1、16-3-2 考点二 电解原理的应用 多池组合装置一、电解原理的常规应用1.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用。下列说法正确的是( )A氯碱工业中，X 电极上反应式是 4OH 4e =2H2OO 2B电解精炼铜时，Z 溶液中的 Cu2 浓度不变C在铁片上镀铜时，Y 是纯铜D制取金属镁时，Z 是熔融的氯化镁解析：氯碱工业中阳极是 Cl 放电生成 Cl2；电解精炼铜时阳极粗铜溶解，阴极 Cu2放电析出 Cu，但是粗铜中含有锌、铁、镍等杂质，使得溶液中 Cu2 浓度变小；铁片上镀铜时，阴极应该是铁片，阳极是纯铜。答案：D2某同学用下图所示装置进行铜的电解精炼实验(粗铜中有锌、铁、镍、银等
2、杂质，部分导线未画出)，下列说法正确的是( )Aa 应与 c 相连接，b 应与 d 相连接B电解一段时间，b 与 d 两极析出物质的物质的量相等C电解一段时间，b 极附近溶液的 pH 降低2D电解过程中，Y 装置中 Cu2 的浓度始终不变解析：A.X 池中 Zn 为负极接 Y 池的纯铜，Cu 为正极接 Y 池的粗铜，故 A 错误；B.b 极电极反应式为 2H 2e =H2，d 极电极反应式为 Cu2 2e =Cu，所以电解一段时间后，b、d 两极析出物质的物质的量相同，故 B 正确；C.b 极电极反应式为2H 2e =H2，电解后 pH 升高，故 C 错误；D.Y 池中 c 极电极反应式为Zn
3、2e =Zn2 ，Fe2e =Fe2 ，Cu2e =Cu2 ，d 极电极反应式为Cu2 2e =Cu，故 D 错误。答案：B3下列关于如图所示装置的说法，正确的是( )A装置中阴极处产生的气体能够使湿润 KI 淀粉试纸变蓝B装置中待镀铁制品应与电源正极相连C装置中电子由 b 极流向 a 极D装置中的离子交换膜可以避免生成的 Cl2与 NaOH 溶液反应解析：装置是电解池，阴极是溶液中阳离子得到电子发生还原反应，应是铜离子得到电子生成铜，故 A 错误；装置待镀制品和电源负极相连作电解池的阴极，故 B 错误；装置是原电池，电子流向是从负极经导线流向正极，即从 a 极流向 b 极，故 C 错误；装置
4、中的离子交换膜允许 Na 通过，OH 、Cl 不能通过，可以避免生成的 Cl2与 NaOH 溶液反应，故 D 正确。答案：D4金属镍有广泛的用途，粗镍中含有 Fe、Zn、Cu、Pt 等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述中正确的是(已知：氧化性 Fe2 Fe2 Zn2 ，故阴极反应为 Ni2 2e =Ni，可见，阳极质量减少是因为 Zn、Fe、Ni溶解，而阴极质量增加是因为析出 Ni，B 错误；电解后溶液中的阳离子除 Fe2 和 Zn2 外，还有 Ni2 、H ，C 错误。答案：D二、电解原理的创新应用5某化工厂利用原电池原理处理废水并淡化海水。工作示意图如下。下列说法正确的是( )A电极
5、 a 在装置中作正极B装置中膜 A 是阳离子交换膜C电极 b 的电极反应式是 2NO 10e 12H =N26H 2O 3D若有机物表示为 C4H8O2，每转移 10 mol 电子，电极 a 上产生 22.4 L CO2(标准状况)解析：在电极 a 上，有机物被氧化为 CO2，该电极上发生氧化反应，则电极 a 为原电池的负极，A 项错误；NO 在电极 b 上被还原为无毒气体 N2，则电极 b 为原电池的正极， 3其电极反应式为 2NO 10e 12H =N26H 2O，C 项正确；电极 b 上消耗溶液中的阳 3离子，故海水中的阳离子通过膜 B(阳离子交换膜)进正极室，而海水中的阴离子透过膜A(
6、阴离子交换膜)进入负极室，B 项错误；C 4H8O2中的 C 为1 价，转移 10 mol 电子时，电极 a 上产生 2 mol CO2气体，D 项错误。答案：C6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，原理示意图如下，下列说法不正确的是( )4AA 为电源正极B阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O 6Fe 2 14H =2Cr3 6Fe 3 7H 2O27C阴极区附近溶液 pH 降低D若不考虑气体的溶解，当收集到 H2 13.44 L(标准状况)时，有 0.1 mol Cr2O 被27还原解析：根据图示，A 作阳极，B 作阴极，电极反应式为阳极：Fe2
7、e =Fe2阴极：2H 2e =H2然后，Cr 2O 6Fe 2 14H =2Cr3 6Fe 3 7H 2O27由于在阴极区 c(H )减小，所以 pH 增大。根据 6H26Fe 2 Cr 2O 得，当有 13.44 27L(标准状况)H 2放出时，应有 0.1 mol Cr2O 被还原。27答案：C7以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：下列说法不正确的是( )A在阴极室，发生的电极反应为 2H2O2e =2OH H 2B在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区 H 浓度增大，使平衡2CrO 2H Cr 2O H 2O 向右移动24 27C该制备过程总反应的化
8、学方程式为54K2CrO44H 2O 2K2Cr2O74KOH2H 2O 2= = = = =通 电 D测定阳极液中 K 和 Cr 的含量，若 K 与 Cr 的物质的量之比( nK/nCr)为 d，则此时铬酸钾的转化率为 1d2解析：观察实验装置，阴极反应为 4H2O4e =4OH 2H 2，阳极反应为2H2O4e =4H O 2，阳极室 OH 放电，导致 H 浓度增大，使平衡2CrO 2H Cr 2O H 2O 右移，从而在阳极区得到 K2Cr2O7，故 A、B、C 正确；D 项，24 27设最初阳极室中的 K2CrO4为 1 mol，通电后转化的 K2CrO4为 x mol，依题意有 2(1 x) 2 d1， x2 d，K 2CrO4的转化率为 100%，故 D 项错误。x2 2 d1答案：D
