电解池专题
考点：
1. 本质：电能转化为化学能
2. 电极：阳极-失e-，还原性；阴极-得e-，氧化性 阴阳极放电顺序
阳极①惰性阳极：金属＞S2-＞SO32-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞最高价含氧酸根
②非惰性阳极
阴极：Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+
3. 阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动 4. 离子交换膜：阴离子/阳离子/质子 5. 原电池充电时 “正接正，负接负” 负极接电源负极为电解池阴极 正极接电源正极为电解池阳极
6. 电解精炼铜
6.1以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是( ) A.电能全部转化为化学能 C.溶液中Cu2+向阳极移动 答案 B
6.2以硫酸铜作电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是
B.粗铜接直流电源正极,发生氧化反应 D.利用阳极泥可回收Al、Zn等金属
①粗铜与直流电源负极相连 ②阴极发生的反应为Cu2＋＋2e－
Cu
③电路中每通过3.01×1023个电子，得到的精铜质量为16g ④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽形成阳极泥 A.①③ 答案 D
B.②④
C.③④
D.②③
7. 电冶金
7.1铜的冶炼大致可分为： （1）富集，将硫化物矿进行浮选；
（2）焙烧，主要反应为：2CuFeS2+402=Cu2S+3SO2+2FeO（炉渣）；
（3）制粗铜，在1200℃发生的主要反应为：2Cu2S+302=2Cu2O+2S02；2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑ （4）电解精炼。 下列说法正确的是（ ） A.上述灼烧过程的尾气均可直接排空
B.由6molCuFeS2生成6mol Cu,上述共消耗15mol O2 C.在反应2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑中，作氧化剂只有Cu2O D.电解精炼时，粗铜应与外电源负极相连 答案 B
7.2某合金由X、Y、Z、W四种金属组成,若将合金放入盐酸中,只有Z、Y能溶解;若将合金置于潮湿空气中,表面只出现Z的化合物;若将该合金作阳极,用X的盐溶液作电解质溶液,通电时四种金属都以离子形式进入溶液,但在阴极上只析出X。这四种金属的活动性由强到弱的顺序是( ) A.Y>Z>W>X 答案 B
7.3下列可被工业上采用的冶金方法是
B.Z>Y>W>X
C.W>Z>Y>X
D.X>Y>Z>W
A.电解熔融的氯化铝制铝 C.电解氯化钠溶液制钠 答案 B
B.电解熔融的氯化镁制镁 D.高温下用H2还原氧化镁制镁
7.4磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下：
下列叙述错误的是
A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+ D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠 答案 D
8. 电镀
8.1下列关于电镀或电解精炼的叙述中，不正确的是（ ） A.电镀时，通常把待镀金属制品作阴极，镀层金属作阳极 B.电镀时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应 C.电镀时，阳极材料本身发生氧化反应
D.电解精炼铜时，CuSO4溶液的成分不发生任何变化 答案 D
8.2以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是（ ） A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程
B.电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C.电镀时保持电流恒定，电镀液的浓度保持不变 D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用 答案 C
8.3欲在金属表面镀银，应把镀件接在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是 A.Ag和AgCl溶液 答案 B
8.4甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛，请回答下列问题：
如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
B.Ag和AgNO3溶液
C.Fe和AgNO3溶液
D.Pt和Ag2SO4溶液
① a处应通入_____（填“CH4”或“O2”），b处电极上发生的电极反应式是
_______________________；
②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH_______（填“变大”、“变小”或“不变”，下同），装置Ⅱ中Cu2+的物质的量浓度_______；
