2021高考化学(江苏专用)二轮专题题组训练：第9讲-考点2-电解原理及其应用.docx

考点二　电解原理及其应用

[题组训练·考能]
题组一　电解原理及其规律
1．图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发觉a极板的质量增加，b极板处有无色、无臭气体放出，符合这一状况的是 (　　)。

a极板
b极板
x电极
z溶液
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
正极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2
解析　通电后a极板的质量增加，表明溶液中的金属阳离子在a极板上放电而析出金属单质，故a极板是阴极，x极是负极，故C错；A中a极板上有Cu析出而增重，b极板上由于OH－放电而放出无色、无臭的O2，故A正确；B中电解液为NaOH溶液，通电后a极板上应放出H2而不会增重，B错；D中b极板上Cl－放电生成黄绿色、有刺激性气味的Cl2，故D错。
答案　A
2．争辩发觉，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融的CaF2－CaO作电解质，利用如图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中，正确的是 (　　)。

A．由TiO2制得1 mol金属Ti，理论上外电路通过2 mol电子
B．阳极的电极反应式为C＋2O2－－4e－===CO2↑
C．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量削减
D．若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“＋”接线柱应连接Pb电极
解析　A选项，由TiO2制得1 mol金属Ti，Ti由＋4价变到0价，理论上外电路通过4 mol电子，A错误；B选项，阳极反应式为C＋2O2－－4e－===CO2↑，B正确；C选项，制备钛时，发生反应：2CaO＋C2Ca＋CO2↑，2Ca＋TiO2Ti＋2CaO，由此可知，CaO的量不变，C错误；D选项，若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“＋”接线柱应连接PbO2电极，D错误。
答案　B
—————[失分防范]————————————
1．分清阴、阳极，与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极，两极的反应为“阳氧阴还”。
2．剖析离子移向，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。
3．留意放电挨次。
4．书写电极反应，留意得失电子守恒。
题组二　电解原理的工业应用
3．某工厂接受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，下列说法不正确的是 (　　)。

A．A接电源正极
B．阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
C．阴极区四周溶液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被还原
解析　依据图示，A作阳极，B作阴极，电极反应式为
阳极：Fe－2e－===Fe2＋
阴极：2H＋＋2e－===H2↑
然后，Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
由于在阴极区c(H＋)减小，pH增大。依据6H2～6Fe2＋～Cr2O得，当有13.44 L(标准状况)H2放出时，应有0.1 mol Cr2O被还原。
答案　C
4．(2022·北京理综，28)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的溶液，通过把握电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH＝1的0.1 mol·L－1的FeCl2溶液，争辩废液再生气理。记录如下(a、b、c代表电压数值):
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
Ⅰ
x≥a
电极四周消灭黄色，有气泡产生
有Fe3＋、有Cl2
Ⅱ
a>x≥b
电极四周消灭黄色，无气泡产生
有Fe3＋、无Cl2
Ⅲ
b>x>0
无明显变化
无Fe3＋、无Cl2
(1)用KSCN溶液检验出Fe3＋的现象是_______________________________。
(2)Ⅰ中，Fe3＋产生的缘由可能是Cl－在阳极放电，生成的Cl2将Fe2＋氧化。写出有关反应：__________________________________________________。
(3)由Ⅱ推想，Fe3＋产生的缘由还可能是Fe2＋在阳极放电，缘由是Fe2＋具有________性。
(4)Ⅱ中虽未检验出Cl2，但Cl－在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH＝1的NaCl溶液做对比试验，记录如下：
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
Ⅳ
a>x≥c
无明显变化
有Cl2
Ⅴ
c>x≥b
无明显变化
无Cl2
①NaCl溶液的浓度是________mol·L－1。
②Ⅳ中检测Cl2的试验方法_______________________________________。
③与Ⅱ对比，得出的结论(写出两点)：____________________________
____________
解析　(1)用KSCN溶液检验Fe3＋时溶液变红。(2)依据题意可知：阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，生成的Cl2氧化Fe2＋的离子方程式为Cl2＋2Fe2＋=== 2Cl－＋2Fe3＋。(3)由Fe2＋―→Fe3＋，可知Fe2＋具有还原性。(4)①由于电解pH＝1的NaCl溶液与电解pH＝1的0.1 mol·L－1 FeCl2溶液做对比试验，0.1 mol·L－1 FeCl2溶液中含Cl－的浓度为0.2 mol·L－1，故pH＝1的NaCl溶液中Cl－浓度也应为0.2 mol·L－1，则NaCl溶液的浓度为0.2 mol·L－1。②检测Cl2的试验方法为：取少量阳极四周的溶液，滴在淀粉KI试纸上，若试纸变蓝，则说明有Cl2生成。通过试验Ⅴ和Ⅲ对比可以证明Fe2＋先于Cl－放电，通过试验Ⅳ和Ⅱ对比可以证明产生Fe3＋的两种缘由都可能成立。
答案　(1)溶液变红
(2)2Cl－－2e－===Cl2↑、Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋
(3)还原
(4)①0.2
②取少量阳极四周的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝
③通过把握电压，证明白产生Fe3＋的两种缘由都成立；通过把握电压，验证了Fe2＋先于Cl－放电
—————[练后建模]————————————
有关电解池电极反应式的书写及解题流程
1．电极反应式书写

2．解题流程