专题03 电能转化为化学能——电解（考点清单）（讲+练）-2024-2025学年高二化学上学期期末考点大串讲（鲁科版2019）

专题03 电能转化为化学能——电解 考点01 电解原理 考点02 电解规律 考点03 电解饱和食盐水 考点04 电镀　电冶金 考点05 多池装置 考点06 电化学中的定量计算 考点07 电化学中的膜技术 ▉考点01 电解原理 1．电解CuCl2溶液 (1)按下图所示装置完成实验，并填写下表。 实验现象 实验结论 原因分析 电流表指针发生偏转 说明电解质溶液导电，形成闭合回路 电解质溶液导电的过程就是被电解的过程 与负极相连的b极上逐渐覆盖了一层红色物质 析出金属铜 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应) 与正极相连的a极上有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 产生了氯气 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) 2.电解和电解池 (1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。 (2)电解池：将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。 (3)电解池的构成条件 ①直流电源；②两个电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。 3.电解原理 4.电解池与原电池的比较 电解池 原电池 能否自发 使“不能”变为“能”或使“能”变为“易” 能自发进行 能量转化 电能转化为化学能 化学能转化为电能 装置 有外加电源 无外加电源 电极 由外加电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极 由电极或反应物性质决定，称为正极或负极 反应 类型 阳极：氧化反应； 阴极：还原反应 负极：氧化反应； 正极：还原反应 离子移动 阳离子移向阴极； 阴离子移向阳极 阳离子移向正极； 阴离子移向负极 相同点 都是电极上的氧化还原反应，都必须有离子导体 ▉考点02 电解规律 1．电解池的分析方法与规律 (1)判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 (2)分析电解质水溶液的全部离子并分为阴、阳两组。 (3)根据放电顺序写出电极反应式 ①阴极(与电极材料无关)： ②阳极(与电极材料有关)： (4)总化学方程式或离子方程式 书写反应的总离子方程式时，要注意：若参与电极反应的H＋(或OH－)是由水电离出来的，应用水的分子式表示。 【特别提醒】　①“活泼电极”一般指Pt、Au以外的金属。 ②最常用的放电顺序：阳极：活泼金属＞Cl－＞OH－；阴极：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋。 2．电解后溶液的复原规律 用惰性电极电解下列酸、碱、盐溶液，请填写下表： (1)电解H2O型 电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4 阳极反应式 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 阴极反应式 4H＋＋4e－===2H2↑ pH变化 减小 增大 不变 复原加入物质 加入H2O (2)电解电解质型 电解质 HCl CuCl2 阳极反应式 2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极反应式 2H＋＋2e－===H2↑ Cu2＋＋2e－===Cu pH变化 增大 复原加入物质 加入HCl 加入CuCl2 (3)电解质和水都发生电解型 电解质 NaCl CuSO4 阳极反应式 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极反应式 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 2Cu2＋＋4e－===2Cu pH变化 增大 减小 复原加入物质 加入HCl 加入CuO或CuCO3 【特别提醒】电解后溶液的复原，从溶液中放出的气体和生成的沉淀，按照原子个数比组成具体物质再加入溶液即可。遵循“少什么加什么，少多少加多少”的原则。 【方法技巧】书写电极反应式的方法 以电解Cu(NO3)2溶液为例： ▉考点03 电解饱和食盐水 1．电解饱和食盐水的原理 通电前：溶液中的离子是Na＋、Cl－、H＋、OH－。 通电后：①移向阳极的离子是Cl－、OH－，Cl－比OH－容易失去电子，被氧化成氯气。 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)。 ②移向阴极的离子是Na＋、H＋，H＋比Na＋容易得到电子，被还原成氢气。其中H＋是由水电离产生的。 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(还原反应)。 ③总反应： 化学方程式为2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH； 离子方程式为2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－。 2．氯碱工业生产流程 工业生产中，电解饱和食盐水的反应在离子交换膜电解槽中进行。 ①阳离子交换膜电解槽 ②阳离子交换膜的作用：只允许Na＋等阳离子通过，不允许Cl－、OH－等阴离子及气体分子通过，可以防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合发生爆炸，也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠反应而影响氢氧化钠的产量。 3．氯碱工业产品及其应用 (1)氯碱工业产品主要有NaOH、Cl2、H2、盐酸、含氯漂白剂。 (2)电解饱和食盐水为原理的氯碱工业产品在有机合成、造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染、农药、金属冶炼等领域中广泛应用。 ▉考点04 电镀　电冶金 1．电镀与电解精炼 电镀是一种利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。 