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH-以外还含有_________________________； ④若将装置I中电解质溶液换成硫酸溶液，则在工作过程中H+移向_________电极(填“a”或“b”)，a处电极上发生的电极反应式为____________________。 答案
①CH4 2H2O+O2+4e===4OH
--
②变小 不变 ③CO32-、HCO3-
④b，CH4+8e-+2H2O===CO2+8H+
9. 氯碱工业
9.1如图Ⅰ所示是用石墨和铁做电极电解饱和食盐水的装置，请填空：
（1）X的电极名称是____极，发生的电极反应式为__________，Y极的电极材料是_______，检验X极产物的方法是______________。
（2）某同学在实验时误将两种电极材料接反，导致X极上未收集到预期产物。一段时间后又将两极的连接方式纠正过来，发现X一端出现了白色沉淀，此沉淀是_______（填化学式）。其形成原因是____________，该沉淀在空气中放置，现象是______________。 （3）工业上电解饱和食盐水的方法之一是将两个极室用离子交换膜隔开（如图Ⅱ所示），其目的是_______，阳极室（A处）加入______________，阴极室（B处）加入____________，离子交换膜只允许________离子通过。 答案
（1）阳；2Cl--2e-=Cl2↑；Fe；用湿润的碘化钾淀粉试纸放在X极附近，若试纸变蓝，说明生成了Cl2；
（2）Fe(OH)2；开始时电极接反，则铁在阳极上放电生成较多的Fe2+，将电极的连接方式纠正过来后电解，在阴极附近生成较多的OH-，OH-与Fe2+结合生成Fe(OH)2；白色沉淀
变为灰绿色，最终变为红褐色；
（3）防止H2与Cl2混合发生爆炸，防止Cl2与NaOH反应生成NaClO，使NaOH不纯，饱和食盐水，纯水（或NaOH稀溶液）；Na+。
10. 离子交换膜
10.1科学家提出利用离子交换膜组合工艺将电解制备金属锰和二氧化锰工艺联用,实现同步制备金属锰和二氧化锰并实现回收硫酸的目的,工艺原理如图,下列有关说法中错误的是（）
A.阴极的电极反应式为：Mn2++2H2O−2e−═MnO2+4H+ B.左侧为阳离子交换膜
C.右侧电解液含有MnSO4和(NH4)2SO4,可以防止产生Mn(OH)2并提高溶液导电性 D.实际生产中不能用氯化锰溶液代替硫酸锰溶液 答案 A
10.2直接碳燃料电池(DCFC)是一种以固体碳(煤、石墨、活性炭等)为原料的燃料电池,是一种具有现实意义的节能减排新技术,下图是一种DCFC的结构示意图。下列有关法不正确的是（）
A.负极的电极反应为：C−4e−+2CO32−=3CO2
B.若电子由电极a沿导线经负载流向电极b，则入口A加人的物质为固体碳 C.DCFC与煤直接燃烧发电能量的利用率相同
D.放电过程中放出标准状况下CO211.2L时转移2mol电子 答案 C
10.3 2019年2月27日，科技日报报道中科院大连化学物理研究所创新性地提出锌碘单液流电池的概念，锌碘单液流电池中电解液的利用率达到近100%，进而大幅度提高了电池的能量密度，工作原理如图所示。下列说法不正确的是（）
A.该电池放电时电路中电流方向为B→b→a→A B.M为阴离子交换膜，N为阳离子交换膜
C.如果使用铅蓄电池进行充电，则a电极应连接铅蓄电池中的Pb电极 D.若充电时C区增加的离子数为2NA，则A极增重65g 答案 D
10.4 H3PO2可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：
①写出阳极的电极反应式：_________。 ② 分析产品室可得到H3PO2的原因：_________。
③ 早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀
溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有______杂质，该杂质产生的原因是______。
答案
①2H2O−4e−=O2↑+4H+；
②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2；
③PO43−；H2PO2−或H3PO2被氧化。
10.5硼酸（H3BO3）为一元弱酸，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）。下列说法错误的是（ ）
A.a 与电源的正极相连接
B.阳极的电极反应式为:2H2O-4e-=02↑+4H+
C.[B(OH)4]-穿过阴膜进入产品室, Na+穿过阳膜进入阴极室 D.当电路中通过3mol电子时,可得到1mol 3BO3 答案 D
11.电解质溶液的恢复
11.1在500mLNaNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中，c（NO3-）=6mol/L，用石墨电极电解此溶液，当通电一段时间后，两级均收集到22.4L气体（标准状况）。假定电解后溶液体积仍为500mL，需要加入 g 可恢复为原溶液。 答案：98； Cu(OH)2
11.2用惰性电极电解200mL一定浓度的硫酸铜溶液，实验装置如图①所示，电解过程中的实
