【正文】 (3)①2Cl2eCl2↑②Mg2++2eMg(4)①Fe2e+2OHFe(OH)2②2H2O+2eH2↑+2OH命題角度1:原電池電極反應式的書寫與判斷【典例1】2019 年 5 月,香港理工大學宣布研發(fā)出超柔軟高效能織物[柔性S/ HPCNF (分級多孔碳納米纖維)]鋰空氣二次電池,在 S/ HPCNF 織物上均勻地沉積銅和鎳,取代一般鋰電池表面的金屬箔, 以提高柔軟度,電池的工作原理如圖:(3)用惰性電極電解熔融MgCl2:①陽極: ____________________________________________。(1)用惰性電極電解NaCl溶液:①陽極:____________________________________________。(4)甲烷燃料電池在堿性環(huán)境下負極的反應式為CH48e+2H2OCO2+8H+。(2)在MgNaOH(aq)Al電池中負極反應為Al3e+4OHAlO2+2H2O。如用惰性電極電解食鹽水時,陰極反應式為2H++2eH2↑(或2H2O+2eH2↑+2OH),總反應式為2Cl+2H2O2OH+H2↑+Cl2↑。如甲烷燃料電池(電解質為NaOH溶液)的反應式為CH4+2O2CO2+2H2O①CO2+2NaOHNa2CO3+H2O②①式+②式得燃料電池總反應式為CH4+2O2+2NaOHNa2CO3+3H2O。考點三　電極反應式的書寫與判斷(命題指數(shù)★★★★★):書寫電極反應式時,首先要根據原電池的工作原理準確判斷正、負極,然后結合電解質溶液的環(huán)境確定電極產物,最后再根據質量守恒和電荷守恒寫出反應式。,陽極反應式為[Fe(CN)6]4e[Fe(CN)6]3,陰極反應式為2HCO3+2eH2↑+2CO32 L H2生成時,溶液中有32 g S析出(溶解忽略不計)、Y依次為陽離子交換膜、陰離子交換膜+2H2O+2NaClH2+2NaOH+ClCH2CH2Cl【解析】選D。A項,a是直流電源正極,錯誤。C項,S2O42與一氧化氮發(fā)生氧化還原反應,生成氮氣,離子反應方程式為2NO+2S2O42+2H2ON2+4HSO3,正確。Zn2+透過陽離子交換膜到達左側與生成的C2O42形成ZnC2O4,B錯誤。命題點2:電解原理在物質制備方面的應用(應用性考點),可由臭氧發(fā)生器電解稀硫酸制得,原理如圖所示。溴離子通過陰離子交換膜進入交換室2和雙極膜產生的氫離子形成溴化氫溶液,出口4產物為HBr溶液,鈉離子不能通過雙極膜,出口5不是硫酸,則Br不會從鹽室最終進入陽極液中,B、C錯誤。電解過程中電解質溶液中的Cu2+濃度會逐漸減小。Zn電極為負極,發(fā)生氧化反應,Zn2eZn2+, mol電子, mol, g,C正確。思考在該裝置中鐵應該作什么電極?提示:陽極產生ClO,發(fā)生的反應為Cl+2OH2eClO+H2O,所以鐵電極作陰極。下列說法中正確的是 (　　)裝置①是電解食鹽水,溶液中氫離子在陰極得到電子生成氫氣,是陰極產物,故B正確。(2)除去雜質時加入Ba2+和OH,無先后之分,但Na2CO3一定要在最后加入,因為CO32還要除去多余的Ba2+,過濾沉淀后即認為NaCl被提純,選B、C。命題角度1:電解原理在工業(yè)中的基本應用【典例1】氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下:依據上圖,完成下列填空:(1)在電解過程中,與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應的電極反應式為__________________________________,與電源負極相連的電極附近,溶液pH_____________________ (選填“不變”“升高”或“下降”)。 (　　) (　　) (　　)陰極反應式:2Na++2e2Na。C1電極與電源的負極相連,作陰極,溶液中的H+在陰極放電,電極反應式為2H++2eH2↑,A錯誤。O2在電解池的左側得電子生成H2O2,所以A極為負極,B極為正極,A項正確。,其反應原理如圖所示(酸性介質)。,電極Ⅰ為Al,其他均為Cu,下列說法正確的是 (　　)下列說法錯誤的是 (　　)兩極反應:陽極2H2O4eO2↑+4H+。SO4OH移向B電極,在B電極上OH放電產生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電極上H+放電產生H2,A電極附近c(OH)c(H+),石蕊溶液變藍,C項錯誤?！