装置 电镀 精炼 阳极材料 镀层金属Cu 粗铜(含锌、银、金等杂质) 阴极材料 镀件金属Fe 纯铜 阳极反应 Cu－2e－===Cu2＋ Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋等 阴极反应 Cu2＋＋2e－===Cu Cu2＋＋2e－===Cu 溶液变化 硫酸铜溶液浓度保持不变 Cu2＋浓度减小，金、银等金属沉积形成阳极泥 2.电冶金 (1)金属冶炼的本质：使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。如Mn＋＋ne－===M。 (2)电解法用于冶炼较活泼的金属(如钾、钠、镁、铝等)，但不能电解其盐溶液，应电解其熔融态。 如：电解熔融的氯化钠可制取金属钠的反应式： 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑； 阴极：2Na＋＋2e－===2Na； 总反应：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 【归纳总结】 1.电解精炼过程中的“两不等”：电解质溶液浓度在电解前后不相等；阴极增加的质量和阳极减少的质量不相等。 2.电镀过程中的“一多，一少，一不变”：“一多”指阴极上有镀层金属沉积；“一少”指阳极上有镀层金属溶解；“一不变”指电镀液电解质溶液的浓度不变。 ▉考点05 多池装置 1．判断电池类型 ①有外接电源时，各电池均为电解池。 ②无外接电源，如燃料电池、铅蓄电池在电池中作电源，其他均为电解池。 ③无外接电源，有活泼性不同电极的为原电池，活泼性相同或均为惰性电极的为电解池。 ④根据电极反应现象判断。 2．常用解题步骤 ↓ ↓ 3．常见串联装置图 （1）外接电源与电解池的串联(如图) A、B为两个串联电解池，相同时间内，各电极得失电子数相等。 （2）原电池与电解池的串联(如图) 显然两图中，A均为原电池，B均为电解池。 4．“串联”类装置的解题流程 ▉考点06 电化学中的定量计算 1.根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。 2.根据电子守恒计算 ①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 ②用于混合溶液中电解的分阶段计算。 3.根据关系式计算 根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式： 4e－～～ 　　　 阳极产物　　　　　 　阴极产物 (式中M为金属，n为其离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 ▉考点07 电化学中的膜技术 1.常见的隔膜 隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类： (1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，不允许阴离子通过。 (2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。 (3)质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。 2.隔膜的作用 (1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。 (2)能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 3.“隔膜”电解池的解题步骤 第一步，分清隔膜类型。即交换膜属于阳膜、阴膜或质子膜中的哪一种，判断允许哪种离子通过隔膜。 第二步，写出电极反应式，判断交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷平衡判断离子迁移方向。 第三步，分析隔膜作用。在产品制备中，隔膜作用主要是提高产品纯度，避免产物之间发生反应，或避免产物因发生反应而造成危险。 【方法技巧】 (1)含离子交换膜电化学装置题的解题步骤 (2)在原电池中应用离子交换膜，起到替代盐桥的作用，一方面能起到平衡电荷、导电的作用，另一方面能防止电解质溶液中的离子与电极直接反应，提高电流效率；在电解池中使用选择性离子交换膜的主要目的是限制某些离子(或分子)的定向移动，避免电解质溶液中的离子或分子与电极产物反应，提高产品纯度或防止造成危险等。 1．利用电化学原理可以处理地下水中的硝酸根离子并回收氨氮，其模拟装置如图所示。下列叙述错误的是 A．通电一段时间后，阳极区溶液的pH升高 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．a极的电极反应式为 D．每转移2mol ，生成标准状况下11.2L气体 【答案】A 【分析】由图知，a极为阴极，电极反应式为，b极为阳极，电极反应式为，由b阳极区通过离子交换膜移向阴极区，据此回答。 【解析】A．阳极区溶液中含有硫酸钠，溶液呈中性，通电一段时间后，生成的移向阴极区，pH不变，A错误； B．由分析知，离子交换膜为阳离子交换膜，B正确； C．由分析知，a极的电极反应式为，C正确； D．由得，每转移2mol ，生成得气体为0.5mol，标准状况下11.2L气体，D正确； 故选A。 2．电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．M为电源的负极 B．阳极上的电极反应式为 C．阴离子交换膜应能允许通过而能阻止的扩散 D．理论上每转移0.1mol，阴极上会产生1.12L气体 【答案】C 【分析】电解法制备的工作原理如图所示，Fe为电解池的阳极，M为电源的正极，电极反应式为Fe-6e-+8OH-=+4H2O，Pt为电解池的阴极，N为电源的负极，电极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴离子交换膜能允许OH-通过而能阻止的扩散，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，M为电源的正极，A错误； B．由分析可知，阳极上的电极反应式为Fe-6e-+8OH-=+4H2O，B错误； C．由分析可知，负极生成氢氧根，正极需要氢氧根作为反应物，故阴离子交换膜能允许OH-通过而能阻止的扩散，C正确； D．