杰哥 | 5-6 電解原理及應(yīng)用

1??2022廣東

以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進(jìn)行電解，實現(xiàn)Al的再生。 該過程中

陽極：Al -3e? =Al3?；Mg -2e? =Mg2?

陰極：Al3? +3e? =Al

單質(zhì)氧化性：Mg>Al；離子氧化性：Mg2?<Al3?

A. 陰極發(fā)生的反應(yīng)為Mg -2e? =Mg2?【陽極】

B. 陰極上Al被氧化【還原】

C. 在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽極泥?

D. 陽極和陰極的質(zhì)量變化相等【陽極消耗Al和Mg，陰極只生成Al，不相等】

2??2020全國Ⅱ

電致變色器件可智能調(diào)控太陽光透過率，從而實現(xiàn)節(jié)能。下圖是某電致變色器件的示意圖。當(dāng)通電時，Ag?注入到無色WO?薄膜中，生成 AgxWO?，器件呈現(xiàn)藍(lán)色，對于該變化過程，下列敘述錯誤的是

A. Ag為陽極

B. Ag?由銀電極向變色層遷移

C. W元素的化合價升高【得電子，化合價降低】

D. 總反應(yīng)為WO?+xAg =AgxWO?

3??2021全國乙

沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率。為解決這一問題，通常在管道口設(shè)置一對惰性電極（如圖所示），通入一定的電流。下列敘述錯誤的是

A. 陽極發(fā)生將海水中的Cl?氧化生成Cl?的反應(yīng)【陰陽相析】

B. 管道中可以生成氧化滅殺附著生物的 NaClO

C. 陰極生成的H?應(yīng)及時通風(fēng)稀釋安全地排入大氣【H?易燃易爆】

D. 陽極表面形成的Mg(OH)?等積垢需要定期清理【Mg2?向陰極移動】

4??2022海南

一種采用H?O(g)和N?(g)為原料制備NH?(g)的裝置示意圖如圖。

b：陰極【N? +6e? +3H?O =2NH? +3O2?】

a：陽極【2O2? -4e? =O?】

下列有關(guān)說法正確的是

A. 在b電極上， N?被還原【N?得電子】

B. 金屬Ag可作為a電極的材料【會發(fā)生Ag -e? =Ag?】

C. 改變工作電源電壓，反應(yīng)速率不變【電流大小都變了】

D. 電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中O2?不斷減少【不變】

5??2021遼寧

利用

電解轉(zhuǎn)化法從煙氣中分離CO?的原理如圖。

已知?dú)怏w可選擇性通過膜電極，溶液不能通過。下列說法錯誤的是

有機(jī)反應(yīng)中：加H（去O）是還原

A. a為電源負(fù)極

B. 溶液中Q的物質(zhì)的量保持不變

C. CO?在M極被還原【CO?與OH?不是氧化還原反應(yīng)】

D. 分離出的CO?從出口2排出【先變成HCO??，然后與H?結(jié)合變成CO?】

6??2022浙江6月選考

通過電解廢舊鋰電池中的LiMn?O?可獲得難溶性的Li?CO?和MnO?，電解示意圖如下（其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計）。下列說法不正確的是

陰極：LiMn?O? +3e? +8H? =2Mn2? +Li? +4H?O

A. 電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)

B. 電極B的電極反應(yīng)：2H?O +Mn2? -2e? == MnO? +4H?

C. 電解一段時間后溶液中Mn2?濃度保持不變【陰極每獲得6mole?，可以生成4molMn2?；陽極每消耗6mole?，會消耗3molMn2?，是增加】

D. 電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)pH除去Mn2?，再加入Na?CO?溶液以獲得Li?CO?

7??2021江蘇

通過下列方法可分別獲得H?和O?：①通過電解獲得NiOOH和H?（裝置如圖所示）；②在 90℃將NiOOH與H?O反應(yīng)生成Ni(OH)?并獲得 O?。下列說法正確的是

陰極：2H?O +2e? =H? +2OH?

A. 電解后KOH溶液的物質(zhì)的量濃度減小【不變】

B. 電解時陽極電極反應(yīng)式：Ni(OH)? +OH? -e? =NiOOH +H?O?

C. 電解的總反應(yīng)方程式：2H?O =通電= 2H?↑+O?↑【總：2Ni(OH)? =電解= 2NiOOH +H?】

D. 電解過程中轉(zhuǎn)移 4 mol 電子，理論上可獲得 22.4 LO?【標(biāo)況】

8??2021湖北

Na?Cr?O?的酸性水溶液隨著H?濃度的增大會轉(zhuǎn)化為CrO?。電解法制備CrO?的原理如圖所示。下列說法錯誤的是

A. 電解時只允許H?通過離子交換膜【裝置是要讓陽極這一端c(H?)越多越好】

B. 生成O?和H?的質(zhì)量比為8∶1

C. 電解一段時間后陰極區(qū)溶液OH?的濃度增大 【放氫生堿】

D. CrO?的生成反應(yīng)為Cr?O?2? +2H? ==2CrO? +H?O

9??2020山東

采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水的裝置如圖所示。忽略溫度變化的影響，下列說法錯誤的是

陰極：O? +2e? +2H? =H?O?

A. 陽極反應(yīng)為 2H?O -4e? == 4H? +O?

B. 電解一段時間后，陽極室的pH未變【因為質(zhì)子交換膜過去了，并且消耗=生成】

C. 電解過程中，H?由a極區(qū)向b極區(qū)遷移【陰陽相析】

D. 電解一段時間后，a極生成的O?與b極反應(yīng)的O?等量【不等量，通分電極反應(yīng)式】

??2019全國Ⅱ

環(huán)戊二烯

是重要的有機(jī)化工原料,廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵[Fe(C?H?)?，結(jié)構(gòu)簡式為

]，后者廣泛應(yīng)用于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如圖所示，其中電解液為溶解有溴化鈉（電解質(zhì)）和環(huán)戊二烯的 DMF 溶液（DMF為惰性有機(jī)溶劑）。 該電解池的陽極為Fe，總反應(yīng)為。

電解制備需要在無水條件下進(jìn)行，原因為有水的話，會阻礙中間產(chǎn)物Na的生成，F(xiàn)e2?會發(fā)生水解Fe2? 2H?O ? Fe(OH)? +2H?，導(dǎo)致最后產(chǎn)率會大幅降低。