验数据如图②所示，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积（标准状况）
（1）如果向电解一段时间后所得的溶液中加入0.8gCuO后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度，则电解后溶液的pH（常温下）为 （忽略体积的变化） 。
（2）如果向电解一段时间后所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度(不考虑CO2的溶解)，电解过程中转移的电子为 mol。 答案：（1）1； （2）0.6
11.3电解200mL CuSO4溶液：
①当阴极析出0.64g物质时，溶液中生成的H2SO4为 mol。电解后，若使溶液完全复原，可加入 （填序号）。
A.Cu(OH)2 B.CuO C.CuCO3 D.Cu2(OH)2CO3
②若通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.2mol的Cu(OH)2才能恰好恢复到电解前的浓度，则电解过程中转移的电子数为 。
答案：①0.01；BC ②0.8NA
12.放电顺序（难）、质量变化
12.1 250 mL K2SO4和CuSO4的混合溶液中c(SO42-) =0.5mol·L-1, 用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到1.12L气体（标准状况）。假定电解后溶液体积仍为250mL,电解得到Cu的质量为________，上述电解过程中共转移电子__________，电解后的溶液中_____________，原混合溶液中c(K+)=_________。
答案
3.2g 0.2mol c(H+)=0.4mol/L 0.6mol/L
12.2电化学降解 NO2-的原理如图所示。
①若电解过程中转移了6mol电子，则质子交换膜两侧电解液的质量变化差（△m左－△m右）为_________
②电解饱和食盐水，一段时间后收集到标况下气体总体积为112 ml，则阴极区所得溶液在25℃时pH=_____（假设电解前后NaCl溶液的体积均为500 ml）
③电解100ml饱和食盐水，若在两极产生的气体分别为V1，V2，（标准状况下）则电解所得溶液的C(OH-)=_________（忽略气体溶解度和溶液体积变化）
④向铁表面镀锌，以纯锌作阳极，在1L 2mol/L的硫酸锌中进行，电解一段时间后，电路中转移2mol电子，阴阳极的质量差_________ 答案
32g 12 (2V2-V1)/1.12 mol/L 128g
13.金属的腐蚀与防护
A.化学腐蚀：无电流，金属与接触到的物质直接发生反应 电化学腐蚀：有电流，不纯金属与电解质溶液发生反应 B.腐蚀快慢：电解池＞原电池＞化学腐蚀＞有防护
C.析氢腐蚀：正极；负极 吸氧腐蚀：正极；负极 速率：析氢＞吸氧
铜只发生吸氧腐蚀，不发生析氢腐蚀。 D.电化学防护
a) 牺牲阳极的阴极保护法—原电池
b) 外加电源的阴极保护法—电解池（辅助阳极不被腐蚀） c) 改变金属内部结构：合金、不锈钢等 d) 加防护层：电镀、喷漆、表面钝化等
判断：
1.干燥环境下金属不被腐蚀（ ）
2.铜在酸性较强的溶液中均可发生析氢腐蚀（ ） 3.纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样（ ） 4.镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比镀铜前更容易生锈（ ）
5.在潮湿空气中，钢铁表面形成水膜，金属发生的一定是吸氧腐蚀（ ） 6.外加电流的阴极保护法是将被保护金属接在直流电源的正极（ ） 7.在船体外嵌入锌块，可以减缓船体的腐蚀，属于牺牲阴极的保护法（ ）
答案：×××√×××
8.下列图示正确的是（ ）
A图甲中开关置于N处时铜锌合金腐蚀的速率增大
B图乙中接通开关时，锌腐蚀的速率增大，锌上放出气体的速率增大 C图丙中接通K2时铁棒不被腐蚀，属于牺牲阳极保护法 D图丙中接通K1时，石墨棒周围溶液的pH增大 答案D
9.如图所示，各烧杯中盛海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为
A．②①③④⑤⑥ B．⑤④③①②⑥ C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥ 答案 C
10.将两根铁钉分别缠绕铜丝和铝条，放入滴有混合溶液的容器中，如图所示，下列叙述错误的是
A．a中铁钉附近呈现蓝色沉淀 B．b中发生吸氧腐蚀 C．b中铁钉附近呈现红色 D．a中铜丝附近有气泡产生 答案 C
11.用石墨电极完成下列电解实验。下列对实验现象的解释或推测不合理的是（ ） 实验一 实验二 装置 现象 a、d处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生；n处有气泡产生； A．a、d处：2H2O+2e-=H2↑+2OH- B．c处发生了反应：Fe-2e-=Fe2+
C．根据实验一的原理，实验二中n处能析出O2
D．b处：2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2溶于水生成HClO，使溶液褪色 答案 C
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容