高考化学第二轮专题复习电解原理及其应用

1．(2019·甘肃部分重点中学一诊)如图是利用水银 A．丙电极是负极，碳棒上发生氧化反应
下列说法不正确的是( ) 阴极电极材料没有特殊要求，可选用不锈钢网等，B项正确；
D．标准状况下，当有5.
为阴极电解食盐水制备苛性钠的原理示意图。已知在水 A．待加工铝质工件为阳极
该装置工作时，下列叙述错误的是( )
②该2装E置DT工A作－时Fe，3＋下＋列H叙2S述==错=误2H的＋是＋(S＋2E) DTA－Fe2＋ ②B．2E协D同TA转－化Fe总3＋反＋应H：2CSO==2=＋2H＋2S＋==S=＋CO2E＋DHT2AO－＋FSe2＋
适用对象：高中学生
碳Ph棒oto为sh阳op极cs，3 在碳棒上Cl－失电子，发生氧化反应2Cl－－2e－===Cl2↑，产生的气体甲为Cl2，丙电极是正极；
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A．丙电极是负极，碳棒上发生氧化反应 B．气体甲是氯气，气体乙是氢气 C．电子迁移路径：碳棒→丙电极，丁电极→水银 D．该方法获取的苛性钠纯度高，但存在汞蒸气污 染 答案 A
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解析 在水银电极上，Na＋比H＋容易放电，故在水 银电极上Na＋得电子发生还原反应；碳棒为阳极，在碳 棒上Cl－失电子，发生氧化反应2Cl－－2e－===Cl2↑，产 生的气体甲为Cl2，丙电极是正极；
P解h析otosh在op水cs银3 电极上，Na＋比H＋容易放电，故在水银电极上Na＋得电子发生还原反应； P2,hxo＋tos6hyo＝p c1s，3 解得x＝y＝0. 6下L列O说2反法应不时正，确收的集是到( O2和) O3混合气体4.
制作软件：Powerpoint2003、 Photoshop cs3
6解L析氧气电参极加b反上应生时成，O2转和移O电3，子则1电mo极l，b发设生收失集电到子氧的气氧x m化o反l，应臭为氧阳y极m，ol，电则极有a为x＋阴y极＝，0.A项正确；
运行环境：WindowsXP以上操作系统 P碳h棒oto为sh阳op极cs，3 在碳棒上Cl－失电子，发生氧化反应2Cl－－2e－===Cl2↑，产生的气体甲为Cl2，丙电极是正极；
C．电解一段时间后b极周围溶液的pH下降
应，为电解池的阳极，则ZnO@石墨烯电极为阴极。由 (1)阳离子在阴极上的放电顺序(惰性电极)：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)。
下列说法不正确的是( ) 第一部分 高考选择题突破
4．理解离子交换膜的原理及作用
答案 C
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解 析 由 题 中 信 息 可 知 ， 石 墨 烯 电 极 发 生 氧 化 反 解析 由题中信息可知，石墨烯电极发生氧化反应，为电解池的阳极，则ZnO@石墨烯电极为阴极。
电解质溶液呈酸性，阴极上应是H＋放电，阴极发生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，C项错误；
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标准状况下，当有5.6 L氧气参加反应时，转移电子1 mol，设收集到氧气x mol，臭氧y mol，则有x＋y＝0.2, x＋6y＝1，解得x＝y＝0.1，故O3的体积分数为50%，D 项错误。
电②极2EaD的TA电－极F反e3应＋式＋为H2OS2=＋==42HH＋＋＋＋4Se＋－2=E=D=2THA2－OF，e2B＋项正确；
第一部分 高考选择题突破
命题板块五 电化学
题型二 电解原理及其应用
历年真题研习 必备知能整合
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历年真题研习
1 ． (2018· 全 国 卷 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。示意图如下所示，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2019·重庆七校联考) O3是一种常见的绿色氧化 剂，可由臭氧发生器电解稀硫酸制得，原理如图。下列
说法错误的是( )
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A．电极a为阴极
B．a极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．电解一段时间后b极周围溶液的pH下降
D．标准状况下，当有5.6 L O2反应时，收集到O2 和O3混合气体4.48 L，O3的体积分数为80%
答案 D
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解析 电极b上生成O2和O3，则电极b发生失电子的 氧化反应为阳极，电极a为阴极，A项正确；电极a的电
极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，B项正确；电极b 上H2O失去电子，发生氧化反应生成O2、O3和H＋，故 电解一段时间后b极周围溶液的pH下降，C项正确；
