2019高考化學(xué) 難點(diǎn)剖析 專題47 電解池中陰陽(yáng)極的判斷講解.doc

專題47 電解池中陰陽(yáng)極的判斷一、高考題再現(xiàn)1（2018課標(biāo)）最近我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：EDTA-Fe2+-e-EDTA-Fe3+2EDTA-Fe3+H2S2H+S+2EDTA-Fe2+該裝置工作時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是A. 陰極的電極反應(yīng)：CO2+2H+2e-CO+H2OB. 協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2+H2SCO+H2O+SC. 石墨烯上的電勢(shì)比ZnO石墨烯上的低D. 若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需為酸性【答案】C2（2018課標(biāo)）我國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的NaCO2二次電池。將NaClO4溶于有機(jī)溶劑作為電解液，鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應(yīng)為：3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A. 放電時(shí)，ClO4向負(fù)極移動(dòng)B. 充電時(shí)釋放CO2，放電時(shí)吸收CO2C. 放電時(shí)，正極反應(yīng)為：3CO2+4e 2CO32+CD. 充電時(shí)，正極反應(yīng)為：Na+eNa【答案】D3（2017課標(biāo)）支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管柱，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極。下列有關(guān)表述不正確的是A通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽(yáng)極材料和傳遞電流D通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整【答案】C【解析】本題使用的是外加電流的陰極保護(hù)法，鋼管柱與電源的負(fù)極相連，被保護(hù)。A外加強(qiáng)大的電流可以抑制金屬電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電流，從而保護(hù)鋼管柱，A正確；B通電后，被保護(hù)的鋼管柱作陰極，高硅鑄鐵作陽(yáng)極，因此電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁，B正確；C高硅鑄鐵為惰性輔助陽(yáng)極，所以高硅鑄鐵不損耗，C錯(cuò)誤；D通過(guò)外加電流抑制金屬電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電流，因此通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整，D正確。答案選C。4（2017課標(biāo)）用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4H2C2O4混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是A待加工鋁質(zhì)工件為陽(yáng)極B可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C陰極的電極反應(yīng)式為：A3+3e-=AlD硫酸根離子在電解過(guò)程中向陽(yáng)極移動(dòng)【答案】C二、考點(diǎn)突破1、根據(jù)外接電源判斷典例1（2018屆廣西玉林高級(jí)中學(xué)高三化學(xué)模擬試題二）下列裝置由甲、乙兩部分組成（如圖所示），甲是將廢水中乙二胺H2N(CH2)2NH2氧化為環(huán)境友好物質(zhì)形成的化學(xué)電源。當(dāng)電池工作時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）A 甲中H+透過(guò)質(zhì)子交換膜由左向右移動(dòng)B M極電極反應(yīng)式：H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-2CO2+N2+16H+C 一段時(shí)間后，乙中CuSO4溶液濃度基本保持不變D 當(dāng)N極消耗0.25 mol O2時(shí)，則鐵極增重16 g【答案】D【解析】甲圖中裝置是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原電池，M是負(fù)極，N是正極，電解質(zhì)溶液為酸性溶液，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，AM是負(fù)極，N是正極，質(zhì)子透過(guò)離子交換膜由左M極移向右N極，即由左向右移動(dòng)，選項(xiàng)A正確；BH2N（CH2）NH2在負(fù)極M上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成但其、二氧化碳和水，電極反應(yīng)式為H2N（CH2）NH2+4H2O-16e-2CO2+N2+16e-，選項(xiàng)B正確；C乙部分是在鐵上鍍銅，電解液濃度基本不變，所以乙中CuSO4溶液濃度基本保持不變，選項(xiàng)C正確；D當(dāng)N電極消耗0.25 mol氧氣時(shí)，則轉(zhuǎn)移0.254=1mol電子，所以鐵電極增重12mol64g/mol=32g，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2、根據(jù)電解裝置中電子的流向判斷典例2（2018屆安徽省皖江名校高三最后一卷）如圖所示的C/Na4Fe(CN)6-鈉離子電池是一種新型電池。