电解池知识点讲解-高考化学易错点练习

易错点易错点 1313 电解池电解池 瞄准高考瞄准高考 1． （2018 课标Ⅰ）最近我国科学家设计了一种 CO2+H2S 协同转化装置，实现对天然气中CO2和 H2S 的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO 石墨烯（石墨烯包裹的 ZnO）和石墨 烯，石墨烯电极区发生反应为： ①EDTA-Fe -e ＝EDTA-Fe ②2EDTA-Fe +H2S＝2H +S+2EDTA-Fe 该装置工作时，下列叙述错误的是 A. 阴极的电极反应：CO2+2H +2e ＝CO+H2O B. 协同转化总反应：CO2+H2S＝CO+H2O+S C. 石墨烯上的电势比 ZnO 石墨烯上的低 D. 若采用 Fe /Fe 取代 EDTA-Fe /EDTA-Fe ，溶液需为酸性 【答案】C 3+2+3+2+ +- 3++2+ 2+-3+ 2． （2017 课标Ⅰ）支撑海港码头基础的钢管柱，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作 原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是 A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 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．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 【答案】C 3． （2017 课标Ⅱ）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液 一般为 H2SO4—H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是 A．待加工铝质工件为阳极 B．可选用不锈钢网作为阴极 C．阴极的电极反应式为：A +3e =Al D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 【答案】C 【解析】A、根据原理可知，Al 要形成氧化膜，化合价升高失电子，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，根据离子放电顺序应是 H 放电，即 2H ＋2e =H2↑，故 C 说法错误；D、根据电解原理， 电解时，阴离子移向阳极，D 说法正确。 3．（2017 课标Ⅲ）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a 常用掺有石墨烯的 S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8） 。下列说法错误的是 ＋＋－ 3+- A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li +2e =3Li2S4 B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol 电子，负极材料减重 0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高电极a 的导电性 D．电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越多 【答案】D +- 锁定考点锁定考点 一．电解池：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还原反应的过程叫做电解。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。 2、电解池两极的确定和电极反应(电解 CuCl2溶液) 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应。 如 2Cl －2e ===Cl 2↑。 阴极：接直流电源的负极。 较易得到电子的阳离子优先在阴极得到电子发生还原反应。 如 Cu ＋ 2 －－ 电解 － ＋2e =Cu。电解反应式：CuCl2===== Cu＋Cl2↑。 3、离子的放电顺序 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 容易在电极上放电。如是惰性电极如 Pt、Au、Ti、石墨等，溶液中阴离子放电顺序是：S ＞I ＞Br ＞Cl ＞OH ＞NO3 ②在阴极上无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离 子，阳离子在阴极上放电顺序是：Ag ＞Hg +2+ ----- 2+ ＞Fe ＞Cu ＞H ＞Pb ＞Sn ＞Fe ＞Zn ＞Al ＞ 3+2++2+2+2+2+3+ Mg ＞Na ＞Ca ＞K 。 二．用惰性电极电解电解质溶液规律总结二．用惰性电极电解电解质溶液规律总结 1．电解水型 电解质(水溶液) 含氧酸 (如 H2SO4) 电极反应式 电解 物质 总反应式电解质浓度溶液 pH溶液复原 2++2++ (如 KNO3、Na2SO4) 阳极： 4OH －4e －－ 减小 电解 2H2O===== O2↑＋2H2↑ 不变 加 H2O 强碱(如 NaOH)=O2↑+2H2O 活泼金属 的含氧酸盐 2. 电解电解质型 电解质(水溶液)电极方程式 阳极： 无氧酸 (如 HCl) 除 HF 外 2Cl －2e －－ 水增大增大加 H2O 阴极：4H ＋ 4e==2H 2↑ 加 H2O ＋ 电解物质总反应式电解质浓度溶液 pH溶液复原 ===Cl 2↑ 阴极： 2H ＋2e ＋－ 酸 电解 2HCl===== Cl2↑＋H2↑ 增大通入 HCl 气体 ===H 2↑ 不活泼金属的无 氧酸盐 (如 CuCl2) 除氟化物外 3. 放 H2生碱型 电解质 (水溶液) 电极方程式电解物质总反应式 阳极： 2Cl －2e －－ 减小 ===Cl 2↑ 阴极： Cu ＋2e =Cu 2＋－ 盐 电解 CuCl2===== Cu＋Cl2↑ 加 CuCl2固体 电解质浓度溶液 pH溶液复原 阳极： 活泼金 属的无 氧酸盐 2Cl －2e －－ 2Cl ＋ 水和盐 电解 2H2O===== Cl2↑＋H2↑ 生成新电解 质 增大通入 HCl 气体 － ===Cl 2↑ 阴极： ＋－ (如 NaCl)2H ＋2e ＋2OH－ ===H 2↑ 4. 放 O2生酸型 电解质 (水溶液) 电极方程式 阳极： 4OH －4e 不活泼金属 的含氧酸盐 (如 CuSO4) －－ 2＋ 电解物质总反应式电解质浓度溶液 pH溶液复原 ===O 2↑＋ 2H2O 阴极： 2Cu ＋4 e ===2Cu 2＋－ 2Cu ＋ 水和盐 电解 2H2O===== 2Cu ＋O2↑＋4H＋ 生成新电解 质 减小 加 CuO 或 CuCO3 三．电解原理的应用三．电解原理的应用 1. 电解饱和食盐水 ⑴电极反应阳极：2Cl －2e ===Cl 2↑(反应类型：氧化反应)。 阴极：2H ＋2e ===H 2↑(反应类型：还原反应)。 电解 ⑵总反应方程式： 2NaCl＋2H2O===== 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑； 电解 －－ 离子方程式： 2Cl ＋2H2O===== 2OH ＋H2↑＋Cl2↑。 ＋－ －－ 【名师点拨】 ① NaCl 溶液中的 Na 、H 在通电后向阴极移动，H 放电，使水的电离平衡右移， OH 浓度增大， +++－ 如果 NaCl 溶液中加了酚酞，阴极先变红。 ②阳离子交换膜(以电解 NaCl 溶液为例)，只允许阳离子(Na )通过，而阻止阴离子(Cl 、 OH )和分子(Cl2)通过，这样既能防止 H2和 Cl2混合爆炸，又能避免 Cl2和 NaOH 溶液作用生成 NaClO 影响烧碱质量。 2. 电解精炼铜 电解装置 电极 材料 粗铜（含Zn、Fe、 - － ＋－ 电极反应 Cu-2e ===Cu Zn-2e ===Zn Fe-2e ===Fe 粗铜中的 Ag、Au 不反应，沉积在电解池底部