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专题二电解原理的应用一、选择题1．（2020年北京顺义）电浮选凝聚法处理污水的原理如图所示。
电解过程生成的胶体能使污水中的悬浮物凝聚成团而除去，电解时阳极也会产生少量气体。
下列说法正确的是( )A．可以用铝片或铜片代替铁片B．阳极产生的气体可能是O2C．电解过程中H＋向阳极移动D．若污水导电能力较弱，可加入足量硫酸答案 B2．（2020年湖北武汉）在电解液不参与反应的情况下，采用电化学法还原CO2可制备ZnC2O4，原理如图所示。
下列说法正确的是( )A．电解结束后电解液Ⅱ中c(Zn2＋)增大B．电解液Ⅰ应为ZnSO4溶液C．Pt极反应式为2CO2＋2e－===C2O2－4D．当通入44 g CO2时，溶液中转移1 mol电子答案 C3（2020年北京顺义）金属镍有广泛的用途。
粗镍中含有少量铁、锌、铜、铂等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋)( )A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－===NiB．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋D．电解后，电解槽底部的阳极泥中有铜和铂，没有锌、铁、镍答案 D4化学实验小组在学习化学电源和氯碱工业相关知识后，在实验室进行实验验证。
他们设计组装了如图所示装置，已知a为石墨电极，b为铁电极，c为铝电极(已除去表面氧化膜)，d为多孔石墨电极，烧杯中是足量饱和食盐水(滴有酚酞)，连好导线后，电流表指针发生明显偏转。
下列判断正确的是( )A．b为负极，d为阳极B．一段时间后，a和d电极附近溶液变红C．b电极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑D．电解一段时间，当B中出现大量白色沉淀时，停止实验，再将A中溶液倒入B中混合，充分振荡，沉淀全部消失答案 D5利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。
下列有关说法正确的是( )A．通电后，Ag＋向阳极移动B．银片与电源负极相连C．该电解池的阴极反应可表示为Ag＋＋e－===AgD．当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初答案 C6电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O2－7)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O2－7＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去。
高中化学复习知识点：通过实验探究电解原理一、单选题1．纳米Fe2O3在常压电化学法合成氨过程中起催化作用。
该电解装置如图所示。
已知熔融NaOH-KOH为电解液,Fe2O3在阴极发生反应生成中间体Fe。
下列说法不正确的是A．惰性电极II是电解池的阳极,发生氧化反应B．生成氨气的反应:2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH3C．惰性电极I的电极反应:Fe2O3+3H2O+6e -=2Fe+ 6OH-D．产生2.24LO2时,转移的电子数为0.4N A2．在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O—CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。
下列说法不正确．．．的是（）A．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1︰2B．X是电源的负极C．阴极的反应式是：H2O＋2e-=H2＋O2-CO2＋2e-=CO＋O2-D．总反应可表示为：H2O＋CO2H2＋CO＋O23．电解除锈分为阳极除锈和阴极除锈，其中阴极除锈是指借助阴极析出氢气的剥离撕裂等作用除去金属表面的薄锈氧化膜。
图示为利用电解清除铁制钥匙表面铁锈(钥匙与导线连接处的铁锈用砂纸打磨)的一种方法。
下列叙述不正确的是（）A ．阳极的电极反应式为4OH --4e -=O 2↑+2H 2OB ．电解一段时间后，溶液的pH 变小C ．阴极除锈过程中，电子由负极流向铁制钥匙D ．除锈过程中，阴极下方有锈渣堆积4．某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。
滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。
据此，下列叙述正确的是（ ）A ．铅笔端作阳极B ．铂片端作阴极C ．铅笔端有少量的氯气产生D ．a 点是负极，b 点是正极5．如图中，两电极上发生的电极反应如下：a 极：+-22H +2e =H ↑，b 极：Zn -2e =2+Zn 。
则以下说法不正确的是（ ）A ．该装置可能是电解池B ．该装置中电解质溶液pH 可能等于7C ．a 、b 可能是同种电极材料D ．该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能6．按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x 表示通过电极的电子的物质的量。
