电解原理知识点

电解原理：利用电解质在电流作用下在两极发生氧化、还原反应。接正极的一极称为阳极，发生氧化反应，接负极的一极称为阴极，发生还原反应。

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能正确解释下列反应原理的离子方程式（）

A . AlCl₃溶液中通入过量的NH₃：Al³⁺+4NH₃·H₂O=AlO₂^-+4NH₄⁺ B . 淀粉碘化钾试纸上滴稀硝酸变蓝：2I^-+ 4H⁺ + NO₃^-＝ I₂ + NO↑+ 2H₂O C . 电解MgCl₂饱和溶液：

D . 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢：CaSO₄+ CO₃^2-=CaCO₃↓ + SO₄^2-

用铂作电极，电解一定浓度的下列物质的水溶液，电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同的是（　　）

A . AgNO₃ B . Cu₂SO₄ C . NaOH D . NaCl

铬是人体必需的微量元素，它与脂类代谢有密切联系，但铬过量会引起污染，危害人类健康．

（1）
不同价态的铬毒性不同，三价铬对人体几乎无毒，六价铬的毒性约为三价铬的100倍．电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr₂O₇²^﹣ ，处理该废水常用的流程如图1所示：

Na₂S₂O₃在此过程中表现性．若向含Cr³⁺的废水中加入过量NaOH溶液，会得到NaCrO₂溶液，NaCrO₂中Cr元素的化合价为价，反应的离子方程式为．
（2）交警常用一种“酒精检测仪”检测司机是否酒后驾车．其反应原理如下，请配平该反应方程式：CrO₃+CH₃CH₂OH+H₂SO₄﹣CH₃CHO+Cr₂（SO₄）₃+H₂O
（3）已知存在平衡：2CrO₄²^﹣+2H⁺⇌Cr₂O₇²^﹣+H₂O．向K₂Cr₂O₇溶液中加入Ba（NO₃）₂和Pb（NO₃）₂溶液，可析出BaCrO₄和PbCrO₄两种沉淀，反应的离子方程式为（任意写出其中一种即可）．此时溶液中c（Pb²⁺）：c（Ba²⁺）=．
已知Ksp（BaCrO₄）=1.25×10^﹣¹⁰；Ksp（PbCrO₄）=2.75×10^﹣¹³
（4）工业上以铬酸钾（K₂CrO₄）为原料，采用电化学法制备K₂Cr₂O₇ ，制备装置如图2所示（阳离子交换膜只允许阳离子透过）．通电后阳极的电极反应式为．请结合方程式解释反应一段时间后，在阴极室得到浓KOH溶液的原因．

用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH₄⁺ ，模拟装置如图所示，下列说法正确的是（）

A . 阳极室溶液由无色变成棕黄色 B . 阴极的电极反应式为：4OH^﹣﹣4e═2H₂O+O₂↑ C . 电解一段时间后，阴极室溶液中的pH升高 D . 电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是（NH₄）₃PO₄

全世界每年被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一．研究钢铁的腐蚀及防护有重要意义．回答下列问题：

（1）钢铁发生腐蚀的主要类型是电化学腐蚀，在电化学腐蚀中，负极反应是，正极反应是．
（2）某实验小组设计图1实验探究铁生锈的条件：
反应4min后观察，发现A处铁丝依然光亮，B处铁丝表面灰暗，D处铁丝依然光亮．该实验说明铁生锈主要与和有关；B、D处实验现象对比说明：决定铁生锈的一个重要因素是．
（3）金属及塑料制品表面镀铬不仅美观还可提高金属制品抗腐蚀性能．常见镀铬液由重铬酸（H₂Cr₂O₇）和催化剂硫酸组成．
①重铬酸中，Cr元素的化合价为．
②镀铬时由CrO₄²^﹣放电产生铬镀层．阴极的电极反应式为．
（4）电镀废水中Cr₂O₇²^﹣具有高毒性，必须经处理后才能排放．电解法处理含铬的强酸性废水的原理如图2所示．
电解产生的Fe²⁺将Cr₂O₇²^﹣还原为Cr³⁺ ，再随着溶液pH的升高，便有Fe（OH）₃和Cr（OH）₃沉淀生成．
①图中A为电源极；电解时阴极产生的气体为（写化学式）．
②写出Fe²⁺与Cr₂O₇²^﹣反应的离子方程式：．

