电解池(知识点讲解)高考化学易错点练习

13电解池瞄准高考12023课标Ⅰ〕最近我国科学家设计了一种CO+HS协同转扮装置，实现对自然气中CO和2 2 2HSZnO〔ZnO〕和石墨2烯，石墨烯电极区发生反响为：①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+②2EDTA-Fe3++HS＝2H++S+2EDTA-Fe2+2该装置工作时，以下表达错误的选项是阴极的电极反响：CO+2H++2e-＝CO+HO2 2协同转化总反响：CO+HS＝CO+HO+S2 2 2石墨烯上的电势比ZnO石墨烯上的低假设承受Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性【答案】C22023课标Ⅰ〕原理如下图，其中高硅铸铁为惰性关心阳极。以下有关表述不正确的选项是A．通入保护电流使钢管桩外表腐蚀电流接近于零B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D．通入的保护电流应当依据环境条件变化进展调整【答案】C32023课标Ⅱ〕一般为HSO—HCO2 4 224A．待加工铝质工件为阳极B．可选用不锈钢网作为阴极C．阴极的电极反响式为：A3++3e-=AlD．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动【答案】C【解析】A、依据原理可知，Al要形成氧化膜，化合价上升失电子，因此铝为阳极，故A说法正确；B、不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，故B说法正确；C、阴极应为阳离子得电子，依据离子放电挨次应是H＋2H＋＋2e－=HCD、依据电解原理，2电解时，阴离子移向阳极，D说法正确。3．〔2023Ⅲ〕全固态锂硫电池能量密度高、本钱低，其工作原理如下图，其中电极a常用掺有石墨烯的S816Li=8L2S〔2≤8。以下说法错误的选项是电池工作时，正极可发生反响：2LiS+2Li++2e-=3LiS26 240.02mol0.14gC．石墨烯的作用主要是提高电极aD．电池充电时间越长，电池中的LiS22【答案】D锁定考点一．电解池：1、电解和电解池使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化复原反响的过程叫做电解。电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。2CuCl2阳极：接直流电源的正极。较易失去电子的阴离子优先在阳极(惰性)失去电子发生氧化反响。2Cl－－2e－===Cl↑。2Cu2电解＋＋2e－=Cu。电解反响式：CuClCu＋Cl2 23、离子的放电挨次①在阳极上如是活性材料作电极时，金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不简洁在电极上放电。如是惰性电极如Pt、Au、TiS2+＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞NO-3②在阴极上无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反响，发生反响的是溶液中的阳离子，阳离子在阴极上放电挨次是：Ag+＞Hg2+ ＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。二．用惰性电极电解电解质溶液规律总结电解水型电解电解电解质(水溶液)电极反响式总反响式电解质浓度溶液复原物质含氧酸3 2 4减小2 42阳极：4OH－－4e－ 电解水2HO=====2增大增大NaOH)=O↑+2HO22 2O↑＋2H↑2 2活泼金属阴极：4H＋＋不变的含氧酸盐4e==2H↑22电解电解质型电解质(水溶液)电解质(水溶液)电极方程式电解物质总反响式电解质浓度溶液复原阳极：2Cl－－2e－无氧酸电解===Cl↑2酸2HCl=====增大阴极：Cl↑＋H↑2 22H＋＋2e－===H↑2减小阳极：不活泼金属的无2Cl－－2e－氧酸盐电解2===Cl↑2盐CuCl=====22阴极：Cu＋Cl↑2除氟化物外Cu2＋＋2e－=Cu电解质(水溶液)

