专题25 电解池的基本原理（第01期）-2018年高考化学备考之百强校大题狂练系列（解析版）.doc

1、2018 届高考大题狂练专题 25 电解池的基本原理（满分 60 分 时间 30 分钟）姓名：_ 班级：_ 得分：_ 来源:学科网1(1)根据右图回答：断开 K 2，闭合 K 1。B 极的电极反应式为_。断开 K 1，闭合 K 2。B 极的电极反应式为_。(2)根据右图回答：来源:Z。xx。k.Com将较纯净的 CuSO4 溶液放入如图 2 所示的装置中进行电解电解反应的离子方程式为_。实验完成后，铜电极增重 a g，石墨电极产生标准状况下的气体体积_L。(3)以连二硫酸根(S 2O42-)为媒介，使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的 NO)，装置如图所示：阴 极区的电极反应式为_。(4)银锌

2、 碱性电池的电解质溶液为 KOH 溶液，电池放电时正极的 Ag2O2 (Ag 为+ 2 价) 转化为 Ag ，负极的 Zn 转化为 K2Zn(OH)4，写出该电池总反应方程式 _。【答案】 Cu 2+2e-=Cu Cu-2e-=Cu2+ 2Cu2+2H2O 2Cu+O2+4H+ 0.175a 来源:学*科*网 Z*X*X*K2SO32-+2e-+4H+=S2O42-+2H2O 2H2O+Ag2O2+2Zn+4KOH=2Ag+2K2Zn(OH)4（2）将较纯净的 CuSO4 溶液放入如图 2 所示的装置中进行电解，阳极水中的氢氧根失电子，溶液中铜离子得电子，电解反应的离子方程式为 2Cu2+2H

3、2O 2Cu+O2+4H+ 。故本题正确答案为：2Cu 2+2H2O2Cu+O2+4H+。实验完成后，铜电极增重 a g, ,转移 电子,由可以知道 ,生成 ,则体积为 ,因此，本题正确答案是: 。 （3）根据装置图在阴极区里入口进入的是 2SO32-，出口出来的物质是 S2O42-，根据两种离子中 S 元素的化合价变化关系，该阴极区的电极反应式为：2SO 32-+2e-+4H+=S2O42-+2H2O，所以本题的正确答案为：2SO32-+2e-+4H+=S2O42-+2H2O 。(4).根据题意，首先写出方程式等号左右两边的反应物和生成物，即反应物有 Ag2O2 和 Zn，生成物有2K2Zn

4、(OH)4 和 Ag，这四种物质是涉及了化合价升降的物质，先把有化学价升降的元素配平，Ag 由+2 价变成 0 价，Zn 由 0 价升到+2 价，即 Ag 和 Zn 的原子个数要相同，因此可先配平Ag2O2、Zn、KOH、K 2Zn(OH)4、Ag 这 5 种物质，然后等式左边会少了氢和氧，那么一般电池中如果少了氢和氧就可以用水来配平，因此，在等式左边加上水再配平。故正确答案为：2H2O+Ag2O2+2Zn+4KOH=2Ag+2K2Zn(OH)。点睛：本题主要考查了原电池反应以及氧化还原方程式的配平，在原电池反应中可以根据化合价升降先写出方程式，然后再把涉及化合价升降的物质配平；若反应物或者生

5、成物中少了氢和氧可以考虑用水来补上，因为通常题目中会隐含着一个条件就是消耗了或者生成了水。学/科+网2电解原理在化学工业中有广泛应用。不仅可以制备物质，还可以提纯和净化。（1）电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先 进的方法是阳离子交换膜法，电解示意图如图所示，图中的阳离了交换膜只允许阳离子通过，请回答以下问题：图中 A 极要连接电源的_ （填“正”或“负”）极精制饱和食盐水从图中_位置补充，氢氧化钠溶液从图中_位置流出。（选填“a”“b” “c” “d” “e”或“f ”）电解总反应的离子方程式 是_。（2）化学在环境保护中起着十分重要的作用，电化 学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染，电化学