电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连．请回答以下问题：

（1）若X极电极材料为铁，Y极电极材料为惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①电解池中X极上的电极反应式是．
②该装置的总反应方程式为
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则
①X电极的材料是，Y电极的材料是，
②Y电极的电极反应式．（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
（3）若X极材料为光滑的铁钉（已经处理），Y极的材料为锌，电解质溶液a为ZnCl₂ ， ①X极的电极反应式为
②Y极的电极反应式为
③电解质溶液a的浓度将（填“增大”、“减少”、“不变”）

高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途．用镍（Ni）、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na₂FeO₄的装置如图所示．下列推断合理的是（）

A . 铁是阳极，电极反应为Fe﹣6e^﹣+4H₂O═FeO₄²^﹣+8H B . 电解时电子的流动方向为：负极→Ni电极→溶液→Fe电极→正极 C . 若隔膜为阴离子交换膜，则OH^﹣自右向左移动 D . 电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高，撤去隔膜混合后，与原溶液比较pH降低（假设电解前后体积变化忽略不计）

钠及其化合物具有广泛的用途．

（1）工业上制备金属钠的常用方法是．试写出制备金属钠的化学方程式．金属钠可用于（写出Na在熔点低方面的一种用途）．
（2）用Na₂CO₃熔融盐作电解质，CO、O₂、CO₂为原料可组成新型电池．该电池的结构如图所示：
①正极的电极反应式为，电池工作时物质A可循环使用，A物质的化学式为．
②请写出检验Na₂CO₃中钠元素的方法．
（3）常温下，浓度均为0.1mol•L^﹣1的下列五种钠盐溶液的pH如下表：
溶质
CH₃COONa
NaHCO₃
Na₂CO₃
NaCO
NaCN
pH
8.8
9.7
.6
0.3
．
上述盐溶液的阴离子中，结合H⁺能力最强的是，根据表中数据，浓度均为0.01mol•L^﹣1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最大的是（填序号）．
a．HCN b．HClO c．CH₃COOH d．H₂CO₃
（4）实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯．
①常温下，当300mL 1mol•L^﹣1的NaOH溶液吸收4.48L（折算成标准状况）SO₂时，所得溶液pH＞7，则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为．
②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表：
离子
Fe²⁺
Cu²⁺
Mg²⁺
pH
7.6
5.2
10.4
当向含相同浓度Cu²+、Mg²+、Fe²+的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时，（填离子符号）先沉淀，K_sp[Fe（OH）₂] K_sp[Mg（OH）₂]（填“＞”、“=”或“＜”）．

氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如图1所示：

（1）该流程中可以循环的物质是．
（2）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²^﹣等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制，得到精制饱和食盐水．
①第一次精制过程中所加除杂试剂顺序不合理的是
A．BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃、HCl B．BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH、HCl
C．NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃、HCl D．Na₂CO₃、BaCl₂、NaOH、HCl
②一次精制后的食盐水仍会有少量的Ca²⁺、Mg²⁺ ，需要送入阳离子交换塔进行二次精制，若不经过二次精制，直接进入离子膜电解槽，这样会产生什么后果．
（3）图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图（阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成），则A处产生的气体是，F电极的名称是．电解总反应的离子方程式为．
（4）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8%～9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为．
（5）已知在电解槽中，每小时通过1A的直流电理论上可以产生1.492g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8h，制得32%的烧碱溶液（密度为1.342t/m³）113m³ ，电解槽的电流强度1.45×10⁴A，该电解槽的电解效率为（保留两位小数）．

体积为1L的某溶液中含有的离子如表所示：用Pt电极电解该溶液，当电路中有3mol电子通过时（忽略电解时溶液体积的变化及电解产物可能存在的溶解现象），下列说法正确的是（　　）

离子	Cu²⁺	Al³⁺	NO₃^﹣	Cl^﹣
	1	1	a	1

A . 阴极析出的金属是铜与铝 B . a=3 C . 阳极生成1.5 mol Cl₂ D . 电解后溶液的pH=0

用惰性电极电解下列溶液，其中随着电解的进行，溶液pH值逐渐减小的是（　　）

①氯化钠溶液　②硫酸铜溶液　③氢氧化钠溶液　④稀硫酸　⑤稀盐酸　⑥硫酸钠溶液．

A . ①③⑤ B . ②④⑤ C . ②④ D . ②④⑥

将一直流电源的正、负极，分别接在一张用食盐水、碘化钾淀粉溶液和酚酞试液浸湿的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是（）