由分析可知，阴极电极反应为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，根据电子守恒可知，理论上每转移0.1mol e-，阴极上会产生标准状况下0.05molH2即0.05mol×22.4L/mol=1.12L气体，但是题干中没有标明气体状态，D错误； 故答案为：C。 3．某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如图，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是 A．b为电源正极 B．理论上转移2mole-生成22.4LH2 C．电解后海水pH下降 D．阳极发生： 【答案】D 【分析】根据图示，钛网上海水中Cl-、H2O发生失电子的氧化反应生成HClO、O2，钛网为阳极，电极反应式为Cl-+H2O-2e-=HClO+H+。钛箔上生成H2，钛箔上生成H2的电极反应为2H++2e-=H2↑，故钛箔为阴极。其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生，故电解的主要总反应为，以此解题。 【解析】A．由分析可知，a为正极，b电极为负极，A错误； B．右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H++2e-=H2↑，则理论上转移2mole-生成1molH2，题目没有告知是否为标准状态下，故H2不能确定，B错误； C．由分析可知，电解的主要总反应为，电解后海水中OH-浓度增大，pH上升，C错误； D．由图可知，阳极上的电极反应为：Cl-+H2O-2e-=HClO+H+，D正确； 故答案为：D。 4．如图是电解稀盐酸的装置，其中、为石墨电极。以下说法正确的是 A．a电极为负极 B．电极为阳极 C．电解过程中，氢离子向c电极 D．电解总方程式为： 【答案】D 【解析】根据图中电流方向，可以确定a是正极，b是负极，c是阳极，d是阴极；电解过程中阳离子向阴极移动，即氢离子向d移动；阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极反应为：2H++2e-=H2↑，总反应为：，D正确；答案选D。 5．用如图所示装置电解硫酸铜溶液，下列表述中错误的是 A．c极发生氧化反应 B．若两极均为惰性电极，d极电极反应式为： C．溶液中阳离子往d极移动 D．若c极电极材料为Cu，电解开始后，溶液中浓度持续减小 【答案】D 【分析】由电流的方向可知，a为电源的正极，b为电源的负极，则c为阳极，d为阴极，据此进行解答。 【解析】A．c极为电解池的阳极，发生氧化反应，故A正确； B．d为电解池阴极，发生还原反应，d极电极反应式为：Cu2++2e-═Cu，故B正确； C．电解池中阳离子往阴极移动，d为阴极，则溶液中阳离子往d极移动，故C正确； D．若c为Cu，则Cu失去电子变为铜离子，溶液中Cu2+浓度保持不变，故D错误； 答案选D。 6．工业上用电解法精炼粗铅(主要杂质为Cu、Ag、Zn)的装置如下图。已知：为强酸，的电离方程式为。下列说法正确的是 A．Y极材料为粗铅 B．通电过程中，溶液中不变 C．通电时，向X极移动 D．阳极泥的成分包括Cu、Ag和Zn 【答案】A 【分析】电解法精炼粗铅，粗铅作为阳极，与外接直流电正极相连，放在Y极，X为阴极。 【解析】A．据分析，Y极为阳极，材料为粗铅，A项正确； B．Zn比Pb活泼，通电过程中由于Zn先放电，阴极上Pb2+先得电子，所以溶液中降低，B项错误； C．通电时，阴离子朝阳极移动，向Y极移动，C项错误； D．Zn会先放电，所以阳极泥的成分不包括Zn，D项错误； 故选A。 7．利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．a极反应：CH4-8e﹣+4O2﹣=CO2+2H2O B．A、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜 C．a极上通入标况下2.24L甲烷，阳极室Ca2+减少0.2mol D．阳极室有氯气产生，阴极室中有氢气产生且NaOH浓度增大 【答案】C 【分析】由图可知，左侧装置为甲烷燃料电池，通入甲烷的a极为负极，氧离子作用下甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CH4-8e-＋4O2-=CO2＋2H2O，通入氧气的b极为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子，电极反应式为2O2+8e-=4O2-；右侧装置为电解池，与b极相连的石墨电极为阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，溶液中钙离子通过阳离子交换膜进入产品室，与a极相连的石墨电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，原料室中钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室，磷酸二氢根离子通过阴离子交换膜进入产品室，所以在阴极室得到浓度较大的氢氧化钠溶液，在产品室得到磷酸二氢钙溶液。 【解析】A．由分析可知，通入甲烷的a极为负极，氧离子作用下甲烷失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为CH4-8e-＋4O2-=CO2＋2H2O，故A正确； B．由分析可知，电解时，溶液中钙离子通过阳离子交换膜进入产品室、钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室、磷酸二氢根离子通过阴离子交换膜进入产品室，则A、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜，故B正确； C．由得失电子数目守恒可知，阳极室消耗氯离子的物质的量为，由电荷守恒可知，进入产品室的钙离子物质的量为0.8mol×=0.4mol，则阳极室减少钙离子物质的量为0.4mol，故C错误； D．由分析可知，与b极相连的石墨电极为阳极，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，与a极相连的石墨电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，原料室中钠离子通过阳离子交换膜进入阴极室，所以在阴极室得到浓度较大的氢氧化钠溶液，故D正确； 故答案为：C。 8．双极膜能够在直流电场作用下将H2O解离为H+和OH-。