第1章 第3节 第2课时 电解原理的应用（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记（鲁科版 鲁琼专版）

该高中化学课件聚焦电解原理的应用，涵盖氯碱工业、铜的电解精炼、电镀及金属冶炼。通过实验室电解食盐水实验现象导入，衔接离子放电顺序等基础原理，以实验装置图、电极反应式分析为支架，构建从原理到工业应用的知识脉络。 其亮点在于融合实验探究与工业实践，通过正误判断、高考真题思考交流，培养科学思维与探究能力。如氯碱工业离子交换膜作用分析、电解精炼阳极泥形成讨论，助力学生建立分析模型，提升解决实际问题能力，也为教师提供丰富教学案例与习题资源。

电解原理的应用 第2课时 第 1 章 　 第 3 节 1.通过对氯碱工业、电镀、铜的电解精炼等原理的分析，认识电能与化学能之间的能量转化。 2.建立电解原理解决问题的分析思维模型，加深对电解原理的理解和应用。 核 心 素 养 发 展 目 标 课时对点练 内 容 索 引 一、电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气 二、铜的电解精炼、电镀 < 一 > 电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气 1.实验室电解饱和食盐水 (1)实验装置 阴 阳 (2)实验现象 ①阳极上有 气味的 色气体产生，该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变 。 ②阴极上有 气体产生，阴极附近溶液变 。 (3)原理分析 ①通电前，氯化钠溶液中含有的离子： 。 刺激性 黄绿 蓝色 无色 红色 Na+、Cl-、H+、OH- ②通电后， 移向阴极， 移向阳极。 阳极：离子放电顺序为 ，电极反应式为 ； 阴极：离子放电顺序为 ，电极反应式为 。 因 放电，故阴极区生成 。 (4)电解的总反应式 化学方程式： ； 离子方程式： 。 2NaCl+2H2O　　 H2↑+Cl2↑+2NaOH Na+、H+ Cl-、OH- Cl->OH- 2Cl--2e-===Cl2↑ H+>Na+ 2H++2e-===H2↑ H+ NaOH 2Cl-+2H2O　　 H2↑+Cl2↑+2OH- 2.氯碱工业 工业上，用隔膜阻止OH-移向阳极，则Na+和OH-可以在阴极附近的溶液中富集，这样就可以从阴极溶液中得到NaOH。这就是电解食盐水制备烧碱的原理，也称作氯碱工业。 (1)电解饱和食盐水时，阴极发生氧化反应：2Cl--2e-===Cl2↑ (2)氯碱工业电解槽中滴入酚酞溶液，变红色的区域为阳极区 (3)电解饱和食盐水时，阳极和阴极都可以选择金属材料(如铁) (4)电解饱和NaCl溶液可以制取金属钠 × × × × 正误判断 1.氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品，如图是离 子交换膜法电解饱和食盐水的示意图， 图中阳离子交换膜只允许Na+等通过， 不允许OH-、Cl-等阴离子及气体分子 通过。 (1)阳极(金属钛网)电极反应式：　　　　　　　　；阴极(碳钢网)电极反应式：　　　　　　　　；电解饱和食盐水总离子方程式：____________ 　 　　　　　　　　。 2Cl--2e-===Cl2↑ 2H++2e-===H2↑ 2Cl-+2H2O Cl2↑+2OH-+H2↑ 思考交流 (2)阳离子交换膜的作用为________________________________________ ______________________________________________________________________________。从图中b位置补充的为含有少量NaOH的水，NaOH的作用为　 　　　。 将电解槽隔成阳极室和阴极室，允许阳离子Na+通过，阻止阴离子OH-和气体通过，使生成的NaOH更纯，并防止H2、Cl2混合发生爆炸 增强导电性，提高电解效率 思考交流 (3)精制饱和食盐水从图中　　 (填“a”“b”“c”或“d”，下同)位置补充，NaOH溶液从图中　　位置流出。图中e位置排出的气体为　　 。 a c 氯气 思考交流 2.(2023·浙江6月选考，13)氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是 A.电极A接电源正极，发生氧化反应 B.电极B的电极反应式为：2H2O+2e- ===H2↑+2OH- C.应选用阳离子交换膜，在右室获得 浓度较高的NaOH溶液 D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少 能耗 √ 思考交流 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； 电极B为阴极，通入的氧气得到电子，其电极反应式为2H2O+4e-+O2===4OH-，故B错误； 右室生成氢氧根离子，应选用阳离子交换膜，左室的钠离子进入右室，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，故C正确； 改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，从而降低电解电压，减少能耗，故D正确。 