人教版高考化学一轮总复习精品课件 选择性必修1 化学反应原理 主题1 化学反应与能量 第8章 化学反应与电能 第2节 电解池 金属的腐蚀与防护.pptVIP

【核心素养考查点剖析】本题主要考查电解原理在生活生产中的应用,考查了隔膜在电化学中的应用,考查了考生利用电化学原理解决陌生实际问题的能力,体现了试题对“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”的素养考查。有关电解池的试题,重点要弄清楚电解的原理,阴、阳极的判断和阴、阳极上电极反应式的书写,利用阳极反应式+阴极反应式=总反应式时,加的过程中需使得失电子数相等。解析:本题考查了原电池的工作原理和电极反应式的书写。由图可知,a极变化为CH3COO-→CO2,该极的电极反应为2H2O+CH3COO--8e-══2CO2↑+7H+,a极发生氧化反应,则a极为负极,b极为正极,A项正确;由于可实现海水淡化,结合原电池原理分析,Cl-应移向a极,Na+应移向b极,故隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜,B项错误;当转移8mole-时,CH3COO-减少1mol,同时H+增加7mol,应有8molCl-通过隔膜1,则转移1mol电子时理论上可除去1molNaCl,C项正确;工作一段时间后,由于正极反应式为2H++2e-══H2↑,故正、负极生成气体的物质的量之比为2∶1,D项正确。【典题训练】1.(2022浙江卷改编)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()。A.电极A为阴极,发生还原反应B.电极B的电极反应:2H2O+Mn2+-2e-══MnO2+4H+C.电解一段时间后溶液中Mn2+浓度保持不变D.电解结束,可通过调节pH除去Mn2+,再加入Na2CO3溶液以获得Li2CO3C解析:电极B上,Mn2+失去电子,Mn元素的化合价升高,则B极为阳极,A极为阴极,A、B项正确;电极A的电极反应为LiMn2O4+8H++3e-══Li++2Mn2++4H2O,结合电极B的电极反应可知总反应的离子方程式为2LiMn2O4+4H+2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,Mn2+有剩余,故溶液中Mn2+浓度增大,C项错误;电解结束后,溶液中的阳离子为Li+和Mn2+,调节pH可使Mn2+生成沉淀除去,由于Li2CO3为难溶物,溶液中的Li+可加入Na2CO3溶液制取Li2CO3,D项正确。2.(2023湖北卷)我国科学家设计如图所示的电解池,实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变,电解生成氢气的速率为xmol·h-1。下列说法错误的是()。A.b电极反应式为2H2O+2e-══H2↑+2OH-B.离子交换膜为阴离子交换膜C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜D.海水为电解池补水的速率为2xmol·h-1D解析:该装置工作时,b电极连接电源负极,为阴极,电极上放出H2:2H2O+2e-══H2↑+2OH-,A项正确;阳极无Cl2生成且KOH溶液浓度不变,则本质上是电解水,阳极生成O2,则OH-移向a极,离子交换膜为阴离子交换膜,B项正确;电解时KOH溶液浓度不变,PTFE膜不透液态水,则通过PTFE膜的水应为动能高的水分子(透汽),C项正确;电解生成H2的速率为xmol·h-1,电解的总反应为2H2O2H2↑+O2↑,故海水为电解池补水的速率为xmol·h-1,D项错误。3.(2021全国甲)乙醛酸是一种重要的化工中间体,可采用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是()。A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B.阳极上的反应式为:C.制得2mol乙醛酸,理论上外电路中迁移了1mol电子D.双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移D4.CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。(1)写出阴极CO2被还原为HCOO-的电极反应式:。?(2)电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是。?【新情境模拟训练】电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如图所示(图中“HA”表示乳酸分子,乳酸的摩尔质量为90g·mol-1;“A-”表示乳酸根离子)。则下列说法不正确的是()。A.交换膜Ⅰ为只允许阳离子透过的阳离子交换膜B.阳极的电极反应式为2H2O-4e-══O2↑+4H+C.电解过程中采取一