2019高考化学（化学反应与能量）第3节电解池金属的电化学腐蚀与防护考点（2）电解原理的应用多池组合装置讲与练（含解析）

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1、第六章　化学反应与能量李仕才考点二　电解原理的应用　多池组合装置　1．电解饱和食盐水(1)电极反应阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(反应类型：氧化反应)，阴极：2H＋＋2e－===H2↑(反应类型：还原反应)。(2)总反应方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。离子方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。(3)应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气阳极：钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)。阴极：碳钢网。阳离子交换膜：①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过。②将电解槽隔成阳极室和阴极室。2．电解精炼铜3．电镀铜4．电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca

2、、Mg、Al等。判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．用铜作阳极、石墨作阴极电解CuCl2溶液时，阳极电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑。(　×　)2．电解MgCl2溶液所发生反应的离子方程式为：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。(　×　)3．氯碱工业用阳离子交换膜把阴极室和阳极室分开。(　√　)4．Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑可以设计成电解池，但不能设计成原电池。(　√　)5．粗铜电解精炼时，若电路中通过2mole－，阳极减少64g。(　×　)6．电解冶炼镁、铝可电解熔融的MgO和AlCl3。(　×　)1．粗铜中含有的相对活泼的物质也会失去电子，不活

3、泼的金、铂形成阳极泥，而溶液中只有Cu2＋得到电子生成Cu，故c(Cu2＋)将减小，并且阴极增重质量，不等于阳极减小的质量。2．电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液的浓度保持不变。3．阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na＋)通过，而阻止阴离子(Cl－、OH－)和分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱质量。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－==

4、=2H2O＋O2↑B．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、银等杂质，部分导线未画出)，下列说法正确的是(　　)A．a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D．电解过程中，Y装置中C

5、u2＋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－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，Cu－2e－===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．①装置中阴极处产生的气体能够使湿润KI淀粉试纸变蓝

6、B．②装置中待镀铁制品应与电源正极相连C．③装置中电子由b极流向a极D．④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：①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；②装置待镀制品和电源负极相连作电解池的阴极，故B错误；③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；④装置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

7、Fe2＋Fe2＋>Zn2＋，故阴极反应为Ni2＋＋2e－===Ni，可见，阳极质量