3.84消毒液是常用的环境消毒液之一。某课外小组制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨做电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，可以使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，装置如图所示。 完成下列填空： (1)a为电源的　　极，c为电解池的　　极(填“正”“负” “阴”或“阳”)。  (2)d电极上发生的电极反应式：　　　　　 　　，电解产生消毒液的总 化学方程式为　　　 　。  负 阳 2H++2e-===H2↑ NaCl+H2O NaClO+H2↑ 思考交流 电解饱和氯化钠溶液的方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，该学生目的是使Cl2被完全吸收制得NaClO溶液，即要让Cl2与NaOH充分混合反应。所以应在下端产生Cl2，上端产生NaOH，则a为负极，b为正极，c为阳极，d为阴极，Cl2和NaOH溶液反应：Cl2+2NaOH===NaCl +NaClO+H2O，故电解产生消毒液的总化学方程式为NaCl+H2O NaClO+H2↑。 返回 < 二 > 铜的电解精炼、电镀 1.铜的电解精炼 (1)粗铜成分 ①主要成分： 。 ②杂质金属：比铜活泼的有 等；不如铜活泼的有________ 等。 (2)装置 Cu Zn、Fe、Ni Ag、Pt、 Au (3)电解精炼的电极反应 Cu(粗铜)-2e-===Cu2+ Ag、Pt、Au Cu2++2e-===Cu(精铜) (4)电解精炼的结果 粗铜中比铜活泼的金属Zn、Fe、Ni等失去电子形成的阳离子进入溶液；不如铜活泼的金属 等以金属单质的形式沉积在电解池的底部，与其他不溶性杂质混在一起形成 ；阴极上得到 。 Ag、Au、Pt 阳极泥 精铜 2.电镀 (1)定义：应用 原理，在金属表面镀上一薄层 或 的方法。 (2)目的：提高金属的 能力、耐磨性能或改善金属制品的外观。 (3)电镀池的设计 一般都是用 作电镀液；把 浸入电镀液中与直流电源的正极相连，作为阳极； 与直流电源的负极相连，作为阴极。 电解 金属 合金 抗腐蚀 含有镀层金属离子的盐溶液 镀层金属 镀件 阴极 (镀件)，电极反应：______________ 阳极 (镀层金属)，电极反应：_____________ 离子导体 ___________ 装置图与实验现象 (4)案例(铁钉镀铜实验) 铁钉 Cu2++2e-===Cu 铜片 Cu-2e-===Cu2+ 硫酸铜溶液 金属 电极反应 总反应 钠 阳极：_______________ 阴极：_______________ 2NaCl(熔融)　 　2Na+Cl2↑ 铝 阳极：________________ 阴极：________________ 2Al2O3(熔融) 　　　4Al+3O2↑ 镁 阳极：_______________ 阴极：_______________ MgCl2(熔融)　 　Mg+Cl2↑ 3.电解法用于冶炼较活泼的金属 2Cl--2e-===Cl2↑ 2Na++2e-===2Na 6O2--12e-===3O2↑ 4Al3++12e-===4Al 2Cl--2e-===Cl2↑ Mg2++2e-===Mg (1)在Fe上电镀Zn，应用Zn作阳极，用ZnSO4溶液作电镀液 (2)电解精炼铜时，粗铜作阳极，活泼性比Cu弱的杂质金属成为阳极泥沉在阳极区 (3)电解精炼铜时，电解质溶液的成分不发生变化 (4)电镀过程相当于金属的“迁移”，属于物理变化 × × √ √ 正误判断 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，思考回答下列问题： (1)阳极发生 反应，其电极反应式：____________________________ 。 (2)电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加 (填“相等”或“不相等”)。 氧化 Ni-2e-===Ni2+，Fe-2e-===Fe2+， Zn-2e-===Zn2+ 不相等 电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Ni，阴极析出的是镍，依据得失电子守恒，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等。 思考交流 (3)电解后，溶液中存在的金属阳离子有 、 、Ni2+等。 (4)电解后，电解池底部含有 等金属。 Fe2+ Zn2+ 粗镍作阳极，Fe、Zn在电极上失去电子形成阳离子进入溶液中，Cu和Pt沉降到电解池底部。 Cu、Pt 思考交流 2.如图为电解熔融的氧化铝冶炼铝的示意图。 (1)资料表明Al2O3的熔点2 054 ℃，冰晶石 (Na3AlF6)的熔点1 000 ℃，用电解Al2O3制 取金属铝时会加入冰晶石，其作用是____ 　　　　　　　。 (2)该电解装置中的离子导体是　　　　　　 　　　。 (3)该电解过程要在1 000 ℃以上进行，工业上冶炼铝过程中会发生阳极损耗， 可能发生的反应有____________________________________________。 氧化铝的熔点 降低 熔融状态的冰晶石和Al2O3 2O2--4e-===O2，O2+C 　 CO2，O2+2C 　　2CO 思考交流 3.[2023·湖南，17(2)]“电解精炼”装置如图所示(以粗Ga为原料制高纯Ga)，电解池温度控制在40~45 ℃的原因是__________________________ 　　　　　 ，阴极的电极反应式为___________ 　　　　　　　。  已知：①金属Ga的化学性质和Al相似，Ga的熔点为29.8 ℃。 确保生成的Ga为液体，便于从 出料口流出 [Ga(OH)4]-+ 3e-===Ga+4OH- 返回 思考交流 课时对点练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D D B A D C C 题号 9 10 　11 答案 AD D 　AD 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12. (1)4C+2H2O-4e-===4HC+O2↑　H2 (2)1∶1　 (3)Al-3e-===Al3+，Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13. (1)Y　NO-3e-+2H2O===N+4H+ (2)NH3　 (3)NO2-e-+H2O===N+2H+ (4)0.1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14. (1)①Fe+8OH--6e-===Fe+4H2O ②H2O2+2e-===2OH-　a　b (2)①正　NO2+N-e-===N2O5 ②石墨 Ⅰ　1∶4　 ③Fe-2e-===Fe2+　 ④0.12 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 题组一　氯碱工业 1.用石墨电极电解饱和食盐水，下列分析错误的是 A.得电子能力：H+>Na+，故阴极得到H2 B.电解过程中Na+的物质的量不变 C.失电子能力：Cl->OH-，故阳极得到Cl2 D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后，溶液呈 中性 √ 对点训练 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 得电子能力：H+>Na+，电解饱和食盐水阴极发生反应：2H++2e-=== H2↑，故A正确； 失电子能力：Cl->OH-，阳极发生反应：2Cl--2e-===Cl2↑，故C正确； 电解池中，总反应化学方程式为2NaCl+2H2O 　　2NaOH+Cl2↑+H2↑，所以电解过程中Na+的物质的量不变且电解后溶液呈碱性，故B正确，D错误。 2.如图为电解饱和食盐水的简单装置，下列有关说法正确的是 A.电解一段时间后，向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞，呈红色 B.蛋壳表面缠绕的铁丝上发生氧化反应 C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉 碘化钾试纸变蓝 D.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧 化钠溶液接触 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 碳棒在蛋壳内，溶液中的Cl-在该极失电子被氧化，溶液的碱性不增强，A项错误； 蛋壳表面缠绕的铁丝作阴极，水电离出的H+在该极发生还原反应得到氢气，B项错误； 铁丝表面生成的气体是氢气，不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，C项错误； 蛋壳在该实验中的作用是阻止气体和液体通过，D项正确。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3.(2024·上海普陀曹杨二中高二期中)如图，用有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的立式隔膜电解槽电解食盐水时，下列叙述错误的是 A.精制饱和氯化钠溶液从阳极区补充 B.Z处流出的溶液是较浓的NaOH溶液 C.使用离子交换膜时产品烧碱更纯 D.