第四章 第二节 第3课时　电解原理的创新应用.docx

第3课时电解原理的创新应用

[核心素养发展目标]1.了解电解原理在物质的转化与制备、水处理和废物回收利用方面的广泛应用。2.进一步掌握电解问题分析的一般方法，巩固陌生电解装置中电极反应式的书写方法。

类型一电解在物质的转化与制备方面的应用

1．Cu2O是一种半导体材料，同时纳米级Cu2O又具有优良的催化性能。利用电解装置可以制取Cu2O。

(1)铜是____极，其电极反应式为___________________________________________。

(2)电池的总反应为_______________________________________________________。

(3)石墨电极附近的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4)当电路中有0.1mol电子通过时，生成Cu2O________g。

2．将K2MnO4溶液采用惰性电极隔膜法电解，可制得KMnO4，装置如图：

写出电解的电极反应式和总反应方程式。

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3．许多有机化学反应包含电子的转移，使这些反应在电解池中进行时称为电有机合成。一种由丙烯腈电合成己二腈的反应为

4CH2===CHCN＋2H2Oeq\o(――→,\s\up7(电解))2NC(CH2)4CN＋O2↑，写出电解时的电极反应式。

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配平电极反应式的思路方法

步骤1：运用得失电子守恒，配平变价物质的计量数和得失电子数。

步骤2：运用电荷守恒，配平H＋或OH—等离子的计量数。

一般，强酸性环境用H＋调电荷；强碱性环境用OH－调电荷。其他情况：生成物中加H＋或OH－。

步骤3：运用质量守恒配平其他物质的计量数，如H2O等。

类型二电解原理在水处理方面的应用

4．电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示，电极为惰性电极。已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等离子。下列叙述正确的是()

A．A膜是阳离子交换膜

B．通电后，海水中阴离子向b电极处移动

C．通电后，b电极上产生无色气体，溶液中出现白色沉淀

D．通电后，a电极的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋

5.用铁和石墨作电极电解酸性废水，可将废水中的POeq\o\al(3－,4)以FePO4(不溶于水)的形式除去，其装置如图所示。下列说法正确的是()

A．若X、Y电极材料连接反了，则仍可将废水中的POeq\o\al(3－,4)除去

B．X极为石墨，该电极上发生氧化反应

C．电解过程中Y极周围溶液的pH增大

D．电解时废水中会发生反应：4Fe2＋＋O2＋4H＋＋4POeq\o\al(3－,4)===4FePO4↓＋2H2O

类型三电解原理在废物回收利用方面的应用

6．利用电解技术，以氯化氢为原料回收氯气的过程如图所示，下列说法不正确的是()

A．H＋由阳极区向阴极区迁移

B．阳极反应式：2HCl(g)＋2e－===Cl2＋2H＋

C．阴极反应式：Fe3＋＋e－===Fe2＋

D．阴极区发生的反应：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O

7．我国科研团队开发了一种新型铠甲催化剂Ni/Co@石墨烯，可以高效去除合成气中的H2S杂质并耦合产氢，其工作原理如图所示。下列说法错误的是()

A．M电极为阴极

B．电极上生成H2和Sx的物质的量之比为1∶x

C．阳极的电极反应式为xH2S－2xe－===Sx＋2xH＋

D．铠甲催化剂表面的石墨烯可以保护内部金属免受环境的影响

8．电解法转化CO2可实现CO2的资源化利用，电解CO2制甲酸盐的装置如图所示。下列说法正确的是()

A．b是电源负极

B．K＋由乙池向甲池迁移

C．甲池中KHCO3溶液浓度增大，乙池中KHCO3溶液浓度降低

D．乙池电极反应式为CO2＋HCOeq\o\al(－,3)＋2e－===HCOO－＋COeq\o\al(2－,3)