电解池及其工作原理目前电解除磷装置多采用铁板或铝板作为电极,电极板浸没在水中,阳极在直流电源作用下电解产生Fe2+或Al3+,Fe2+可进一步被氧化生成Fe3+,这些离子能与污水中的P反应生成不溶性化合物,可通过固液分离被去除。
此外,在不同pH条件下,部分金属离子会与污水中的OH-生成铁或铝的羟基化合物及沉淀物,污水中的P会吸附在这些沉淀物的表面并随其一起被去除。
同时,阴极生成的H2在污水中会产生气浮现象,使污水中的颗粒物漂浮到表面而得以去除。
目前国内已有不少关于电解除磷装置的研究,但由于其短时间内处理的污水量有限及存在的其他一些技术问题限制了其在生活污水处理装置末端上的连续应用。
问题1.根据材料分析电解除磷时为什么将铝板或铁板作阳极？(素养角度——宏观辨识与微观探析)提示:阳极在直流电源作用下电解产生Fe2+或Al3+,提供能与磷酸根结合生成沉淀的阳离子。
问题2.用铁作电极,利用如图所示装置除去含CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为9～10,CN-与阳极产生的ClO-反应生成无污染的气体。
思考在该装置中铁应该作什么电极？(素养角度——证据推理与模型认知)提示:阳极产生ClO-,发生的反应为Cl-+2OH--2e-ClO-+H2O,所以阳极一定是石墨电极,铁电极作阴极。
问题3.根据所学知识分析,电解法除去废水中的磷元素,可能会面临哪些技术难题？(素养角度——科学探究与创新意识)提示:金属阳极易发生钝化现象,导致通过稳压电解系统的电流逐渐减小,进而影响电解除磷的效率；电解反应后的出水无法达到色度指标:一方面,电解过程中溶出较多Fe3+会使水体呈现黄棕色甚至棕红色；另一方面,Fe 2+与水中成色物质形成难以絮凝沉降的有机铁化合物,使原水变色。
1.(2020·重庆模拟)用铁和石墨作电极电解酸性废水,可将废水中的P以FePO4(不溶于水)的形式除去,其装置如图所示。
下列说法中正确的是( )A.若X、Y电极材料连接反了,则仍可将废水中的P除去B.X极为石墨,该电极上发生氧化反应C.电解过程中Y极周围溶液的pH减小D.电解时废水中会发生反应:4Fe2++O2+4H ++4P4FePO4↓+2H2O【解析】选D。
电解水实验及说明的物理知识
固体导体中的电流是电子的定向移动产生的，液体导体中的电流是离子的定向移动产生的；电流的产生离不开电动势，电势就像抽水中产生水压的装置，电子在电势的作用下定向移动。
因为电势能够在导体中产生电场（这是产生电流的内在原因）。
电解水实验是高中化学中的一个知识点，其中也蕴含了物理知识。
本文将分别从化学和物理角度分析一下电解水中电流产生的原因，复习一下物理与化学的共同知识点。
电解水实验原理是水分子O H 2会分解为+H 和-OH ，氢离子+H 和氢氧根离子-OH 会在电场作用下沿相反方向运动，电解水实验如下：
上图中水中两电极之间+H 由阳极（即与电源正极连接）运动到阴极（即与电源负极连接），-OH 由阴极运动到阳极，这是水中离子的运动方向，而导线中的电流是从正极流向负极，电子由负极流向正极，所以，液体中阴极聚集的+H 会得到电子，从而被还原为2H ，液体中聚集的-OH 会失去电子，从而被氧化为2O 。
因为+H 与-OH 得失电子一样，+H 每得到4个电子会被还原为2个2H 分子，
-OH 每失去4个电子会被氧化为1个2O 分子，所以阴极得到的2H 体积是阳极得到的2O 体积的二倍。
分析：从电解水实验中，可以知道，在电源的作用下，导线中会有电子定
向移动，这正是导线中电流产生的原因，而液体中不会有电子运动，而会有离子的运动，本实验中，导体中电子的运动和液体中离子的运动产生了宏观电流。
本实验揭示了一个物理规律：带电粒子的运动会产生电流，而不用考虑这个带点离子是什么样的离子，而常见的带电粒子有电子，各种离子等，而不常见的有半导体中“空穴”的运动，这些运动都会产生电流。
电解原理的应用1.金属镍有广泛的用途。
粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）（）A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2++2e﹣===NiB．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt2.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（）A．a为正极，b为负极；NaClO和NaClB．a为负极，b为正极；NaClO和NaClC．a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl3.关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是()A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B．电解液的成分都保持不变C．阳极反应都只有Cu－2e－===Cu2＋D．阴极反应都只有Cu2＋＋2e－===Cu4.电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去。
