【步步高】高考化学(通用版)二轮：专题7 电化学考点3电解池的“不寻常”应用(含解析)

考点三电解池的“不寻常”应用
“六点”突破电解池
1．分清阴、阳极，与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极，两极的反应为“阳氧阴还”。

2．剖析离子移向，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。

3．注意放电顺序。

4．书写电极反应式，注意得失电子守恒。

5．正确判断产物。

(1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极作阳极，则电极材料失电子，电极溶解(注意：铁作阳极溶解生成Fe2＋，而不是Fe3＋)；如果是惰性电极，则需看溶液中阴离子的失电子能力，阴离子放电顺序为S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水)。

(2)阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断：
Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)
6．恢复原态措施。

电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。

一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物，但也有特殊情况，如用惰性电极电解CuSO4溶液，Cu2＋完全放电之前，可加入CuO或CuCO3复原，而Cu2＋完全放电之后，应加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3复原。

题组一电解原理在“治理环境”中的不寻常应用
1．(2015·四川理综，4)用右图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为9～10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体。

下列说法不正确的是()
A．用石墨作阳极，铁作阴极
B．阳极的电极反应式：Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O
C．阴极的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D．除去CN－的反应：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O 2．[2015·北京理综，27(4)]利用如图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。

①结合方程式简述提取CO2的原理：__________________________________________。

②用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。

处理至合格的方法是_____________________________________________________________________________。

题组二电解原理在“制备物质”中的不寻常应用
3．(1)[2014·新课标全国卷Ⅰ，27(4)]H3PO2也可用电渗析法制备。

“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：
①写出阳极的电极反应式：___________________________________________________。

②分析产品室可得到H3PO2的原因：___________________________________________。

③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。

并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。

其缺点是产品中混有____________杂质。

该杂质产生的原因是___________________________________ _____________________________________。

(2)[2014·北京理综，26(4)]电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是________，说明理由：_____________________________
______________________________________________________________________________。

4．[2015·山东理综，29(1)]利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。

LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。

利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。

B极区电解液为________溶液(填化学式)，阳极电极反应式为________________________________________ _________________________，电解过程中Li＋向________电极迁移(填“A”或“B”)。

考点三
题组集训
1．D [Cl －在阳极发生氧化反应生成ClO －，水电离出的H ＋
在阴极发生还原反应生成H 2，又由于电解质溶液呈碱性，故A 、B 、C 项正确；D 项，溶液呈碱性，离子方程式中不能出现H ＋，正确的离子方程式为2CN －＋5ClO －＋H 2O===N 2↑＋2CO 2↑＋5Cl －＋2OH －，错误。

]
2．①a 室：2H 2O ―4e －=== O 2↑＋4H ＋，H ＋通过阳离子膜进入b 室，发生反应：HCO －3＋H ＋===CO 2↑＋H 2O
②c 室的反应：2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －，用c 室排出的碱液将从b 室排出的酸液调至接近装置入口海水的pH
解析 ①a 室的电极连接电源的正极，作阳极，发生氧化反应：2H 2O ―4e －=== O 2↑＋4H ＋，c (H ＋)增大，H ＋从 a 室通过阳离子膜进入 b 室，发生反应：HCO －3＋H ＋===CO 2↑＋H 2O 。

②海水的pH ≈8，电解后的海水pH<6，呈酸性；c 室的反应：2H 2O ＋2e －=== H 2↑＋2OH －，可用c 室排出的碱液与从b 室排出的酸液中和调至接近装置入口海水的pH ，即处理合格。

3．(1)①2H 2O －4e －===O 2↑＋4H ＋
②阳极室的H ＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H 2PO －2穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H 3PO 2
③PO 3－4 H 2PO －2或H 3PO 2被氧化 (2)NH 3 根据反应：8NO ＋7H 2O=====电解3NH 4NO 3＋2HNO 3，电解产生的HNO 3多
4．LiOH 2Cl －－2e －===Cl 2↑ B
解析 B 极区生成H 2 ，同时会生成LiOH ，则B 极区电解液为LiOH 溶液；电极A 为阳极，在阳极区LiCl 溶液中Cl － 放电，电极反应式为2Cl －－2e －===Cl 2↑；在电解过程中Li ＋(阳离子)向B 电极(阴极区)迁移。