每转移NA个电子理论上可生成 0.5 mol烧碱 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 电解食盐水时，阳极发生氧化反应，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，故A正确； 阴极生成OH-，且Na+向阴极移动，则产品烧碱溶液从阴极区Z处流出，故B正确； 电解方程式为2NaCl+2H2O　　 2NaOH+Cl2↑+H2↑，每转移NA个电子理论上可生成1 mol烧碱，故D错误。 题组二　电解精炼、电镀 4.铝合金(含Cu、Mg和Si等)用途广泛，利用电解原理处理铝合金废料可以实现铝的再生，从而使资源得到合理利用。下列说法正确的是 A.阳极发生的反应为Al3++3e-===Al B.在电解槽底部产生含Cu、Si的阳极泥 C.电解质溶液可以是Al2(SO4)3溶液 D.阳极和阴极的质量变化相等 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 阳极上，Mg、Al失电子生成Mg2+、Al3+，发生的反应为Mg-2e-===Mg2+、Al-3e-===Al3+，还原性弱的Cu和Si沉积在电解槽底部成为阳极泥，A错误、B正确； 若电解质溶液是Al2(SO4)3溶液，则阴极上H+得电子生成H2，所以应选用熔融的铝盐或有机电解液，C错误； 阳极Mg、Al失电子生成Mg2+、Al3+，阴极只生成Al，所以阳极和阴极的质量变化不相等，D错误。 5.在铁片上镀锌时，下列叙述正确的是 ①将铁片接在电源的正极上　②将锌片接在电源的正极上　③在铁片上发生的反应是Zn2++2e-===Zn　④在锌片上发生的反应是2H2O-4e-=== O2↑+4H+　⑤FeSO4溶液作电镀液　⑥ZnSO4溶液作电镀液 A.②③⑥ B.②③④⑥ C.①④⑤ D.①③⑥ √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 在铁片上镀锌时，铁片作电解池的阴极，与电源负极相连，①错误； 锌片作电解池的阳极，和电源正极相连，②正确； 在铁片上发生的反应是Zn2++2e-===Zn，③正确； 在锌片上发生的反应是Zn-2e-===Zn2+，④错误； 电镀液为含锌离子的溶液，不能用FeSO4溶液，需用ZnSO4溶液，⑤错误、⑥正确。 6.用含少量银和锌的粗铜作阳极，纯铜片作阴极，CuSO4溶液作电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了x g，则下列说法错误的是 A.两极得失电子数相等 B.阳极溶解的金属的物质的量之和等于析出的铜的物质的量 C.阴极质量增加b g，b<x D.阳极减少的x g质量为溶解的锌和铜的质量 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由于粗铜中含有Zn和Ag，在电解过程中阳极先是锌失去电子，然后是铜失去电子，Ag形成阳极泥；而阴极一直是铜析出。在电解过程中，两极得失电子数相等，所以溶解的锌和铜的物质的量之和等于析出的铜的物质的量，A、B正确， 但由于M(Zn)>M(Cu)，且还有一部分Ag形成阳极泥，所以阳极减少的金属的质量大于阴极析出铜的质量，即b<x，C项正确、D项错误。 7.(2024·济南高二期末)处理含甲醇的废水并进行粗铜精炼的装置如图所示。下列说法错误的是 A.甲电极应为精铜 B.理论上每产生标准状况下1.12 L CO2，甲电极增加9.6 g C.装置工作一段时间后，Ⅰ室中溶液的pH变小 D.原电池的负极反应为CH3OH+H2O-6e-===CO2↑+6H+ √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Ⅰ室中Fe得电子生成Fe(OH)3，则Ⅰ室中碳棒为正极，因此乙电极为电解池的阳极，甲电极为电解池的阴极，则甲电极为精铜，A正确； Ⅱ室中碳棒为负极，电极反应为CH3OH-6e-+H2O===CO2↑+6H+，理论上每产生标准状况下1.12 L CO2，转移电子的物质的量为× 6=0.3 mol，甲电极增加的质量为×64 g·mol-1=9.6 g，B、D正确； 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Ⅰ室中发生的电极反应为2Fe+6e-+10H+===2Fe(OH)3+2H2O，Ⅱ室中发生的电极反应为CH3OH-6e-+H2O===CO2↑+6H+，电路中每转移 6 mol电子，Ⅰ室消耗10 mol H+，Ⅱ室产生6 mol H+，Ⅱ室产生的6 mol H+通过质子交换膜进入Ⅰ室，故装置工作一段时间后，Ⅰ室中溶液的pH变大，C错误。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，连接错误，C项符合题意。 8.下列图示关于铜电极的连接错误的是 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 9.(2024·济宁第一中学月考)用石墨作阳极，钛网作阴极，熔融CaF2⁃CaO作电解质，利用如图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原TiO2制备金属Ti。下列叙述正确的是 A.该电池工作过程中，O2-向阳极移动 B.