2024版化学新教材鲁科版（闽粤皖京豫）教师用书配套课件第6章化学反应与能量转化第6章热点强化16　电解原理创新应用

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2024-11-17 0 0 618.12KB 7 页 5.9玖币

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热点强化 16　电解原理创新应用

1．电解原理常见的考查点

电解原理及应用是高考高频考点，该类试题往往与生产、生活及新科技等相联系，以装置图

或流程图为载体呈现，题材广、信息新，题目具有一定难度。主要考查阴、阳极的判断、电

极反应式、电解反应方程式的书写、溶液离子浓度变化及有关计算等。

2．“5点”突破电解综合应用题

(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)注意放电顺序，正确判断放电的微粒或物质。

(4)注意介质，正确判断反应产物，酸性介质不出现 OH－，碱性介质不出现 H＋；不能想当然

地认为金属作阳极，电极产物为金属阳离子。

(5)注意得失电子守恒和电荷守恒，正确书写电极反应式。

题组一　电解原理在物质提纯中的应用

1．科学家采用电渗析法提纯乳清(富含 NaCl 的蛋白质)，有价值的蛋白质回收率达到 98%，

工作原理如图所示：

下列说法错误的是(　　)

A．膜 1为阳离子交换膜，膜 2为阴离子交换膜

B．膜 1、膜 2孔径不大于半透膜孔径

C．a极的电极反应式为 2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑

D．每转移 2 mol 电子，理论上乳清质量减少 58.5 g

答案　D

解析　a极区的稀氢氧化钠溶液变为浓氢氧化钠溶液，说明 a极区生成了氢氧化钠，即钠离

子通过膜 1向a极区迁移，膜 1为阳离子交换膜；同理，氯离子通过膜 2向b极区迁移，膜

2为阴离子交换膜，A项正确；提纯蛋白质，不能让蛋白质(胶体粒子)通过膜 1、膜 2，所以

膜1、膜 2孔径应不大于半透膜孔径，B项正确；a极为阴极，发生还原反应：2H2O＋2e－

===2OH－＋H2↑，C项正确；每转移 2 mol 电子，结合电极反应和电荷守恒可知，理论上乳

清减少的质量为 2 mol NaCl 的质量，即质量减少 117 g，D项错误。

2．(2022·广东梅州模拟)电解法常用于分离提纯物质，某混合物浆液含 Al(OH)3、MnO2和少

量Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使 Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的

电解分离装置(如图)，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液进行回收利用(已知：2CrO

＋2H＋Cr2O＋H2O)，下列说法不正确的是(　　)

A．阴极室生成的物质为 NaOH 和H2

B．阳极的电极反应式是 2H2O－4e－===4H＋＋O2↑

C．a离子交换膜为阳离子交换膜

D．当外电路中转移 2 mol 电子时，阳极室可生成 1 mol Cr2O

答案　D

解析　电解时，阳极上水中的 OH－放电：2H2O－4e－===O2＋4H＋，浆液中的 CrO 通过阴离

子交换膜向阳极移动，从而从浆液中分离出来，因存在 2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O，则分离

后含铬元素的粒子是 CrO、Cr2O；阴极上水中的 H＋放电：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，混

合物浆液中的钠离子通过阳离子交换膜进入阴极，故阴极反应生成氢气和 NaOH；电解时，

每转移 2 mol 电子，阳极区生成 2 mol H＋，由于 2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O为可逆反应，阳

极室生成的 Cr2O小于 1 mol，D错误。

题组二　电解原理在无机物制备中的应用

3．(2022·湖北，14)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备 Li[P(CN)2]，过程

如图所示(Me 为甲基)。下列说法正确的是(　　)

A．生成 1 mol Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移 2 mol 电子

B．阴极上的电极反应为：P4＋8CN－－4e－===4[P(CN)2]－

C．在电解过程中 CN－向铂电极移动

D．电解产生的 H2中的氢元素来自于 LiOH

答案　D

解析　石墨电极为阳极，对应的电极反应式为 P4＋8CN－－4e－===4[P(CN)2]－，则生成 1 mol

Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移 1 mol 电子，A错误；阴极上发生还原反应，应该得电

子，电极反应式为 2HCN＋2e－===H2↑＋2CN－，B错误；石墨电极为阳极，铂电极为阴极，

CN－应该向阳极移动，即移向石墨电极，C错误；由所给图示可知 HCN 在阴极放电，产生

CN－和H2，而 HCN 中的 H来自于 LiOH，则电解产生的 H2中的氢元素来自于 LiOH，D正

确。

4．(2022·四川模拟)科研工作者利用双功能催化剂实现了室温条件下电催化联合制备氨气和

硝酸。下列说法错误的是(　　)

A．X端为化学电源的负极

B．b极的电极反应式为 N2＋6H2O－10e－===2NO＋12H＋

C．理论上 a、b电极消耗 N2速率相等

D．离子交换膜可以是质子交换膜

答案　C

解析　因为 a电极氮元素化合价降低，氮气得电子，所以 a极为阴极，X端为化学电源的负

极，A正确；理论上 a、b电极得失电子数相等，但 a极上 1 mol N2得到 6 mol 电子，b极上

1 mol N2失去 10 mol 电子，所以消耗 N2速率不相等，C错误；离子交换膜可以是质子交换

膜，b极产生的质子通过交换膜进入 a极区，D正确。

5．(2022·浙江 6月选考，21)通过电解废旧锂电池中的 LiMn2O4可获得难溶性的 Li2CO3和

MnO2，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中

溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是(　　)

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摘要：

热点强化16　电解原理创新应用1．电解原理常见的考查点电解原理及应用是高考高频考点，该类试题往往与生产、生活及新科技等相联系，以装置图或流程图为载体呈现，题材广、信息新，题目具有一定难度。主要考查阴、...

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