以柠檬酸三钠盐(C6H5O7Na3)为原料制备柠檬酸(具有弱酸性)的装置示意图如下 下列说法不正确的是。 A．离子a是OH-，离子b是H+ B．M极接电源的正极，电极反应式为： C．该装置可制备氢氧化钠副产品 D．当体系制得1mol柠檬酸，生成NaOH的质量为40g 【答案】D 【分析】该装置为电解池，根据双极膜附近的柠檬酸三钠盐转化为柠檬酸，说明离子b为，则离子a为，M电极为阳极，N电极为阴极，透过阳离子交换膜向阴极方向移动，则物质2为。 【解析】A．由上述分析可知，离子a为，离子b为，A正确； B．M电极为阳极，接电源的正极，发生氧化反应，电极反应式为，B正确； C．该装置副产品为物质2，由上述分析物质2为，C正确； D．体系制得1mol柠檬酸，即，则根据电荷守恒，溶液中产生为3mol，生成NaOH的质量为，D错误； 答案选D。 9．在微生物作用下电解有机废水含，可获得清洁能源，其原理如图所示，下列有关说法不正确的是 A．电极极为负极 B．与电源极相连的惰性电极上发生的反应为： C．通电后， 通过质子交换膜向右移动。若导线中转移 电子，左侧溶液质量减轻 D．通电后，若有 生成，则转移 电子 【答案】C 【分析】电解有机废水含，在阴极上氢离子得电子生成氢气，即，在阳极上失电子生成二氧化碳，即，根据电极反应式结合电子守恒进行计算。 【解析】A．连接电极的电极上生成氢气，说明该电极上氢离子得电子，则为电解池阴极，电解池阴极连接原电池负极，所以电极极为负极，故A正确； B．与电源极相连的惰性电极为阳极，阳极上乙酸失电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为，故B正确； C．通电后，右侧放电生成氢气，所以通过质子交换膜向右移动。若导线中转移 电子，，逸出二氧化碳，向右迁移的为，所以左侧溶液质量减轻为，故C错误； D．右侧电极反应式为，根据氢气和转移电子之间的关系式知，若有生成，则转移电子，故D正确； 答案选C。 10．如下所示装置，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断正确的是 A．b是电源的负极 B．当通过质子交换膜的H+为0.12mol时，Ⅱ室内溶液质量增加超过3.32g C．电解一段时间后，I室溶液的pH降低 D．电解一段时间后，欲使CuCl2溶液恢复到原来浓度，需补充一定量的金属铜和氯气 【答案】B 【解析】A．由石墨电极Ⅱ产生氧气可知，电极Ⅱ为阳极，电极I为阴极，则b是电源的正极，故A错误； B．随着电解的进行，当通过质子交换膜的H+为0.12mol时，Ⅱ室得到了来自I室的0.12mol氯离子，Ⅲ室的0.12mol氢离子，并且根据Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，0.01mol Fe2O3完全溶解，质量增加为：0.12 mol×36.5 g/mol＋0.01 mol×160 g/mol＝5.98 g，超过3.32 g，故B正确； C．电解一段时间后，I室中Cu2+浓度降低，水解平衡Cu2+＋2H2OCu(OH)2＋2H+向左移动，溶液的pH升高，故C错误； D．电解一段时间后，欲使CuCl2溶液恢复到原来浓度，需补充氯化铜固体，故D错误。 11．含的废水在废水处理过程中与臭氧发生反应会产生。模拟在RuCu/CNT上电催化处理的示意图如图所示，下列说法正确的是 A．电子流向：N→导线→M→电解质溶液 B．该装置工作时，阳极区溶液酸性减弱 C．P极上的电极反应式为 D．每处理1mol ，理论上可生成3.6L 【答案】C 【分析】由图可知P电极上得电子生成Br-，则P为阴极，R为阳极，N为正极，M为负极，阳极上H2O放电生成氧气，据此分析解答。 【解析】A．电子不能进入电解质溶液中，故A错误； B．阳极发生电极反应：2H2O-4e-=O2+4H+，每生成4mol氢离子，转移4mol电子，同时有4mol氢离子通过质子交换膜进入阴极区，则阳极区氢离子数目不变，但水的量减少，氢离子浓度增大，酸性增强，故B错误； C．P电极上得电子生成Br-，电极反应式为，故C正确； D．未指明气体所处状况，不能确定其体积，故D错误； 故选C。 12．利用太阳能进行电解，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。下列说法错误的是 A．电解过程中从右往左移动 B．当电路中转移2mol 时产生标准状况下为22.4L C．阳极电极反应式为 D．电解一段时间后，左室pH升高 【答案】D 【分析】利用太阳能进行电解，将氨转化为高纯氢气，氨气发生还原反应生成氢气，所以生成氢气的电极为阴极，阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成氮气的电极为阳极，阳极反应式为。 【解析】A．电解过程中阴离子向阳极移动，即从右往左移动，故A正确； B．氨气发生还原反应生成氢气，生成1molH2，转移2mol电子，所以当电路中转移2mol 时产生标准状况下的体积为22.4L，故B正确； C．阳极氨气转化为氮气，电极反应式为，故C正确； D．左室为阳极室，电极反应式为，消耗OH-，阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴极生成的OH-向阳极移动，且转移6mol电子时，阳极消耗的OH-的物质的量等于阴极移动过来的OH-，即阳极OH-的物质的量不变，但阳极生成了水，所以c(OH-)减小，电解一段时间后，左室pH降低，故D错误； 故答案为：D。 13．利用电解原理可以制备物质（图甲为氯碱工业改进示意图）或进行电镀（图乙为铁制品上镀铜示意图）。下列说法不正确的是 A．图甲中的离子交换膜为阳离子交换膜 B．图甲中通过向B电极通入氧气的改进，能降低能耗 C．图乙中向硫酸铜溶液中加入一定量的氨水制成铜氨溶液，可使镀层更光亮 D．图乙中电子的移动方向是片→导线→a极→电池内部→b极→导线→待镀铁制品 【答案】D 【解析】A．图甲中电极A由Cl-转化为Cl2失电子，Na+通过离子交换膜进入到右侧，离子交换膜为阳离子交换膜，A正确； B．图甲中通过向B电极得电子，，通入氧气的改进，避免水电离的H+直接得电子生成，降低了电解电压，电耗明显减少能降低能耗，B正确； C．图乙中向硫酸铜溶液中加入一定量的氨水制成铜氨溶液，镀铜时，加入氨水可以生成铜配离子，使铜离子浓度降低，而且配合物平衡的存在能使铜离子浓度稳定在一定的范畴内，这样使镀层更加紧密均匀光亮，可使镀层更光亮，C正确； D．图乙中电子的移动方向是b极→导线→待镀铁制品，片→导线→a极，D错误； 故选D。 14．是常用的绿色氧化剂，可用如图所示装置电解和制备。