将熔融CaF2⁃CaO换成Ca(NO3)2溶液也 可以达到相同目的 C.TiO2在阴极放电 D.制备金属钛前后CaO的量不变 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ √ 由题图可知，石墨为阳极，电极反应式为C+2O2--4e-===CO2↑，O2-向阳极移动，钛网作阴极，电极反应式为2Ca2++4e-===2Ca，然后发生反应2Ca+TiO2===Ti+2CaO，则制备金属钛前后CaO的总量不变，A、 D正确， C错误； 将熔融CaF2⁃CaO换成Ca(NO3)2溶液，阴极上H+放电，无法得到金属Ca，B错误。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10.(2024·山东枣庄高二期末联考)双极膜(BP)是阴、阳复合膜，在直流电作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-。利用双极膜电渗析法和惰性电极电解食盐水可获得淡水、NaOH溶液和盐酸，其工作原理如图所示，M、N为离子交换膜。下列说法错误的是 A.M膜为阳离子交换膜 B.出口2的产物是盐酸 C.若去掉双极膜(BP)，阳极室会 有Cl2生成 D.电路中每转移1 mol电子，两极 共得到0.5 mol气体 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由盐室得到的产物为淡水，知盐室中Na+经过M膜(阳膜)移向左侧产品室，Cl-经过N膜移向右侧产品室，出口2的产物是盐酸，A、B正确； 若去掉双极膜(BP)，Cl-会发生电极反应：2Cl--2e-===Cl2↑，C正确； 总的电极反应为2H2O 　　2H2↑+O2↑，每转移1 mol电子，两极共得到0.75 mol气体，D错误。 11.如图是利用阳离子交换膜和过滤膜制备高纯度的Cu的装置示意图，下列有关叙述不正确的是 A.电极A是纯铜，电极B是粗铜 B.电路中通过1 mol电子，生成32 g铜 C.溶液中S向电极A迁移 D.膜B是过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，则电极A为粗铜，电极B为纯铜，A错误； 阴极反应式为Cu2++2e-===Cu，当电路中通过1 mol电子时，生成0.5 mol Cu，即生成32 g Cu，B正确； 根据电解原理，S向阳极移动，C正确； 阳极泥是阳极区产物，所以膜A为过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区，膜B为阳离子交换膜，D错误。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (1)阳极生成HC的电极反应式为　　　　　 　　 　　　　，阴极产生的物质A的化学式为　　　。 12.电解Na2CO3溶液可制得NaHCO3和NaOH，原理如图1所示。 4C+2H2O-4e-===4HC+O2↑ H2 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 电解时阳极区碳酸钠溶液中水电离的OH-失电子产生O2，同时生成HC，电极反应式为4C+2H2O-4e-===4HC+O2↑；阴极区水电离的H+得电子产生H2，物质A的化学式为H2。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 两极区的电极反应分别为4C+2H2O-4e-===4HC+O2↑、4H2O+4e-===4OH-+2H2↑，工作一段时间后，制得NaHCO3与NaOH的物质的量之比约为1∶1。 (2)工作一段时间后，两极区制得NaHCO3与NaOH的物质的量之比约为　 　。 1∶1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 铝与直流电源正极相连，为阳极，被氧化为Al3+，继而和溶液中的HC发生反应，生成氢氧化铝沉淀。 (3)利用上述所得NaHCO3溶液在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原理如图2所示，原因是___________ 　　　 　　　　　　　　 　　　　 (用相关的电极反应式和离子方程式表示)。 Al3+，Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Al-3e-=== Ⅰ.电解NO制备NH4NO3原理如图1所示。 (1)阳极为　　(填“X”或“Y”)，Y极的电极反应式为______________ 　　　 　。  13.电解法处理氮氧化物生产HNO3或硝酸盐有较高的环境效益和经济效益(图中电极均为石墨)。 Y 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 NO-3e-+2H2O ===N+4H+ 电解NO制备NH4NO3时，在阳极上NO失电子发生氧化反应，电极反应式为NO-3e-+2H2O===N+4H+。