	A	B	C	D
阳极	白	红	蓝	蓝
阴极	蓝	蓝	红	蓝

A . A B . B C . C D . D

一种充电电池放电时的电极反应为H₂+2OH^﹣﹣2e^﹣═2H₂O； NiO（OH）+H₂O+e^﹣═Ni（OH）₂+OH^﹣

当为电池充电时，与外电源正极连接的电极上发生的反应是（）

A . NiO（OH） ₂的氧化 B . NiO（OH）的还原 C . H₂O的氧化 D . H₂O的还原

从NO₃^﹣、SO₄²^﹣、H⁺、Cu²⁺、Ba²⁺、Ag⁺、Cl^﹣等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解．

（1）两极分别放出H₂和O₂时，电解质的化学式可能是．
（2）若阴极析出金属，阳极放出O₂时，电解质的化学式可能是．
（3）两极分别放出气体，且体积比为1：1，电解质的化学式可能是．

Fe（OH）₂极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe（OH）₂沉淀．若用如图实验装置可制得纯净的Fe（OH）₂沉淀，两极材料分别为石墨和铁．

（1） a电极材料为，其电极反应式为；
（2）电解液d可以是，则白色沉淀在电极上生成；也可以是，则白色沉淀在两极之间的溶液中生成．
A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl₂溶液
（3）若d改为Na₂SO₄溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为．

1L KNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中c （NO₃^﹣）=4mol•L^﹣1 ，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L气体（标准状况下），假定电解后溶液体积仍为1L，原混合溶液中c（K⁺）为（　　）

A . 1mol•L^﹣1 B . 2mol•L^﹣1 C . 3mol•L^﹣1 D . 4mol•L^﹣1

工业制取氯气是用电解饱和食盐水的方法来大量制取，回答下列问题

（1）写出实验室制氯气的化学方程式并用双线桥标出电子得失情况
（2）取100克29.25%食盐水电解，假设电解完全且气体全部逸出，所得溶液体积为80毫升，求生成气体的总体积（标准状况）和剩余溶液物质的量浓度？

KIO₃是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：

（1） KIO₃的化学名称是。
（2）利用“KClO₃氧化法”制备KIO₃工艺流程如下图所示：
“酸化反应”所得产物有KH(IO₃)₂、Cl₂和KCl。“逐Cl₂”采用的方法是。“滤液”中的溶质主要是。“调pH”中发生反应的化学方程式为。
（3） KClO₃也可采用“电解法”制备，装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为，其迁移方向是。
③与“电解法”相比，“KClO₃氧化法”的主要不足之处有（写出一点）。

以石墨作电极，电解AgNO₃溶液，可在两极分别得到Ag和O₂ ，下列说法正确的是（）

A . 氧化性：Ag⁺ > H⁺ ，还原性：NO $\text{[math]}$ > OH^－ B . Ag附着在阳极：Ag⁺+ e^－=Ag C . 电解过程中溶液的酸性将逐渐减弱 D . 电路中每转移1mol电子，可生成1molAg和0.25molO₂

弱电解质的研究是重要课题。

（1） ①水溶液中碳元素的存在形态随pH变化如图所示。
下列说法正确的是(填序号)。
a.A点，溶液中H₂CO₃和 $\text{[math]}$ 浓度相同
b.pH=8时，溶液中含碳元素的微粒主要是 $\text{[math]}$
c.当c( $\text{[math]}$ )=c( $\text{[math]}$ )时，c(H⁺)>c(OHˉ)
②向上述pH=8.6的水溶液中加入NaOH溶液时，发生反应的离子方程式是。
（2）碳酸及部分弱酸的电离平衡常数如下表。
弱酸
H₂S
H₂CO₃
HClO
电离平衡常数(25℃)
K₁=1.3×10ˉ⁷
K₂=7.1×10ˉ¹⁵
K₁=4.4×10ˉ⁷
K₂=4.7×10ˉ¹¹
K=1.0×10ˉ⁸
①H₂S、H₂CO₃、HClO的酸性由强到弱的顺序为。
②将少量CO₂气体通入NaClO溶液中，写出该反应的离子方程式：。
（3） 25℃，0.01mol·L^-1NaClO溶液的pH=，若从盐类水解原理角度设计一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取)，证明碳酸是弱电解质，你的设计方案是。

溶质	CH₃COONa	NaHCO₃	Na₂CO₃	NaCO	NaCN
pH	8.8	9.7	.6	0.3	．

离子	Fe²⁺	Cu²⁺	Mg²⁺
pH	7.6	5.2	10.4

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