下列说法不正确的是 A．移向a电极 B．装置工作过程中a极消耗的量等于b极生成的量 C．b电极的电极反应式为 D．电解生成时，电子转移的数目为 【答案】B 【分析】由图可知，a电极：由O2生成H2O2，氧元素化合价降低，发生还原反应，a电极为阴极，电极反应式为：O2+2e-+2H+=H2O2，b电极：由H2O生成O2，氧元素化合价升高，发生氧化反应，b电极为阳极，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，据此回答。 【解析】A．由图可知，b极水失电子生成氧气和氢离子，b极为阳极，氢离子向a极移动，故A项正确； B．a极电极反应式为：O2+2e-+2H+=H2O2，b极电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，当转移4mol电子时，a极消耗2mol氧气，b极产生1mol氧气，故B项错误； C．b电极为阳极，其电极反应式：2H2O-4e-=O2↑+4H+，故C项正确； D．a极电极反应式为：O2+2e-+2H+=H2O2，每生成1molH2O2时，转移2mol电子，转移电子数目为2×6.02×1023，故D项正确；故选B。 15．用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则表中各项所列对应关系均正确的是 选项 X极 实验前U形管中液体 通电后现象及结论 A 正极 CuCl2溶液 b管中有气体逸出 B 负极 H2SO4溶液 溶液pH升高 C 正极 NaCl溶液 U形管两端滴入酚酞后，b管中溶液呈红色 D 负极 AgNO3溶液 a管中电极反应式是2H2O-4e-=O2↑+4H+ 【答案】C 【解析】A．X为正极，a为电解池的阳极，则b极为阴极，电解氯化铜溶液时，Cu2+在阴极被还原为单质铜，b管无气体逸出，故A错误； B．电解H2SO4溶液的实质是电解水，所以H2SO4的浓度会增大，pH降低，故B错误； C．电源X极为正极，a管中石墨电极为阳极，b管中石墨电极为阴极，电解NaCl溶液时，H+在阴极区放电，OH-在阳极区放电，故阴极区有大量的OH-，滴入酚酞后，b管中溶液呈红色，故C正确； D．电源X极为负极，则a管为阴极，电解硝酸银溶液时，阴极反应为Ag++e-=Ag,故D错误；故选C。 16．磷酸铁锂电池是当今应用广泛的一种锂电池，其主要原料是磷酸铁(FePO4)，电解法制备磷酸铁的原理如图所示。下列说法正确的是 A．石墨上发生氧化反应 B．电源左侧是负极 C．生成FePO4的电极反应式为FeP+8e-+4H2O=FePO4+8H+ D．当外电路中有2mol电子通过时，理论上有2molH+通过交换膜 【答案】D 【分析】由图可知，FeP转化为FePO4，磷元素化合价升高失电子，故FeP电极是阳极，C电极为阴极，据此解答。 【解析】A．石墨电极为阴极，发生还原反应，A错误； B．由分析可知，FeP电极是阳极，则电源左侧是正极，B错误； C．FeP转化为FePO4，发生失电子的氧化反应，则生成FePO4的电极反应式为：FeP-8e-+4H2O=FePO4+8H+，C错误； D．根据阳极电极反应式：FeP-8e-+4H2O=FePO4+8H+，H+向阴极移动，电路中转移电子的数目与通过质子交换膜的H+数目相等，则当外电路中有2mol电子转移时，理论上有2molH+通过交换膜，D正确； 故选D。 17．用石墨电极电解CuCl2溶液如下图所示，Cu2+向左侧电极迁移。下列分析正确的是 A．通电时阴极极板增重 B．通电使CuCl2发生电离 C．a端所连电极上发生氧化反应 D．常温下，电路中每转移时2mole-得到22.4LCl2 【答案】A 【分析】由题干信息Cu2+向左侧电极迁移可知，左侧为阴极，右侧为阳极，故a为电源的负极，b为电源的正极，左侧阴极电极反应为：Cu2++2e-=Cu，右侧阳极的电极反应为：2Cl- -2e-=Cl2↑，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，通电时阴极电极反应为：Cu2++2e-=Cu，则该电极极板增重，A正确； B．电解质的电离是在水分子或受热熔融条件下，而不需要通电，B错误； C．由分析可知，a为电源的负极，a端所连电极即阴极上发生还原反应，C错误； D．常温下不是标准状况，则电路中每转移时2mole-得到1molCl2，但其体积大于22.4L，D错误； 故答案为：A。 18．传统氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法错误的是 A．与电极A相连的是电源的正极 B．电极B的电极反应式为： C．选用阳离子交换膜，右室能获得浓度较高的NaOH溶液 D．该设计可大幅度降低能耗主要因为电极B上反应物的氧化性提高了 【答案】B 【分析】电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，电极B为阴极，据此解答。 【解析】A．电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A接电源正极，发生氧化反应，故A正确； B．电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：，故B错误； C．右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，故C正确； D．改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D正确； 答案选B。 19．改进工艺，降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。 (1)写出氯碱工业原理的方程式 。 (2)将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如下： ① a极为 (填“正”或“负”)极。 ② 甲装置中，Na+向 极移动(填“a”或“b”)。 ③下列关于乙装置说法中，正确的是 。 A．在c极区获得氯气 B．在d极区获得的产物，可供甲装置使用 C．当NaCl溶液浓度较低时，及时更换为精制饱和NaCl溶液，以保证生产效率 (3)向乙装置中的阴极区通入O2，能够替代水中的H+获得电子，降低电解电压，减少电耗。写出O2在阴极区发生反应的电极反应式 。 (4)杂质离子可造成交换膜损伤，导致OH−迁移至阳极区，对产品质量造成不良影响。请结合化学用语说明原因 。 