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2019-2020年高考化學二輪專題題組訓練 第9講 考點2 電解原理及其應用（含解析） 題組一　電解原理及其規(guī)律 1．圖中x、y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板的質量增加，b極板處有無色、無臭氣體放出，符合這一情況的是 (　　)。 a極板 b極板 x電極 z溶液 A 鋅 石墨 負極 CuSO4 B 石墨 石墨 負極 NaOH C 銀 鐵 正極 AgNO3 D 銅 石墨 負極 CuCl2 解析　通電后a極板的質量增加，表明溶液中的金屬陽離子在a極板上放電而析出金屬單質，故a極板是陰極，x極是負極，故C錯；A中a極板上有Cu析出而增重，b極板上由于OH－放電而放出無色、無臭的O2，故A正確；B中電解液為NaOH溶液，通電后a極板上應放出H2而不會增重，B錯；D中b極板上Cl－放電生成黃綠色、有刺激性氣味的Cl2，故D錯。 答案　A 2．研究發(fā)現(xiàn)，可以用石墨作陽極、鈦網作陰極、熔融的CaF2－CaO作電解質，利用如圖所示裝置獲得金屬鈣，并以鈣為還原劑還原二氧化鈦制備金屬鈦。下列說法中，正確的是 (　　)。 A．由TiO2制得1 mol金屬Ti，理論上外電路通過2 mol電子 B．陽極的電極反應式為C＋2O2－－4e－===CO2↑ C．在制備金屬鈦前后，整套裝置中CaO的總量減少 D．若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，“＋”接線柱應連接Pb電極 解析　A選項，由TiO2制得1 mol金屬Ti，Ti由＋4價變到0價，理論上外電路通過4 mol電子，A錯誤；B選項，陽極反應式為C＋2O2－－4e－===CO2↑，B正確；C選項，制備鈦時，發(fā)生反應：2CaO＋C2Ca＋CO2↑，2Ca＋TiO2Ti＋2CaO，由此可知，CaO的量不變，C錯誤；D選項，若用鉛蓄電池作該裝置的供電電源，“＋”接線柱應連接PbO2電極，D錯誤。 答案　B —————[失分防范]———————————— 1．分清陰、陽極，與電源正極相連的為陽極，與電源負極相連的為陰極，兩極的反應為“陽氧陰還”。 2．剖析離子移向，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。 3．注意放電順序。 4．書寫電極反應，注意得失電子守恒。 題組二　電解原理的工業(yè)應用 3．某工廠采用電解法處理含鉻廢水，耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極，槽中盛放含鉻廢水，原理示意圖如右圖，下列說法不正確的是 (　　)。 A．A接電源正極 B．陽極區(qū)溶液中發(fā)生的氧化還原反應為Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O C．陰極區(qū)附近溶液pH降低 D．若不考慮氣體的溶解，當收集到H2 13.44 L(標準狀況)時，有0.1 mol Cr2O被還原 解析　根據圖示，A作陽極，B作陰極，電極反應式為 陽極：Fe－2e－===Fe2＋ 陰極：2H＋＋2e－===H2↑ 然后，Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O 由于在陰極區(qū)c(H＋)減小，pH增大。根據6H2～6Fe2＋～Cr2O得，當有13.44 L(標準狀況)H2放出時，應有0.1 mol Cr2O被還原。 答案　C 4．(xx北京理綜，28)用FeCl3酸性溶液脫除H2S后的溶液，通過控制電壓電解得以再生。某同學使用石墨電極，在不同電壓(x)下電解pH＝1的0.1 molL－1的FeCl2溶液，研究廢液再生機理。記錄如下(a、b、c代表電壓數值): 序號 電壓/V 陽極現(xiàn)象 檢驗陽極產物 Ⅰ x≥a 電極附近出現(xiàn)黃色，有氣泡產生 有Fe3＋、有Cl2 Ⅱ a>x≥b 電極附近出現(xiàn)黃色，無氣泡產生 有Fe3＋、無Cl2 Ⅲ b>x>0 無明顯變化 無Fe3＋、無Cl2 (1)用KSCN溶液檢驗出Fe3＋的現(xiàn)象是_______________________________。 (2)Ⅰ中，F(xiàn)e3＋產生的原因可能是Cl－在陽極放電，生成的Cl2將Fe2＋氧化。寫出有關反應：__________________________________________________。 (3)由Ⅱ推測，F(xiàn)e3＋產生的原因還可能是Fe2＋在陽極放電，原因是Fe2＋具有________性。 (4)Ⅱ中雖未檢驗出Cl2，但Cl－在陽極是否放電仍需進一步驗證。電解pH＝1的NaCl溶液做對照實驗，記錄如下： 序號 電壓/V 陽極現(xiàn)象 檢驗陽極產物 Ⅳ a>x≥c 無明顯變化 有Cl2 Ⅴ c>x≥b 無明顯變化 無Cl2 ①NaCl溶液的濃度是________molL－1。 ②Ⅳ中檢測Cl2的實驗方法_______________________________________。 ③與Ⅱ對比，得出的結論(寫出兩點)：____________________________ _____________________________________________________________。 解析　(1)用KSCN溶液檢驗Fe3＋時溶液變紅。(2)根據題意可知：陽極反應式為2Cl－－2e－===Cl2↑，生成的Cl2氧化Fe2＋的離子方程式為Cl2＋2Fe2＋=== 2Cl－＋2Fe3＋。(3)由Fe2＋―→Fe3＋，可知Fe2＋具有還原性。(4)①由于電解pH＝1的NaCl溶液與電解pH＝1的0.1 molL－1 FeCl2溶液做對照實驗，0.1 molL－1 FeCl2溶液中含Cl－的濃度為0.2 molL－1，故pH＝1的NaCl溶液中Cl－濃度也應為0.2 molL－1，則NaCl溶液的濃度為0.2 molL－1。②檢測Cl2的實驗方法為：取少量陽極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，若試紙變藍，則說明有Cl2生成。通過實驗Ⅴ和Ⅲ對比可以證明Fe2＋先于Cl－放電，通過實驗Ⅳ和Ⅱ對比可以證明產生Fe3＋的兩種原因都可能成立。 答案　(1)溶液變紅 (2)2Cl－－2e－===Cl2↑、Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ (3)還原 (4)①0.2 ②取少量陽極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍 ③通過控制電壓，證實了產生Fe3＋的兩種原因都成立；通過控制電壓，驗證了Fe2＋先于Cl－放電 —————[練后建模]———————————— 有關電解池電極反應式的書寫及解題流程 1．電極反應式書寫 2．解題流程