下列说法不正确的是() A．阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋B．电解过程中溶液pH不会变化C．过程中有Fe(OH)3沉淀生成D．电路中每转移12mol电子，最多有1mol Cr2O被还原5.下列图示中关于铜电极的连接错误的是()6.某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。
通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。
下列说法中正确的是()A．电源中a为负极，b为正极B．电解池中的电解液不可以是NaCl溶液C．B电极发生的反应：2H＋＋2e－===H2↑D．A、B两端都必须使用铁作电极7.下列有关说法正确的是()A．铅蓄电池的正极反应为PbO2＋4H＋＋2e－===Pb2＋＋2H2OB．以CO和O 2构成的碱性燃料电池负极电极反应式为CO＋4OH－－2e－===CO＋2H2O C．电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极D．工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气8.用石墨电极完成下列电解实验。
电解工技术培训复习资料1、简述影响电流效率的主要因素？答：电解质温度，氧化铝浓度，添加剂，分子比，极距，阴极电流密度，槽龄，阳极效应系数，电解质内杂质含量，两水平。
2、简述压槽是什么原因造成的？答：槽膛内型、电解槽内沉淀的分布、电解槽内的结壳、铝水平低和电压低。
3、简述电解槽焙烧的目的？答：使阴极底部炭块和侧部炭块烧成一个整体、排除内衬中含有的水分、均匀升高内衬温度。
4、低分子比生产有什么好处？答：（1）电解质的初晶温度低，可降低电解温度；（2）钠离子（Na＋）在阴极上放电的可能性小；（3）电解质的密度和粘度有所降低，使电解质的流动性较好，并有利于金属铝从电解质中析出；（4）电解质同炭素和铝液界面上的表面张力增大，有助于炭粒从电解质中分离和减少铝在电解质中的溶解度；（5）炉面上的电解质结壳松软，便于加工操作。
5、减少炭阳极消耗的途径有哪些？答: （1）提高电流效率；（2）提高炭素材料机械强度及抗氧化性能，减少氧化及掉块；（3）保持阳极工作正常，防止阳极过热，封好阳极保温料，防止电解质上面的阳极与空气接触，减少氧化；（4）加强对阳极的检查，防止过厚的阳极就换掉，保证阳极使用周期；在保证不涮爪头、不露大饼的条件下延长阳极使用周期。
6、什么叫压槽？压槽的处理方法？答：因极距保持过低，导致电解质不沸腾，或因炉膛不规整而导致阳极接触炉底沉淀或侧部炉帮的现象称为压槽。
压槽的处理方法：（1）如果是极距过低造成，只须把极距抬到正常或比正常稍微偏高即可；（2）若不是因极距过低引起的压槽，应首先把阳极抬高，离开沉淀结壳或炉帮；（3）为使槽子尽快转入正常，可适当提高铝水平和电解质水平；（4）为防止出现压槽，可在出铝前扒沉淀，用钎子捅结壳等。
压槽一般都出现在出铝后或出铝时，此时要特别注意。
7、砂状Al2O3有哪些优点？答：砂状氧化铝的优点，主要表现在其良好的流动性、溶解性、不挥发性和吸附氟化氢性，这对铝电解生产极为有利。
2022届高三高考化学复习考点精讲精练11：电解池原理及应用【含答案】知识点一、电解池原理能量转化：将电能转变为化学能的装置。
1、电解：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。
电解是最强有力的氧化还原手段。
2、放电：当电解质溶液中的阴或阳离子到达阳或阴极时，阴离子失去电子发生氧化反应或阳离子获得电子发生还原反应的过程。
3、电子流向（外电源）负极→（电解池）阴极（电解池）阳极→（外电源）正极4、电解池的构造和阴阳极的判断阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应5、阴、阳极的判断：判断依据阴极阳极1、产生气体性质还原性气体氧化性气体2、反应类型还原反应氧化反应3、电子流动方向电子流入极电子流出极4、电解质溶液中离子流阳离子移向的电极阴离子移向的电极向5、电流方向电流流出极电流流入极6、反应现象电极增重电极减轻7、pH变化升高降低8、电源正负极连接电源负极连接电源正极例1．由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池，称浓差电池，电子由溶液浓度较小的一极流向浓度较大的一极。
如图所示装置中，X电极与Y电极初始质量相等。
进行实验时，先闭合K2，断开K1，一段时间后，再断开K2，闭合K1，即可形成浓差电池，电流计指针偏转。
下列不正确的是（）A．充电前，该电池两电极存在电势差B．放电时，右池中的NO3﹣通过离了交换膜移向左池C．充电时，当外电路通过0.1 mol电子时，两电极的质量差为21.6 gD．放电时，电极Y为电池的正极【答案】A【解析】A．充电前，左右两池浓度相等，则两极不存在电势差，故A错误；B．由以上分析可知形成原电池时X为负极，Y为正极，阴离子向负极移动，则右池中的NO3﹣通过离了交换膜移向左池，故B正确；C．当外电路通过0.1 mol电子时，阳极有0.1molAg被氧化，而阴极析出0.1molAg，质量都为10.8g，则两电极的质量差为21.6 g，故C正确；D．放电时，右池硝酸银浓度较大，则电极Y为电池的正极，故D正确。