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)为使电解产物完全转化为NH4NO3，需要补充的物质A的化学式为　　。 NH3 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 根据图2知，电解时，左室电极上氢离子放电生成氢气，则左室为阴极室，右室为阳极室，阳极上通入二氧化氮，生成硝酸，所以阳极电极反应式为NO2-e-+H2O===N+2H+。 Ⅱ.用图2装置进行模拟电解NO2气体实验，可制备硝酸。 (3)电解时NO2发生的电极反应为　　　 　　 　　。  NO2-e-+H2O===N+2H+ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 n(NO2)=0.1 mol，阳极反应式为NO2-e-+H2O===N+2H+，生成0.1 mol HNO3，则有0.1 mol氢离子进入阴极室。 (4)若有0.1 mol NO2被吸收，通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+为　　　 mol。  0.1 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 电解时阳极Fe失电子被氧化为Fe，结合电解质溶液为碱性可得阳极电极反应式为Fe+8OH--6e-===Fe+4H2O。 ①电解过程中阳极的电极反应式为　　 　 　　　　　。  14.(1)高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水，是一种新型多功能水处理剂。从环境保护的角度看，制备Na2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图1所示。 Fe+8OH--6e-===Fe+4H2O 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 电池工作时正极发生还原反应，结合图2原理知正极H2O2得电子被还原为OH-；电解质溶液中的阳离子(Na+)应由负极区(a极)移向正极区(b极)。 (填“a”或“b”，下同)极区移向　　　极区。  b ②图1装置中的电源采用NaBH4(硼元素的化合价为+3)和H2O2作原料的燃料电池，电池工作原理如图2所示。工作过程中该电源的正极反应式为 　　　　　　　 　，Na+由_______ H2O2+2e-===2OH- 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 a ①甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y，Y是N2O5，可循环使用。则石墨Ⅱ是　　极；石墨Ⅰ附近发生的电极反应式为___________ 　　　　  。  (2)利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含Cr2的废水，如图3所示，电解过程中溶液发生反应：Cr2+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 正 NO2+N-e- ===N2O5 根据题图3知甲池为燃料电池，电池工作时，石墨Ⅰ附近NO2转变成N2O5，发生氧化反应，电极反应式为NO2+N-e-===N2O5，则石墨Ⅱ是电池的正极，O2得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2N2O5 ===4N。 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 电池工作时，电解质溶液中的阴离子移向负极，即甲池内的N向石墨Ⅰ电极移动；根据两极的电极反应式及得失电子守恒知，在相同条件下，消耗O2和NO2的体积比为1∶4。 ②工作时，甲池内的N向　　　　(填“石墨Ⅰ”或“石墨Ⅱ”)电极移动；在相同条件下，消耗的O2和NO2的体积比为　　　。  石墨Ⅰ 1∶4 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 乙池为电解池，Fe(Ⅰ)棒为电解池的阳极，发生的电极反应为Fe-2e- ===Fe2+。 ③乙池中Fe(Ⅰ)棒上发生的电极反应为　　　　 。  Fe-2e-===Fe2+ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 根据反应：Cr2+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O知，若溶液中减少了0.01 mol Cr2，则参加反应的Fe2+为0.06 mol，根据电极反应：Fe-2e-===Fe2+知电路中至少转移了0.12 mol电子。 ④若溶液中减少了0.01 mol Cr2，则电路中至少转移了　　 mol电子。 0.12 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回 本课结束 第 1 章 　 第 3 节 $