǎn)生1mol氣體時，乙裝置中轉(zhuǎn)移電子___________mol。③下列說法正確的是___________(填字母序號)。A．甲裝置可實現(xiàn)化學能向電能的轉(zhuǎn)化B．甲裝置中Na+透過陽離子交換膜向a極移動C．乙裝置中c極一側(cè)流出的是濃鹽水④結(jié)合電極反應式解釋d極區(qū)產(chǎn)生NaOH的原因：___________。⑤實際生產(chǎn)中，陽離子交換膜的損傷會造成OH遷移至陽極區(qū)，從而在電解池陽極能檢測到O2，產(chǎn)生O2的電極反應式為___________；下列生產(chǎn)措施有利于提高Cl2產(chǎn)量、降低陽極O2含量的是_