放H2电极方程式 电解物质 总反响式

电解质浓度 溶液pH 溶液复原阳极：阳极：活泼金2Cl－－2e－2Cl－＋属的无===Cl↑2电解生成电解水和盐2HO=====2增大氧酸盐 阴极：Cl↑＋H↑质2 22H＋＋2e－＋2OH－===H↑2放O电解质电极方程式电解质电极方程式电解物质总反响式电解质浓度pH溶液复原(水溶液)阳极：4OH－－4e－不活泼金属===O↑＋22Cu2＋＋生成电解CuO的含氧酸盐2HO2水和盐2电解2Cu减小质CuSO4阴极：CuCO3＋O↑＋4H＋22Cu2＋＋4e－===2Cu三．电解原理的应用电解饱和食盐水⑴电极反响 阳极：2Cl－－2e－===Cl↑(反响类型：氧化反响)。2阴极：2H＋＋2e－===H↑(反响类型：复原反响)。2电解2NaCl＋2HO=====2NaOH＋HCl2 2 2电解离子方程式：2C＋2HO====2OH－HCl↑。2 2 2【名师点拨】①NaCl溶液中的N+HOH浓度增大，NaCl②阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na＋)通过，而阻挡阴离子(Cl－、OH－)和分子(ClH2 NaClO电解精炼铜

Cl2

Cl2

NaOHCu-2e-===Cu2+电极粗铜〔含Zn、Fe、Zn-2e-===Zn2+阳极Ni、Ag、Au〕Fe-2e-===Fe2+材料粗铜中的Ag、Au不反响，沉积在电解池底部形成阳极泥阴极纯铜Cu2++2e- ===Cu电解质溶液CuSO4Cu2+浓度减小电解装置电极反响电镀(Fe外表镀Cu)电解装置电极反响阳极：镀层金属〔Cu〕电解质溶液：含镀层金属离子的溶液〔含Cu2＋的盐溶液〕电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。电解2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2电极反响 阳极：2Cl－－2e－===Cl↑；2阴极：2Na＋＋2e－===2Na。电解Mg＋Cl2 2电极反响 阳极：2Cl－－2e－===Cl↑；2阴极：Mg2＋＋2e－===Mg。电解⑶冶炼铝2AlO4Al＋3O23 NaAlF 26电极反响 阳极：6O2－－12e－===3O↑；2阴极：4Al3＋＋12e－===4Al。四.原电池、电解池、电镀池的比较原电池 电解池 电镀池应用电解原理在某些定将化学能转变成电能的装置义

将电能转变成化学能的装置

金属外表镀上一层其它金属的装置。一种特别的电解池。装置举例①活动性不同的两电极(连形接)成②电解质溶液(电极插入其条中并与电极自发反响)件③形成闭合回路

①两电极接直流电源 ①镀层金属接电源正极，②两电极插人电解质溶液待镀金属接电源负极③形成闭合回路 ②电镀液必需含有镀层金属的离子电负极：较活泼金属；极名电的非金属等)称电子流 负极 正极向

