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专题23 电解池的基本原理（满分60分 时间25分钟）姓名： 班级： 得分： 1电-Fenton法是用于水体里有机污染物降解的高级氧化技术。其反应原理如图所示，其中电解产生的H2O2与Fe2+发生Fenton反应：Fe2+H2O2Fe3+OH- +OH，生成的羟基自由基(OH)能氧化降解有机污染物。下列说法不正确的是A电源的A极是负极B电解池中只有O2、Fe3+发生还原反应C阳极上发生电极反应：H2O-e-OH + H+D消耗1molO2，可以产生4mol OH【答案】B考点：考查电解原理的应用2中关村“创客19”实验室模拟光合作用的电化学实验装置如右图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和葡萄糖(C6H12O6)。下列说法正确的是A该装置是新型化学电源装置B该装置工作时，H从a极区向b极区迁移C每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原Da 电极的反应为： 6CO2 + 24H-24e= C6H12O6 +6 H2 O【答案】C【考点定位】考查电解池反应原理的应用的知识。【名师点睛】电化学知识包括原电池和电解池，首先要确定装置是原电池还是电解池。确定方法是观察图示是否有电源，若有就是电解池，否则就是原电池。电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。结合电解质溶液的酸碱性书写电极反应式、总反应方程式，并根据电性作用原理：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引确定电解质溶液中离子移动的方向。原电池工作时，活动性强的电极为负极，发生氧化反应，活动性弱的电极为正极，正极上发生还原反应。要掌握电化学反应原理，利用好图示及题干提供的信息，是本题解决的关键。.3某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如右图所示，下列说法正确的是AA为电源负极B阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O6Fe14H=2Cr6Fe7H2OC阴极区附近溶液pH降低D若不考虑气体的溶解，当收集到13.44L H2 (标准状况)时，有0.2molCr2O被还原【答案】B【考点定位】考查电解原理的应用【名师点晴】掌握电解池的工作原理，准确判断出阴阳极以及灵活应用电子得失守恒是解答的关键。氧化还原反应中守恒法解题的思维流程为：（1）找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。（2）找准一个原子或离子得失电子数。(注意化学式中粒子的个数)。（3）根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。即n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价)n(还原剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价)。4已知反应：2CrO42（黄）2H+ =Cr2O72（橙）H2O设计图示装置（均为惰性电极）电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，下列有关叙述正确的是（ ）ACrO42-生成Cr2O72-的反应为非氧化还原反应，不能通过电解方法获得B电源左侧是正极C右侧电极的电极反应为：2H2O+2e-=H2+2OH-DNa+从右侧通过膜进入左侧【答案】D【考点定位】考查电化学反应原理的应用的知识。【名师点睛】电解池是将化学能转化为电能的装置。电解时，与电源正极连接的电极为阳极，阳极发生氧化反应，若阳极是活性电极，则电极本身失去电子，若为惰性电极，则是电解质溶液的阴离子失去电子，放电顺序是：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根离子；阴极则是溶液的阳离子获得电子，发生还原反应，离子放电顺序与金属活动性顺序表相反，只有Ag+Fe3+Cu2+。看电源的正极、负极或电解质溶液中物质浓度的变化是正确判断、分析解答的关键。5高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途,用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的装置如图所示。下列说法合理的是（ ）A镍电极上的电极反应为2H2O+2e- H2+2OH-B铁是阳极, 电极反应为Fe-2e-+OH- Fe(OH)2C若隔膜为阴离子交换膜, 则OH-自右向左移动D电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高, 最终溶液pH不变【答案】A.【解析】试题分析：A.用镍（Ni）、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠（Na2FeO4），铁失电子生成高铁酸钠，则铁作阳极，镍作阴极，溶液中的氢离子在阴极放电生成氢气，则电极反应式为2H2O+2e-H2+2OH-，A项正确；B.根据上述分析，铁是阳极，电极反应为Fe+8OH-6e-=FeO42-+4H2O，B项错误；C.若隔膜为阴离子交换膜, 则OH-自左向右移动，C项错误；D. 电解时阳极区的电极反应为Fe+8OH-6e-=FeO42-+4H2O，pH降低、阴极区电极反应为2H2O+2e- H2+2OH-，pH升高, 电池的总反应为Fe+2H2O+2OH=FeO42-+3H2，最终溶液pH降低，D项错误；答案选A。【考点定位】考查电解原理的应用。【名师点睛】本题考查电解原理的应用，正确判断阴阳极及发生的反应是解本题关键。用镍（Ni）、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠（Na2FeO4），铁失电子生成高铁酸钠，则铁作阳极，镍作阴极，阳极上铁失电子发生氧化反应，电极反应为Fe+8OH-6e-=FeO42-+4H2O，溶液中的氢离子在阴极放电生成氢气，则阴极电极反应式为2H2O+2e- H2+2OH-，电池的总反应为Fe+2H2O+2OH=FeO42-+3H2。6用如图所示装置处理含NO3的酸性工业废水，某电极反应式为2NO3+12H+10e-=N2+6H2O，则下列说法错误的是( )A电源正极为A，电解过程中有气体放出B电解时H+从质子交换膜左侧向右侧移动C电解过程中，右侧电解液pH保持不变D电解池一侧生成5.6gN2，另一侧溶液质量减少l8g【答案】C电子物质的量为：5.6g28g/mol10=2mol；每有2mol水电解转移4mol电子，则阳极被电解的水的质量为1mol18g/mol=18g，D项正确；答案选C。【考点定位】考查电解原理的应用。【名师点睛】本题考查电解原理的应用，注意电子守恒和阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，题目难度中等。据电极反应式为2NO3+12H+10e-=N2+6H2O可知，该反应为还原反应，为阴极反应式，废水在B极反应，说明B为阴极；A为阳极，氢氧根离子在阳极放电生成氧气和氢离子，据电子守恒和原子守恒解答。7某实验小组的同学用右图所示的实验装置进行电解反应，电解槽内装有KI-淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知:3I2+6OH= IO3+5I+3H2O回答下列问题：（1）左侧为电源_极。(填“正”或“负”)（2）请用方程式及必要的文字解释左侧溶液变蓝色的原因？_。（3）写出右侧发生的有关电极反应的反应式：_。（4）电解反应结束时，左侧溶液中还_I。(填“有”或“没有”)（5）写出电解槽内发生反应的总化学方程式：_。（6）如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应_。(填“变”或“不变”)【答案】（1）正（2）左侧溶液中发生了反应 2I-2e=I2，I被氧化生成I2，I2遇淀粉变蓝。（3）2H+2e=H2或2H2O+2e=H2+2OH （4）有（5）KI+3H2O KIO3+3H2（6）变；考点：考查了电解原理的相关知识。8、（1）用惰性电极电解CuSO4溶液（如图的装置），该过程中电解池电极反应式为是阳极： ， 阴极： 。（2）若电解池中装入足量溶液，当阴极增重3.2g时，停止通电，此时阳极产生气体的体积（标准状况）为 （假设气体全部逸出）。（3）欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的ACuSO4 BH2O CCuO DCuSO45H2O（4）用Na2CO3熔融盐作电解质，CO、O2为原料组成的新型电池的研究取得了重大突破。该电池示意图如右：负极电极反应式为_，为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。A物质的化学式为_。【答案】（1）4OH-=O2+2H2O+4e- 2Cu2+4 e- 2Cu （2）0.56L（3）C （4）CO32-+CO2CO2+2e CO2考点：考查电解池的工作原理及应用
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