【答案】(1) (2) 负极 b极 A、B、C (3) (4)阳极区发生反应：4OH−-4e− = O2↑+ 2H2O，生成氧气，使氯气不纯。(或生成的氯气会在阳极区与OH−发生反应，减少氯气产量) 【分析】氯碱工业原理是采用电解食盐水的方法产生氯气和烧碱，故称为氯碱工业； 根据题目所给图示，甲装置为氢氧燃料电池，乙为电解池，甲装置中氢气进入a极，则a电极为负极，发生氧化反应，b极为正极，发生还原反应，则a电极连接乙装置的d电极为阴极，b电极连接乙装置的c电极为阳极； 【解析】（1）根据分析，氯碱工业原理的方程式为； （2）①根据分析，甲装置为氢氧燃料电池，a电极为负极； ②根据分析，a电极发生氧化反应，即，要保持溶液电荷守恒，钠离子要向b电极移动； ③A．根据分析，c电极为阳极，发生氧化反应，即，故A正确； B．根据分析，d电极为阴极，发生还原反应，即，获得氢气可以继续供给甲装置使用，故B正确； C．随着电解过程中氯化钠的减少，若氯化钠溶液浓度降低，继续电解可能会将将溶液中的O元素转变成氧气，故C正确； （3）若向乙装置阴极区通入氧气，氧气得电子生成氢氧根，其电极反应式为； （4）若氢氧根迁移至阳极区，会代替Cl-失电子，生成氧气，使氯气不纯；也可能在阳极区氢氧根与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠，减少氯气产量。 20．某学校兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究，回答下列问题： (1)A装置是 (填“原电池”或“电解池”)，通的电极为 极(填电极名称)，其电极反应式为 。 (2)若B电池为电镀池，目的是在某铁镀件上镀一层铜，则X电极材料为 ，Y电极的反应式为 。 (3)若B电池为精炼铜，且粗铜中含有等杂质，在 电极(填“X”或“Y”)周围有固体沉积。 (4)若X、Y均为，B电池的电解质溶液为的溶液，当电池工作一段时间后，B电池溶液的将 (填“增大”“减小”或“不变”)，要使该溶液恢复到原来的状态，需加入 。 (5)若X、Y均是铜，电解质溶液为溶液，电池工作一段时间，X极附近生成砖红色沉淀，查阅资料得知是，试写出该电极发生的电极反应式为 。 【答案】(1) 原电池 正 (2) (3)X (4) 增大 气体 (5) 【解析】（1）A池是燃料电池属于原电池，B池是电解池，通氧气的一极是正极发生还原反应，电极反应式为：； （2）电镀时，镀件作阴极、镀层金属作阳极、含有镀层金属的盐溶液作电解质，X与正极相连，X是阳极，所以X电极材料为Cu； Y与负极相连，作阴极，电极方程式为； （3）电解法精炼铜，粗铜作阳极、精铜作阴极，粗铜中铜及活泼性大于铜的金属失电子，活泼性小于铜的金属不能失电子，X是阳极，所以在X极周围有固体沉积成阳极泥； （4）惰性电极电解NaCl溶液的方程式为，则电解后溶液pH增大；根据方程式可知，电解NaCl溶液的实质为电解HCl，则要使该溶液恢复到原来的状态，需加入HCl气体； （5）根据题目信息，X极发生氧化反应，铜失电子生成Cu2O，电极反应为：。 ( 17 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 电能转化为化学能——电解 考点01 电解原理 考点02 电解规律 考点03 电解饱和食盐水 考点04 电镀　电冶金 考点05 多池装置 考点06 电化学中的定量计算 考点07 电化学中的膜技术 ▉考点01 电解原理 1．电解CuCl2溶液 (1)按下图所示装置完成实验，并填写下表。 实验现象 实验结论 原因分析 电流表指针发生偏转 说明电解质溶液导电，形成闭合回路 电解质溶液导电的过程就是被电解的过程 与负极相连的b极上逐渐覆盖了一层红色物质 析出金属铜 阴极： 与正极相连的a极上有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 产生了氯气 阳极： 2.电解和电解池 (1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。 (2)电解池：将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。 (3)电解池的构成条件 ①直流电源；②两个电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成 。 3.电解原理 4.电解池与原电池的比较 电解池 原电池 能否自发 能量转化 装置 电极 反应 类型 离子移动 相同点 都是电极上的氧化还原反应，都必须有离子导体 ▉考点02 电解规律 1．电解池的分析方法与规律 (1)判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 (2)分析电解质水溶液的全部离子并分为阴、阳两组。 (3)根据放电顺序写出电极反应式 ①阴极(与电极材料无关)： ②阳极(与电极材料有关)： (4)总化学方程式或离子方程式 书写反应的总离子方程式时，要注意：若参与电极反应的H＋(或OH－)是由水电离出来的，应用水的分子式表示。 【特别提醒】　①“活泼电极”一般指Pt、Au以外的金属。 ②最常用的放电顺序：阳极：活泼金属＞Cl－＞OH－；阴极：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋。 2．电解后溶液的复原规律 用惰性电极电解下列酸、碱、盐溶液，请填写下表： (1)电解H2O型 电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4 阳极反应式 阴极反应式 pH变化 复原加入物质 (2)电解电解质型 电解质 HCl CuCl2 阳极反应式 阴极反应式 pH变化 增大 复原加入物质 (3)电解质和水都发生电解型 电解质 NaCl CuSO4 阳极反应式 阴极反应式 pH变化 复原加入物质 【特别提醒】电解后溶液的复原，从溶液中放出的气体和生成的沉淀，按照原子个数比组成具体物质再加入溶液即可。遵循“少什么加什么，少多少加多少”的原则。 【方法技巧】书写电极反应式的方法 以电解Cu(NO3)2溶液为例： ▉考点03 电解饱和食盐水 1．电解饱和食盐水的原理 通电前：溶液中的离子是Na＋、Cl－、H＋、OH－。 通电后：①移向阳极的离子是Cl－、OH－，Cl－比OH－容易失去电子，被氧化成氯气。 阳极： 。 ②移向阴极的离子是Na＋、H＋，H＋比Na＋容易得到电子，被还原成氢气。其中H＋是由水电离产生的。 阴极： 。 ③总反应： 化学方程式为2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH； 离子方程式为 。 