专题5 第3单元 第2讲 电解原理的综合应用 （word教参）-【金版新学案】2024高考化学大一轮复习讲义·高三总复习（新教材，双选，苏教版2019）

第2讲　电解原理的综合应用 [课程标准]　掌握电解原理在解决工农业生产的实际应用。 1．电解原理常见的考查点 电解原理及应用是高考高频考点，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。主要考查阴、阳极的判断、电极反应式、电解反应方程式的书写、溶液离子浓度变化及有关计算等。 2．“5点”突破电解综合应用题 (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，正确判断放电的微粒或物质。 (4)出现介质，正确判断反应产物，酸性介质不出现OH－，碱性介质不出现H＋；不能想当然地认为金属作阳极，电极产物为金属阳离子。 (5)注意得失电子守恒和电荷守恒，正确书写电极反应式。 一、利用电解原理制备物质 1．(2022·山东潍坊二模)科技工作者开发以乙醇为原料制备DDE()的电解装置如图所示。下列说法错误的是(　　) A．电源的电极电势：a＞b B．阳极电极反应式为：C2H5OH＋Cl－－2e－===C2H5OCl＋H＋ C．乙醛为该转化过程的催化剂 D．每产生1 mol DDE，电路中通过2 mol e－ C　[A.电解池阳极连接电源正极，阴极连接电源负极，右侧电极的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，则右侧电极为阴极，故左侧电极为阳极，a为正极，b为负极，电极电势a＞b，A正确；B.左侧电极为阳极，电极反应式为：C2H5OH＋Cl－－2e－===C2H5OCl＋H＋，B正确；C.由题图可知，C2H5OCl先转化为CH3CHO，CH3CHO再和C2H5OH反应生成水和DDE，则CH3CHO为中间产物，C错误；D.由题图可知，产生1 mol DDE需要消耗1 mol CH3CHO，而1 mol CH3CH2OH转化为1 mol CH3CHO需要转移2 mol e－，每产生1 mol DDE，电路中通过2 mol e－，D正确。] 2．(双选)(2022·山东模拟预测)科学家利用多晶铜高效催化电解CO2制乙烯，原理如图所示。已知：电解前后电解液浓度几乎不变。下列说法错误的是(　　) A．铂电极产生的气体是O2和CO2 B．铜电极的电极反应式为2CO2＋12HCO＋12e－===C2H4＋12CO＋4H2O C．通电过程中，溶液中HCO通过阴离子交换膜向右槽移动 D．当电路中通过0.6 mol电子时，理论上能产生标况下C2H4 1.12 L BC　[CO2制乙烯，碳的化合价降低，得电子，故多晶铜电极作电解池的阴极；阴极生成HCO，HCO经阴离子交换膜进入阳极区，因电解前后电解液浓度几乎不变，可判断其与水一起失去电子生成O2和CO2。A.据分析，铂电极产生的气体是O2和CO2，A正确；B.铜电极CO2得电子生成乙烯，电极反应式为14CO2＋12e－＋8H2O===C2H4＋12HCO，B错误；C.通电过程中，溶液中HCO向阳极移动，即通过阴离子交换膜向左槽移动，C错误；D.根据14CO2＋12e－＋8H2O===C2H4＋12HCO，电路中通过0.6 mol 电子时理论上能产生0.05 mol C2H4，即标况下V＝nVm＝0.05 mol×22.4 L/mol＝1.12 L，D正确。] 学生用书第147页 二、利用电解原理处理污水 3．三室式电渗析法处理含NH4NO3废水的原理如图所示，在直流电源的作用下，两膜中间的NH和NO可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。工作一段时间后，在两极区均得到副产品NH4NO3。下列叙述正确的是(　　) A．a极为电源负极，b极为电源正极 B．c膜是阴离子交换膜，d膜是阳离子交换膜 C．阴极电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O D．当电路中通过2 mol电子的电量时，阳极产生标准状况下的O2 5.6 L A　[根据题意两极均得到副产品NH4NO3可知，Ⅱ室废水中的NH移向Ⅰ室、NO移向Ⅲ室，根据电解过程中离子的移动方向可知，Ⅰ室石墨电极为阴极，Ⅲ室石墨电极为阳极。阴极所连的a极为电源负极，阳极所连的b极为电源正极，A项正确；c膜通过的是NH，故c膜应为阳离子交换膜，同理可知，d膜为阴离子交换膜，B项错误；阴极上H＋得电子生成氢气，C项错误；阳极上OH－失电子生成氧气，电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，当电路中通过1 mol电子的电量时，阳极产生标准状态下的O2体积为5.6 L，D项错误。] 4．MFC­电芬顿技术不需要外加能量即可发生，通过产生羟基自由基(·OH)处理有机污染物，可获得高效的废水净化效果。其耦合系统原理示意图如图，下列说法中错误的是(　　) A.标准状况下