( ) 碳棒为阳极，在碳棒上Cl－失电子，发生氧化反应2Cl－－2e－===Cl2↑，产生的气体甲为Cl2，丙电极是正极；
6 L O2反应时，收集到O2和O3混合气体4.
A．待加工铝质工件为阳极
D．该方法获取的苛性钠纯度高，但存在汞蒸气污染
示意图如下所示，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：
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必备知能整合
1．理解电解池的工作原理(阳极为惰性电极)
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2．清楚电解池中阴、阳极判断的“五”方法
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3．明确电解池的电极反应及其放电顺序
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(1)阳离子在阴极上的放电顺序(惰性电极)：Ag＋＞ Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H ＋(水)。
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解析 利用电解氧化法在铝制品表面形成致密的 Al2O3薄膜，即待加工铝质工件作阳极，A项正确；阴极 电极材料没有特殊要求，可选用不锈钢网等，B项正 确；电解质溶液呈酸性，阴极上应是H＋放电，阴极发 生的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，C项错误；电解过 程中，阴离子向阳极移动，D项正确。
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该类试题往往与生产、生活及新科技等相联系，以 装置图或流程图为载体呈现，题材广，信息新，题目具 有一定难度。顺利解题必须熟练掌握电解池阴、阳极的 判断，电解产物的判断，溶液pH的变化，电极现象的 判断，离子、电子移动方向的判断等知识，熟练书写电 极反应式并能灵活运用电子守恒原理进行相关计算。注 重考查考生阅读提炼信息的能力和获取知识并迁移应用 的能力，及证据推理与模型认知的核心素养。
碳2, 棒x＋为6阳y＝极1，解在得碳x棒＝上y＝Cl－0. 失电子，发生氧化反应2Cl－－2e－===Cl2↑，产生的气体甲为Cl2，丙电极是正极；
6C．L氧石气墨参烯加上反的应电时势，比转Zn移O电@子石1墨m烯ol上，的设低收集到氧气x mol，臭氧y mol，则有x＋y＝0.
碳示棒意为 图阳如极下，所在示碳，棒其上中电Cl－极失分电别子为，Zn发O@生石氧墨化烯反(应石2墨C烯l－包－裹2e的－Z=n=O=)C和l2石↑，墨产烯生，的石气墨体烯甲电为极C区l2发，生丙反电应极为是：正极；
B．可选用不锈钢网作为阴极
Photoshop cs3
2
2
2
已知在水银电极上，Na＋比H＋容易放电。
(2)阴离子在阳极上的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－(H2O)。
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阳极接电源正极，电势高，阴极接电源负极，电势 低，故石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的高，C项错 误；Fe3＋、Fe2＋在中性或碱性溶液中会发生水解，只能 存在于酸性溶液中，D项正确。
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2．(2017·全国卷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Al3＋＋3e－===Al D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 答案 C
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===CO＋H O，A项正确；将阴、阳两极反应式合并可 1，故O3的体积分数为50%，D项错误。
碳棒为阳极，在碳棒上Cl－失电子，发生氧化反应2Cl－－2e－===Cl2↑，产生的气体甲为Cl2，丙电极是正极；
48 L，O3的体积分数为80%
2
B．可选用不锈钢网作为阴极
得总反应式为CO ＋H S===CO＋H O＋S，B项正确； C．阴极的电极反应式为Al3＋＋3e－===Al
(2)阴离子在阳极上的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞ Cl－＞OH－(H2O)。
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4．理解离子交换膜的原理及作用
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A．待加工铝质工件为阳极
解析 在水银电极上，Na＋比H＋容易放电，故在水银电极上Na＋得电子发生还原反应；
第一部分 高考选择题突破
②6 L2氧ED气T参A－加F反e3应＋时＋，H2转S移==电=2子H＋1 m＋oSl，＋设2E收DT集A到－氧Fe气2＋x mol，臭氧y mol，则有x＋y＝0.
制 作 者：状元桥 1注．重(2考01查9·考甘生肃阅部读分提重炼点信中息学的一能诊力)如和图获是取利知用识水并银迁为移阴应极用电的解能食力盐，水及制证备据苛推性理钠与的模原型理认示知意的图核。心素养。
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水银电极上产生的Na溶于Hg，然后Na－Hg液体流 入水中，Na和水反应产生NaOH和氢气(气体乙)，Hg沉 于水底，之后将其抽出，循环至水银电极上，该方法可 获得纯度高的苛性钠，但最大的弊端是存在Hg蒸气污 染，综上所述，A项错误，其他项正确。
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①EDTA－Fe2＋－e－===EDTA－Fe3＋
1，故O3的体积分数为50%，D项错误。
银电极上，Na 比H 容易放电。下列说法不正确的是 ＋ B．a极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O
＋
下列说法不正确的是( )
制作软件：Powerpoint2003、
B．a极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O
PBh．ot可os选ho用p c不s3锈钢网作为阴极
已下知列在 叙水述银错电误极的上是，( Na＋) 比H＋容易放电。
(该1)装阳置离工子作在时阴，极下上列的叙放述电错顺误序的(惰是性( 电极))：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)。
BFe．3＋协、同F转e2化＋总在反中应性：或C碱O性2＋溶H液2S中==会=发CO生＋水H解2O，＋只S 能存在于酸性溶液中，D项正确。
示(1)意阳图离如子下在所阴示极，上其的中放电电极顺分序别(惰为性Z电nO极@)石：墨Ag烯＋(＞石H墨g烯2＋包＞裹F的e3Z＋nO＞)和Cu石2＋墨＞烯H，＋石(酸墨)烯＞电Pb极2＋区＞发F生e2反＋应＞为Zn：2＋＞H＋(水)。
题 图 可 知 ， 电 解 时 阴 极 反 应 式 为 CO2 ＋ 2H ＋ ＋ 2e － 解析 在水银电极上，Na＋比H＋容易放电，故在水银电极上Na＋得电子发生还原反应；
②2EDTA－Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA－Fe2＋ 碳棒为阳极，在碳棒上Cl－失电子，发生氧化反应2Cl－－2e－===Cl2↑，产生的气体甲为Cl2，丙电极是正极；
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①EDTA－Fe2＋－e－===EDTA－Fe3＋ ②2EDTA－Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA－Fe2
＋
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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Fe3＋/Fe2＋取代EDTA－Fe3＋/EDTA－Fe2 ＋，溶液需为酸性