uCl2　Cu(NO3)2【講臺揮灑一刻】光電池工作時,Ag電極上AgCl得電子生成Ag,電極反應式為AgCl(s)+eAg(s)+Cl,故C錯誤。電解時總反應為O2+2H2O2H2O2, 若生成17 g雙氧水,轉移1 mol電子,則有1 mol H+從左側向右側遷移,故D正確。電解時陽極產生氫離子,氫離子是陽離子,通過質子交換膜移向陰極,所以電解一段時間后,陽極室的pH不變,故B正確。, A、B都是惰性電極,電解質溶液c是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在U形管兩邊各滴入幾滴酚酞試劑,試判斷:(4)電解時,電解液中陽離子移向陽極,發(fā)生還原反應。(2)電解CuCl2溶液,陽極逸出的氣體能夠使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{色。(在溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+等是不會在陰極上放電的,但在熔融狀態(tài)下的物質中會放電)(4)電子和離子移動方向①電子:從電源的負極流向電解池的陰極。(也叫電解槽):(1)概念:把電能轉變?yōu)榛瘜W能的裝置。陰離子移向電解池的陽極。,正確的打“√”,錯誤的打“”。電解CuCl2溶液時,在陽極Cl失電子變?yōu)镃l2。電解時,陽離子移向陰極。山東等級考)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圖所示。在題干條件不變的情況下,下列說法錯誤的是 (　　)湖南模擬)在某種光電池中,當光照在表面涂有氯化銀的銀片上時,發(fā)生反應:AgCl(s)Ag(s)+Cl(AgCl)[Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表面],接著發(fā)生反應:Cl(AgCl)+eCl(aq)+AgCl(s)。電解池中OH從右側透過膜遷移至左側。,該裝置中電解質溶液的堿性增強+H2O+2eCO+2OH【解析】選C。②用于混合溶液中電解的分階段計算。　HNO3　K2SO4用惰性電極電解Na2SO4溶液的實質是電解水,電解后的溶液全部轉移到同一燒杯中,充分攪拌后,溶質仍為Na2SO4,溶液呈中性,D項正確。L1106 molNHPI與PINO是循環(huán)的,所以理論上NHPI的總量在反應前后不變,A正確。帶鹽橋的①、②裝置構成原電池,Ⅰ為負極,Ⅱ為正極,裝置③為電解池。OH)能氧化降解有機污染物。3.(2021考點二　電解原理的應用(命題指數(shù)★★★★★):(1)電極反應陽極:2Cl2eCl2↑(氧化反應)。(3)冶煉鋁2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑陽極反應式:6O212e3O2↑。(2)電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和Al2O3,也可電解MgO和AlCl3。(4)電解飽和食鹽水時,兩個電極均不能用金屬材料。:(1)電解飽和食鹽水過程中,陽離子交換膜的作用為 。(2)B、C　(3)NaCl+H2ONaClO+H2↑兩題均考查了電解食鹽水的知識,不同的是電解條件不同,對應的電解產物也不相同,體現(xiàn)了變化觀念與平衡思想的學科素養(yǎng)。Y電極材料為石墨,該電極發(fā)生還原反應,B項錯誤。(電解液不參加反應),下列說法正確的是 (　　)電解原理應用的注意事項(1)陽離子交換膜(以電解NaCl溶液為例),只允許陽離子(Na+)通過,而阻止陰離子(Cl、OH)和分子(Cl2)通過,這樣既能防止H2和Cl2混合發(fā)生爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影響燒堿的質量。雙極膜內層為水層,工作時水層中的H2O解離成H+和OH,并分別通過離子交換膜向兩側發(fā)生遷移。,其電極反應式為Ni2++2eNi,陽極質量的減少量與陰極質量的增加量相等,電解槽底部的陽極泥中含有Cu和Pt,溶液中存在的金屬陽離子有Fe2+、Zn2+和Ni2+【解析】選A、B。【解析】選D。 mol NCl3,理論上有4 mol H+經質子交換膜從右側向左側遷移+從陽極向陰極遷移+12H++10eN2↑+6H2O,每轉移2 mol電子,則左側電極就產生32 g O2如圖是利用此法制備ZnC2O4的示意圖(電解液不參與反應)。