第一篇 选择题八 微题型18 陌生电解池工作原理的判断-（教师用书）【考前60天】2024年高考化学总复习特色专项集训

微题型18　陌生电解池工作原理的判断 1.构建电解池模型(以电解CuCl2溶液为例) 2.解答电解类问题的一般步骤 分析电解过程的思维程序： (1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。 (3)然后排出阴、阳两极的放电顺序。 电解池阴、阳两极的放电顺序 3.电解计算破题“3方法” 　(2023·湖北卷)我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x mol·h－1。下列说法错误的是(　　) 6 学科网（北京）股份有限公司 A.b电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜 D.海水为电解池补水的速率为2x mol·h－1 [解析]　由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a电极与电源正极相连，为电解池的阳极，b电极与电源负极相连，为电解池的阴极，阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阳极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，电池总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，据此解答。由分析知b电极为阴极，发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故A正确；该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH浓度不变，阳极发生的电极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，为保持OH－离子浓度不变，则阴极产生的OH－离子要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子交换膜，故B正确；电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE膜，为电解池补水，故C正确；由电解总反应可知，每生成1 mol H2要消耗1 mol H2O，生成H2的速率为x mol·h－1，则补水的速率也应是x mol·h－1，故D错误。 [答案]　D 　(2023·浙江卷1月)在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi)，电解装置如图，下列说法正确的是(　　) A.石墨电极为阴极，发生氧化反应 B.电极A的电极反应：8H＋＋TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4H2O C.该体系中，石墨优先于Cl－参与反应 D.电解时，阳离子向石墨电极移动 [解析]　由图可知，在外加电源下石墨电极上C转化为CO，失电子发生氧化反应，为阳极，与电源正极相连，则电极A作阴极，TiO2和SiO2获得电子产生电池材料(TiSi)，电极反应为TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4O2－。在外加电源下石墨电极上C转化为CO，失电子发生氧化反应，为阳极，A错误；电极A的电极反应为TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4O2－，B错误；根据图中信息可知，该体系中，石墨优先于Cl－参与反应，C正确；电解池中石墨电极为阳极，阳离子向阴极电极A移动，D错误。 [答案]　C 1.三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－， 6 学科网（北京）股份有限公司 把二价镍氧化为三价镍。下列说法正确的是(　　) A.可用铁作阳极材料 B.电解过程中阳极附近溶液的pH升高 C.阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑ D.制备1 mol Ni2O3时，外电路中通过了1 mol电子 解析　电解过程中产生的氯气是由氯离子失电子发生氧化反应得到的，铁作阳极时铁失电子发生氧化反应，阳极将没有Cl2生成，不能把二价镍氧化为三价镍，A项错误；阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，故电解过程中阳极附近溶液的pH降低，B项错误、C项正确；由Ni2＋－e－===Ni3＋可知，1 mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1 mol电子，则制备1 mol Ni2O3时，生成2 mol Ni3＋，外电路中通过了2 mol电子，D项错误。 答案　C 2.(2023·辽宁一模)实验小组用锂电池作电源，用石墨和汞作电极电解饱和食盐水(如图)，下列说法正确的是(　　) A.电子沿石墨→a→b→Hg路径流动 B.石墨电极上发生还原反应 C.汞电极发生主要反应的电极方程式：Na＋＋e－===Na D.电解过程中转移0.2 mol电子，阳极产生2.24 L Cl2 解析　石墨是阳极，汞是阴极，电池内通过离子移动导电，电子沿石墨→a，b→Hg路径流动，故A错误；石墨电极是阳极，发生氧化反应，故B错误；汞电极是阴极，生成了钠汞合金，汞电极发生主要反应的电极方程式：Na＋＋e－===Na，故C正确；阳极发生反应