2．氯碱工业生产流程 工业生产中，电解饱和食盐水的反应在离子交换膜电解槽中进行。 ①阳离子交换膜电解槽 ②阳离子交换膜的作用：只允许Na＋等阳离子通过，不允许Cl－、OH－等阴离子及气体分子通过，可以防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合发生爆炸，也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠反应而影响氢氧化钠的产量。 3．氯碱工业产品及其应用 (1)氯碱工业产品主要有NaOH、Cl2、H2、盐酸、含氯漂白剂。 (2)电解饱和食盐水为原理的氯碱工业产品在有机合成、造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染、农药、金属冶炼等领域中广泛应用。 ▉考点04 电镀　电冶金 1．电镀与电解精炼 电镀是一种利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。 装置 电镀 精炼 阳极材料 阴极材料 阳极反应 阴极反应 溶液变化 2.电冶金 (1)金属冶炼的本质：使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。如Mn＋＋ne－===M。 (2)电解法用于冶炼较活泼的金属(如钾、钠、镁、铝等)，但不能电解其盐溶液，应电解其熔融态。 如：电解熔融的氯化钠可制取金属钠的反应式： 阳极： ； 阴极： ； 总反应：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 【归纳总结】 1.电解精炼过程中的“两不等”：电解质溶液浓度在电解前后不相等；阴极增加的质量和阳极减少的质量不相等。 2.电镀过程中的“一多，一少，一不变”：“一多”指阴极上有镀层金属沉积；“一少”指阳极上有镀层金属溶解；“一不变”指电镀液电解质溶液的浓度不变。 ▉考点05 多池装置 1．判断电池类型 ①有外接电源时，各电池均为 。 ②无外接电源，如燃料电池、铅蓄电池在电池中作电源，其他均为 。 ③无外接电源，有活泼性不同电极的为 ，活泼性相同或均为惰性电极的为 。 ④根据电极反应现象判断。 2．常用解题步骤 ↓ ↓ 3．常见串联装置图 （1）外接电源与电解池的串联(如图) A、B为两个串联电解池，相同时间内，各电极得失电子数相等。 （2）原电池与电解池的串联(如图) 显然两图中，A均为 ，B均为 。 4．“串联”类装置的解题流程 ▉考点06 电化学中的定量计算 1.根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。 2.根据电子守恒计算 ①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 ②用于混合溶液中电解的分阶段计算。 3.根据关系式计算 根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。 如以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式： 4e－～～ 　　　 阳极产物　　　　　 　阴极产物 (式中M为金属，n为其离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。 ▉考点07 电化学中的膜技术 1.常见的隔膜 隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类： (1) 交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，不允许阴离子通过。 (2) 交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。 (3) 换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。 2.隔膜的作用 (1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。 (2)能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 3.“隔膜”电解池的解题步骤 第一步，分清 。即交换膜属于阳膜、阴膜或质子膜中的哪一种，判断允许哪种离子通过隔膜。 第二步，写出 ，判断交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷平衡判断离子迁移方向。 第三步，分析 。在产品制备中，隔膜作用主要是提高产品纯度，避免产物之间发生反应，或避免产物因发生反应而造成危险。 【方法技巧】 (1)含离子交换膜电化学装置题的解题步骤 (2)在原电池中应用离子交换膜，起到替代盐桥的作用，一方面能起到平衡电荷、导电的作用，另一方面能防止电解质溶液中的离子与电极直接反应，提高电流效率；在电解池中使用选择性离子交换膜的主要目的是限制某些离子(或分子)的定向移动，避免电解质溶液中的离子或分子与电极产物反应，提高产品纯度或防止造成危险等。 1．利用电化学原理可以处理地下水中的硝酸根离子并回收氨氮，其模拟装置如图所示。下列叙述错误的是 A．通电一段时间后，阳极区溶液的pH升高 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．a极的电极反应式为 D．每转移2mol ，生成标准状况下11.2L气体 2．电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．M为电源的负极 B．阳极上的电极反应式为 C．阴离子交换膜应能允许通过而能阻止的扩散 D．理论上每转移0.1mol，阴极上会产生1.12L气体 3．某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如图，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是 A．b为电源正极 B．理论上转移2mole-生成22.4LH2 C．电解后海水pH下降 D．阳极发生： 4．如图是电解稀盐酸的装置，其中、为石墨电极。以下说法正确的是 A．a电极为负极 B．电极为阳极 C．电解过程中，氢离子向c电极 D．电解总方程式为： 5．用如图所示装置电解硫酸铜溶液，下列表述中错误的是 A．c极发生氧化反应 B．