下列有關說法錯誤的是 (　　),為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙,為電鍍槽,接通電路后發(fā)現(xiàn)上的c點顯紅色,為實現(xiàn)鐵上鍍鋅,接通后,使c、d兩點短路。D項,e電極是陽極,陽極上失電子發(fā)生氧化反應,錯誤。該電解池中,陽極發(fā)生的電極反應式為CuCle+ClCuCl2,陽極區(qū)需要氯離子參與,則X為陰離子交換膜,而陰極區(qū)發(fā)生的電極反應式為2H2O+2eH2↑+2OH,有陰離子生成,為保持電中性,需要電解質溶液中的鈉離子,則Y為陽離子交換膜,故C項錯誤。陰極上HCO3放電,發(fā)生還原反應,陰極反應式為2HCO3+2eH2↑+2CO32,B正確。②把總反應按氧化反應和還原反應拆分為兩個電極反應,注明正、負極,并依據質量守恒、電荷守恒及電子得失守恒配平兩個電極反應:正極:2Fe3++2e2Fe2+負極:Cu2eCu2+(2)加減法。③固體電解質(高溫下能傳導O2)環(huán)境下電極反應式:O2+4e2O2。,正確的打“√”,錯誤的打“”。堿性條件下,Al與NaOH溶液發(fā)生反應,作負極。堿性電解質溶液環(huán)境下電極反應式為CH4+10OH8eCO32+7H2O。放電時,氧原子得電子,化合價降低,發(fā)生還原反應,故A正確。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應:②由題給反應可知,陽極區(qū)生成了Sn2,Sn2可以理解為(n1)S+S2,加入稀硫酸生成S單質和H2S氣體。由陽極區(qū)總反應、陰極反應以及兩極混合反應,三個反應相加,可得總反應為C2H4+H2OH2↑+C2H4O?！翱晒痰钡逆V氮二次電池,其裝置如圖所示,下列說法不正確的是 (　　),d為電解池的陽極①②中捕獲CO2時碳的化合價發(fā)生了變化↑+O2↑+O2CO2【解析】選C。在一定的電壓下通電,發(fā)現(xiàn)左側溶液變藍色,一段時間后,藍色逐漸變淺。:惰性金屬。(2)金屬的化學腐蝕比電化學腐蝕更普遍。(4)當鍍錫鐵制品的鍍層破損時,鍍層仍能對鐵制品起保護作用。(6)將水庫中的水閘(鋼板)與外加直流電源的負極相連,可防止水閘被腐蝕。xH2O【以圖析題【備選例題】 mol電子,甲中生成氣體的物質的量為3 mol、乙中生成氣體的物質的量為2 mol,所以相同條件下氣體的體積之比為3∶2,故D正確。C項,Fe表面有M傳過來的電子,則O2或H+得到的電子不是Fe失去的電子,故Fe被保護,正確。(3)在海洋工程上,通常用鋁合金(AlZnCd)保護海底鋼鐵設施,其中負極發(fā)生的電極反應為判斷金屬腐蝕快慢的方法(1)對同一電解質溶液來說,腐蝕的快慢:電解池原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有防護措施的腐蝕。,發(fā)生氧化反應,設備與電源負極相連【解析】選B、D。通電時,鋅環(huán)與電源正極相連,作陽極,發(fā)生氧化反應,A項正確。L1NaCl7④ mol吸氧腐蝕是在中性或弱酸性環(huán)境中發(fā)生的,故正極反應式均為O2+4e+2H2O4OH,故B錯誤。由外加電源可知該裝置為電解裝置。因為陽極RCOO放電可得到R—R(烷烴)和生成CO2,在強堿性環(huán)境中,CO2會與OH反應生成CO32和H2O,故陽極的電極反應式為2RCOO2e+4OHR—R+2CO32+2H2O,陰極上H2O電離產生的H+放電生成H2,同時生成OH,陰極的電極反應式為2H2O+2e2OH+H2↑,因而電解總反應方程式為2RCOONa+2NaOHR—R+2Na2CO3+H2↑,A說法不正確。電路中轉移1 mol電子,需消耗氧氣　　　　L(標準狀況)。1.(20182.(1)(2019北京高考)可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫,工作示意圖如下?！窘馕觥?1)由原理圖可知,Fe電極的鐵生成Fe2+,發(fā)生氧化反應,Fe電極為電解池的陽極。水會電解生成OH,進一步與Fe2+反應生成Fe(OH)2(2)①K1　2H2O+2eH2↑+2OH(2)陰極:外接直流電源負極——流入電子——發(fā)生還原反應——陽離