电源负极 阴极 电源负极 阴极电源正极 阳极 电源正极 阳极〔氧化反响电失电子；极〔复原反响反阳离子得电子应离 阳离子：负极→正极〔溶液

阳极〔氧化反响：溶液中阳极〔氧化反响极本身失电子； 阴〔复原反响电镀液阴极〔复原反响溶液中中阳离子得电子的阳离子得电子阳离子→阴极〔溶液中〕 阳离子→阴极〔溶液中〕子子中〕阴离子→阳极〔溶液中〕阴离子→阳极〔溶液中〕流阴离子：负极←正极〔溶液向中〕小题快练工业上常承受吸取-电解联合法除去自然气中的HS气体，并转化为可回收利用的单质硫，2其装置如以下图所示。通电前，先通入一段时间含HSNaOHHS2 2NaS，再接通电源，连续通入含杂质的甲烷气，并掌握好通气速率即可保证装置中反响的连续2性。以下说法正确的选项是与电源aAO2与电源b端相连的碳棒上电极反响为：2HO+2e－ 2OH－+H↑2 2通电过程中，右池溶液中的OH-通过阴离子膜进入左池在通电前后，右池中的c(NaOHc(NaS)之比根本不变2【答案】D全钒液流储能电池一次性充电后，续航力量可达1000km3～5min，被誉为“完善电池”，其原理如下图(V2+呈紫色，V3+呈绿色)。电池放电时，左槽溶液质量增加。以下说法正确的选项是充电时的阴极反响为VO++2H++e-=VO2++HO2 2放电时的正极反响为V3++e-=V2+放电过程中，右槽溶液由紫色变为绿色假设负载为用石墨电极电解食盐水的装置，生成4gNaOH0.1molH+【答案】CCO并供给O2 2装置，反响完毕，电解质溶液的pH保持不变。以下说法正确的选项是图中NPY电极的反响：4OH--4e-=2HO+O2 2图中离子交换膜为阳离子交换膜该装置实现了“太阳能→化学能→电能”的转化【答案】B【解析】A、依据左图，离子移动的方向，以及原电池工作原理，阳离子向正极移动，阴离子NPA；B、Y正极，Y4OH－－4e－=2HO＋OB正确；C、2 2反响完毕后，电解质溶液的pHC错误；D、该装置实现了太阳能→电能→化学能，故D错误。4．钠电池由于其快速充放电的特性受到科研工作者的重视，某钠离子钛基电池电池构造如图2NaC+xNaTi(POxn 2 43xNaTi(PO3 2 43A．放电时电池正极为NaC B．放电时Na+向电极Ⅱ移动xn

2nC+C．充电时阳极反响：NaC-xe-=nC+xNa+xn【答案】D

D．充电时电极Ⅰ与外电源正极相连5．N代表阿伏加德罗常数的值，以下表达错误的选项是( )A①18g3NA②1molNA③常温常压时SS6.4g0.2N2 8 A④肯定温度下，1L0.50mol·L━1NHCl2L0.25mol·L━1NHClNH+的物质4 4 40.5NA⑤电解法精炼铜时，当阳极质量削减64g2NAA．② B．②④⑤ C．④⑤ D．②④【答案】C【解析】①〔C= =1.5mo，金刚石属于原子晶体，其中则含有的碳碳共价键为3mol，①正确；②，Cu与S反响生成CuS，Cu元素的化合价由0价升21molSSSn〔S〕2 8==0.2mol，③正确由于NH+的水解两溶液中NH+物质的量都小于0.5mol，NHCl4 4 4的浓度越小，NH+的水解程度越大，后者NH+更少，④错误；⑤，电解精炼铜，阳极为粗铜，4 4阳极电极反响为Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Cu-2e-=Cu2+，粗铜中活泼性不如Cu的杂质以阳极泥的形式沉降，由于阳极中各杂质的比例未知，无法计算电路中通过的电子物质的量，⑤错误；错误的为④⑤，答案选C。6．应用电解法制备的物质主要有三种：一是铝的工业制备；二是电解饱和NaCl溶液制备烧碱；三是金属钠的制备。以下关于这三个工业生产的描述中正确的选项是〔 〕电解法制铝时一般是用熔融态的氧化铝进展电解，但也可用熔融态的A1C133mol1mol在电解饱和NaCl溶液中，电解池中的阴极产生的是H，NaOH2电解饱和NaCl溶液和金属钠的冶炼都用到了NaC1，在电解时它们的阴极都是C1-失电子【答案】BH2O和CO2转化为糖类(C6H12O6O2，X、Y电源a该装置中Y电极发生复原反响X6CO+24H++24e-=CHO+6HO2 6126 222.4L(标准状况下)O4molH+由X极区向Y2【答案】COH－的浓度制备纳米CuO2Cu＋HO2 2