若两极均为惰性电极，d极电极反应式为： C．溶液中阳离子往d极移动 D．若c极电极材料为Cu，电解开始后，溶液中浓度持续减小 6．工业上用电解法精炼粗铅(主要杂质为Cu、Ag、Zn)的装置如下图。已知：为强酸，的电离方程式为。下列说法正确的是 A．Y极材料为粗铅 B．通电过程中，溶液中不变 C．通电时，向X极移动 D．阳极泥的成分包括Cu、Ag和Zn 7．利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如图所示。下列说法不正确的是 A．a极反应：CH4-8e﹣+4O2﹣=CO2+2H2O B．A、C膜均为阳离子交换膜，B膜为阴离子交换膜 C．a极上通入标况下2.24L甲烷，阳极室Ca2+减少0.2mol D．阳极室有氯气产生，阴极室中有氢气产生且NaOH浓度增大 8．双极膜能够在直流电场作用下将H2O解离为H+和OH-。以柠檬酸三钠盐(C6H5O7Na3)为原料制备柠檬酸(具有弱酸性)的装置示意图如下 下列说法不正确的是。 A．离子a是OH-，离子b是H+ B．M极接电源的正极，电极反应式为： C．该装置可制备氢氧化钠副产品 D．当体系制得1mol柠檬酸，生成NaOH的质量为40g 9．在微生物作用下电解有机废水含，可获得清洁能源，其原理如图所示，下列有关说法不正确的是 A．电极极为负极 B．与电源极相连的惰性电极上发生的反应为： C．通电后， 通过质子交换膜向右移动。若导线中转移 电子，左侧溶液质量减轻 D．通电后，若有 生成，则转移 电子 10．如下所示装置，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断正确的是 A．b是电源的负极 B．当通过质子交换膜的H+为0.12mol时，Ⅱ室内溶液质量增加超过3.32g C．电解一段时间后，I室溶液的pH降低 D．电解一段时间后，欲使CuCl2溶液恢复到原来浓度，需补充一定量的金属铜和氯气 11．含的废水在废水处理过程中与臭氧发生反应会产生。模拟在RuCu/CNT上电催化处理的示意图如图所示，下列说法正确的是 A．电子流向：N→导线→M→电解质溶液 B．该装置工作时，阳极区溶液酸性减弱 C．P极上的电极反应式为 D．每处理1mol ，理论上可生成3.6L 12．利用太阳能进行电解，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。下列说法错误的是 A．电解过程中从右往左移动 B．当电路中转移2mol 时产生标准状况下为22.4L C．阳极电极反应式为 D．电解一段时间后，左室pH升高 13．利用电解原理可以制备物质（图甲为氯碱工业改进示意图）或进行电镀（图乙为铁制品上镀铜示意图）。下列说法不正确的是 A．图甲中的离子交换膜为阳离子交换膜 B．图甲中通过向B电极通入氧气的改进，能降低能耗 C．图乙中向硫酸铜溶液中加入一定量的氨水制成铜氨溶液，可使镀层更光亮 D．图乙中电子的移动方向是片→导线→a极→电池内部→b极→导线→待镀铁制品 14．是常用的绿色氧化剂，可用如图所示装置电解和制备。下列说法不正确的是 A．移向a电极 B．装置工作过程中a极消耗的量等于b极生成的量 C．b电极的电极反应式为 D．电解生成时，电子转移的数目为 15．用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则表中各项所列对应关系均正确的是 选项 X极 实验前U形管中液体 通电后现象及结论 A 正极 CuCl2溶液 b管中有气体逸出 B 负极 H2SO4溶液 溶液pH升高 C 正极 NaCl溶液 U形管两端滴入酚酞后，b管中溶液呈红色 D 负极 AgNO3溶液 a管中电极反应式是2H2O-4e-=O2↑+4H+ 16．磷酸铁锂电池是当今应用广泛的一种锂电池，其主要原料是磷酸铁(FePO4)，电解法制备磷酸铁的原理如图所示。下列说法正确的是 A．石墨上发生氧化反应 B．电源左侧是负极 C．生成FePO4的电极反应式为FeP+8e-+4H2O=FePO4+8H+ D．当外电路中有2mol电子通过时，理论上有2molH+通过交换膜 17．用石墨电极电解CuCl2溶液如下图所示，Cu2+向左侧电极迁移。下列分析正确的是 A．通电时阴极极板增重 B．通电使CuCl2发生电离 C．a端所连电极上发生氧化反应 D．常温下，电路中每转移时2mole-得到22.4LCl2 18．传统氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法错误的是 A．与电极A相连的是电源的正极 B．电极B的电极反应式为： C．选用阳离子交换膜，右室能获得浓度较高的NaOH溶液 D．该设计可大幅度降低能耗主要因为电极B上反应物的氧化性提高了 19．改进工艺，降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。 (1)写出氯碱工业原理的方程式 。 (2)将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如下： ① a极为 (填“正”或“负”)极。 ② 甲装置中，Na+向 极移动(填“a”或“b”)。 ③下列关于乙装置说法中，正确的是 。 A．在c极区获得氯气 B．在d极区获得的产物，可供甲装置使用 C．当NaCl溶液浓度较低时，及时更换为精制饱和NaCl溶液，以保证生产效率 (3)向乙装置中的阴极区通入O2，能够替代水中的H+获得电子，降低电解电压，减少电耗。写出O2在阴极区发生反应的电极反应式 。 (4)杂质离子可造成交换膜损伤，导致OH−迁移至阳极区，对产品质量造成不良影响。请结合化学用语说明原因 。 20．某学校兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究，回答下列问题： (1)A装置是 (填“原电池”或“电解池”)，通的电极为 极(填电极名称)，其电极反应式为 。 (2)若B电池为电镀池，目的是在某铁镀件上镀一层铜，则X电极材料为 ，Y电极的反应式为 。 (3)若B电池为精炼铜，且粗铜中含有等杂质，在 电极(填“X”或“Y”)周围有固体沉积。 (4)若X、Y均为，B电池的电解质溶液为的溶液，当电池工作一段时间后，B电池溶液的将 (填“增大”“减小”或“不变”)，要使该溶液恢复到原来的状态，需加入 。 (5)若X、Y均是铜，电解质溶液为溶液，电池工作一段时间，X极附近生成砖红色沉淀，查阅资料得知是，试写出该电极发生的电极反应式为 。 ( 17 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$