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A 電極a在放電時(shí)做正極，充電時(shí)做陰極B 放電時(shí)，電極b上的電極反應(yīng)為:NaxC-e-=Na+Nax-1CC 電池工作時(shí)，Na+向電板b移動(dòng)D 該電池通過(guò)Na+的定向移動(dòng)產(chǎn)生電流，不發(fā)生氧化還原反應(yīng)【答案】B3、根據(jù)電解池中電極附近溶液的酸堿性判斷案例3如圖，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，A、B為電源。將電源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在F極附近顯紅色（1）若用CO、氧氣燃料電池作電源，電解質(zhì)為KOH溶液，則A為_(kāi)極，A電極上的反應(yīng)為_(kāi)，B電極上的反應(yīng)式為：_。（2）若甲中裝有100ml 1 molL-1的硫酸銅溶液，工作一段時(shí)間后，停止通電此時(shí)C、D兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同甲中D極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)L，欲使溶液恢復(fù)到起始狀態(tài)，可向溶液中加入_。ACuO BCu2(OH)2CO3 CCu(OH)2 DCuCO3（3）通電后乙中反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。（4）欲用（丙）裝置給銅鍍銀，反應(yīng)一段時(shí)間后（用CO、氧氣燃料電池作電源）銅制品質(zhì)量增加43.2克，理論上消耗氧氣的質(zhì)量_克。（5）工作一段時(shí)間后,丁中X極附件的顏色逐漸變淺，Y極附件的顏色逐漸變深，這說(shuō)明_在電場(chǎng)作用下向Y極移動(dòng)。 (4)欲用（丙）裝置給銅鍍銀，反應(yīng)一段時(shí)間后（用CO、氧氣燃料電池作電源）銅制品質(zhì)量增加43.2克，則說(shuō)明析出43.2克銀，即43.2/108=0.04mol銀，則理論上消耗氧氣0.01mol質(zhì)量為3.2g。 (5)一段時(shí)間后X極附件的顏色逐漸變淺，Y極附件的顏色逐漸變深，說(shuō)明氫氧化鐵膠體粒子向陰極移動(dòng)，則說(shuō)明氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷。4、根據(jù)電極質(zhì)量變化判斷案例4如圖所示，若電解5 min時(shí)銅電極質(zhì)量增加2.16g，試回答：（1）電源電極X名稱為_(kāi)。 （2）pH變化：A _，B _，C _。 （3）通電5min時(shí)，B中共收集224mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），溶液體積為200mL，（設(shè)電解前后溶液不變）則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為 _。 （4）若A中KCl溶液的體積也是200mL，電解后，溶液的pH是 _（設(shè)前后體積無(wú)變化）。5、根據(jù)電解過(guò)程中產(chǎn)生氣體體積關(guān)系判斷案例5下圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極。通電一段時(shí)間后，在c、d兩極上共收集到336ml（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體。回答下列問(wèn)題：（1）根據(jù)圖中c、d兩極上產(chǎn)生氣體的體積判斷電源N極為_(kāi)極（填“正”或“負(fù)），電解池中a為_(kāi)極。請(qǐng)寫出a極的電極反應(yīng)式：_。（2） AgNO3溶液的濃度_(填“增大”“減小”或“不變”，下同），AgNO3溶液的pH_，H2SO4溶液的濃度_，H2SO4溶液的pH_。（3）上述過(guò)程中通過(guò)電路的電子_mol。（4）若H2SO4溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%，則原有的5.00%溶液為_(kāi)g，6、根據(jù)電解產(chǎn)物判斷典例6（2018年天成教育命題研究院高考精準(zhǔn)預(yù)測(cè)卷一）某些無(wú)公害農(nóng)藥果園利用電解原理，進(jìn)行果品的安全生產(chǎn),解決了農(nóng)藥殘留所造成的生態(tài)及健康危害。下列正確的是（ ）A a為直流電源的負(fù)極，與之相連的電極做陰極 B 離子交換膜為陰離子交換膜C “酸性水”具有強(qiáng)氧化性,具有殺菌效果 D 陰極反應(yīng)式為：H2O-2e-=H2+O2-【答案】C【解析】A.a為直流電源的正極，與之相連的電極做陽(yáng)極，故A錯(cuò)誤；B.在電解過(guò)程中，K+透過(guò)離子交換膜從左向右遷移，故為陽(yáng)離子交換膜，故B錯(cuò)誤；C. “酸性水”即為氯水，具有強(qiáng)氧化性,具有殺菌效果，故C正確；D.陰極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2+2OH-，故錯(cuò)誤。7、根據(jù)電解池中離子移動(dòng)方向判斷典例7（2018屆四川省廣安、眉山、內(nèi)江、遂寧高三第三次診斷性考試）在實(shí)驗(yàn)室中，以一定濃度的乙醛Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液，模擬乙醛廢水的處理過(guò)程（如圖），乙醛在兩電極分別轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸。下列對(duì)電解過(guò)程的分析正確的是A 以鉛蓄電池為電源，則a極為Pb電極B 石墨電極附近的pH逐漸減小C 陽(yáng)極反應(yīng)為CH3CHO+H2O-2e-=CH3COOH+2H+D 每處理含8.8g乙醛的廢水，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.4NA【答案】C