6、降解NO3-的原理如图所示电源正极为_（填 A 或 B），阴极反应式为_。若电解过程中转移了 5mol 电子，则膜左侧电解液的质量变化为 _g。【答案】 正 a d 2Cl -+2H2O Cl2+H 2+2OH - A 2NO3-+10e- +12 H+ = N2+6H 2O 45电解总反应的离子方程式是 2Cl-+2H2O Cl2+H 2+2OH -，故答案为：2Cl-+2H2O Cl2+H 2+2OH -；(2)由图示知在 Ag-Pt 电极上 NO3-发生还原反应，因此 Ag-Pt 电极为阴极，则 B 为负极，A 为电源正极；在阴极反应是 NO3-得电子发生还原反应生成 N2，利用电荷守恒

7、与原子守恒知有 H2O 参与反应且有水生成，所以阴极上发生的电极反应式为：2NO 3-+12H+10e-=N2+6H2O，故答案为：A；2NO 3-+12H+10e-=N2+6H2O；转移 5mol 电子时，阳极(阳极反应为 H2O 失电子氧化为 O2 和 H+)消耗 2.5mol 水，产生 5molH+进入阴极室，阳极室质量减少 45g，故答案为：45。点睛：本题考查电解原理、电极反应式书写、电化学的计算等。(2)要注意该题中阴极室有氢离子进入，易漏掉 ，为易错点。学￥科 8 网来源:学&科&网 Z&X&X&K3化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的 Na2FeO4，同时获得

8、氢气：Fe2H 2O+2OH-=FeO42-+3H2,工作原理如图 1 所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的 FeO42-，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na 2FeO4 只有在强碱性条件下稳定，易被 H2 还原。来源:Zxxk.Com电解一段时间后，c(OH -)降低的区域在_（城 “阴极室”或“阳极室”）。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是_。c(Na 2FeO4)随初始 c(NaOH)的变化如图 2，任选 M、N 两点中的一点，分析 c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_。【答案】阳极室；防止 Na2FeO4 与 H2 反应

9、使产率降低；M 点：c(OH -)低，Na 2FeO4 稳定性差，且反应慢(或 N 点：c(OH )过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使产率 Na2FeO4 降低)（3）根据题意 Na2FeO4 只在强碱性条件下稳定，在 M 点，c(OH )低，Na 2Fe O4 稳定性差，且反应慢，在 N 点：c(OH )过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使 Na2FeO4 产率降低。考点：考查电解池原理4某混合物浆液含少量 Na2CrO4，考虑到胶体的吸附作用使 Na2CrO4 不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。已知：阴极池中得到NaOH 和 H

10、2，阳极池中得到含有 Cr2O72-和 CrO42-的混合溶液。（1）用惰性电极电解时，CrO 42-能从浆液中分离出来的原因是_。（2）离子交换膜 I 属于_( 填“阳膜”或“阴膜”)，阳极的电极反应方程式为_。生成Cr2O72-的原因_( 离子反应方程式和必要的文字解释)。【答案】 在直流电场作用下，CrO 42 通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液 阳膜 4OH 4e =2H2OO 2(或 2H2O4e = O2 4H ) OH 放电后，阳极池酸度增强，发生反应2CrO42 2H = Cr2O72 H 2O（2）根据离子的放电顺序，阴极的电极反应式为：2H +2e-=H2，阴极附近水电

11、离的 H+浓度减小，水的电离平衡正向移动，H +继续在阴极放电，阴极附近 c（OH -） c（H +），阴极池中得到 NaOH 和 H2，则离子交换膜 I 属于阳膜。阳极的电极反应式为： 4OH-4e-=O2+2H 2O，阳极附近水电离的 OH-浓度减小，水的电离平衡正向移动，OH -继续在阳极放电，阳极附近 c（H +） c（OH -），阳极池酸度增强，发生反应2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，CrO 42-转化为 Cr2O72-。点睛：熟记离子的放电顺序是解答本题的关键。用惰性电极电解，阳极上阴离子的放电顺序为：S 2- I-Br- Cl- OH- 含氧酸根 离子 F-；阴极上阳离子 的放电顺序为：Ag Cu2 H （酸）Fe2 Zn2 H （水）Al 3 Mg2 Na Ca2 K ，在水溶液中 Al3 、Mg 2 、Na 、Ca 2 、K 不放电。学科 6 网