CuO＋H↑，2 2装置如图，以下说法中正确的选项是电解时Cl-通过交换膜向Ti极移动阳极发生的反响为：2Cu－2e－+2OH－=CuO+HO2 2阴极OH-放电，有O2Ti电极和Cu2∶1【答案】B【解析】Cu极与外加电源的正极相连，Cu极为阳极，Ti极与外加电源的负极相连，Ti极为阴极；AOH-CuABCu2Cu-2e-+2OH-=CuO+HO，BCTi2 22HO+2e-=H↑+2OH-，阴极有H生成，CD2 2 2极得失电子相等，Ti极生成的HCu极生成的CuO1:1，D2 2以下表达正确的选项是合成氨生产过程中将NH液化分别，可提高NH的转化率，同时可以加快正反响速率3 2 2电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量大用惰性电极电解KSO溶液，阴极产物和阳极产物的物质的量之比为1:22 4镀层破损后，镀锌铁板比镀锡铁板更耐腐蚀【答案】DEFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2极电位下，TiO(阴极)中的氧解离进入熔融盐，阴极最终只剩下纯钛。以下说法中正确的选项是2A．阳极的电极反响式为2Cl－－2e－===Cl↑ B．阴极的电极反响式为TiO＋4e－===Ti＋2 22O2－C．通电后，O2－、Cl－均向阴极移动 D．石墨电极的质量不发生变化【答案】B【解析】A项、由装置示意图可知，电解池的阳极是O2－离子放电，O2－离子发生氧化反响生成氧气，电极反响式为：2O2——4e-=OA错误；B项、电解池的阴极发生得电子的复原2TiO+4e2

O2-、Cl-CD间发生反响，导致气体一氧化碳、二氧化碳的消灭，所以电解本身会消耗，质量减轻，故D错误。电解法制取有广泛用途的NaFeOFe＋2HO＋2OH－2 4 2

FeO2-＋3H↑，4 2工作原理如下图。以下说法不正确的选项是(：NaFeO只在强碱性条件下稳定，易被H2 4 2装置通电后，铁电极四周生成紫红色的FeO2-4M氢氧根离子从镍极区通过交换膜到达铁极区域电解过程中，须将阴极产生的气体准时排出【答案】B以下图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2极电位下，TiO2(阴极)中的氧解离进入熔融盐，阴极最终只剩下纯钛。以下说法中正确的是2Cl－－2e－===Cl2阴极的电极反响式为TiO＋4e－===Ti＋2O2－2通电后，O2－、Cl－均向阴极移动石墨电极的质量不发生变化【答案】B【解析】A、电解池的阳极是氧离子发生失电子的氧化反响，导致氧气等气体的消灭，所以电极反响式为：2O2-→O↑+4e-，故A错误；B、电解池的阴极发生得电子的复原反响，是二氧化2TiO+4e-→Ti+2O2-，故B正确；C、电解池中，电解质里的阴离2子O2-、Cl-均移向阳极，故C错误；D、石墨电极会和阳极上产生的氧气之间发生反响，导致气体一氧化碳、二氧化碳的消灭，所以电解本身会消耗，质量减轻，故D错误。13．如图是一种型锂电池装置，电池充、放电反响为酸钾反应使共晶盐熔化。以下说法不正确的选项是共晶盐储热效果好，利于电解质熔化整个过程的能量转化只涉及化学能转化为电能放电时LiVO电极的反响为xLi++xe-+LiVOLiVO38 38 1+X38充电时Cl-移向LiVO38【答案】BHONaCOFe(OH)2 2 2 3 2电解池两极材料分别为铁和石墨，通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。则以下说法正确的选项是石墨电极Ⅱ处的电极反响式为O＋4e－===2O2－2X电解池中的电解液为蒸馏水假设将电池两极所通气体互换，X、Y两极材料也互换，试验方案更合理【答案】D【解析】A.通入氧气的电极IIO+4e-+2CO=2CO2-，选项AB.X2 2 3Y2HO+2e-=H↑+2OH-XBC.2 2解过程是阴极上氢离子放电得到溶液中的氢氧根离子交换亚铁离子生成氢氧化亚铁，所以可以用NaOH溶液作为电解液，蒸馏水的导电性较差一般不用做电解液，选项C错误；D.假设将电池两极所通气体互换，X、YY极产物的氢气能起保护气作用，防止X极产生的氢