1、第2课时 电解原理的应用1如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法正确的是(C)A从E口逸出的气体是Cl2B每生成22.4 L Cl2,同时产生2 mol NaOHC从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性D依次用Na2CO3、NaOH、BaCl2、盐酸等试剂除去粗盐水中Ca2、Mg2、SO等离子解析:右边是阴极区,发生2H2e=H2,所以从E口逸出的气体是H2,故A错误;每生成22.4 L Cl2,没有指明温度和压强,故B错误;阴极生成OH,且Na向阴极移动,阴极区生成NaOH,为增强导电性,则从B口加入稀NaOH(增强导电性)的水溶液,故C正确;粗盐提纯所加试剂的顺序Na
2、2CO3必须放在BaCl2的后面,故D错误。2按图甲装置进行实验,若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。下列叙述不正确的是(C)AE表示反应消耗H2O的物质的量BE表示反应生成H2SO4的物质的量CF表示反应生成Cu的物质的量DF表示反应生成O2的物质的量解析:由甲图可知,Cu为阴极,C为阳极,电解质溶液为CuSO4溶液,总反应式为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4,各物质及电子转移关系为:2H2O2Cu2H2SO4O24e,再根据乙图可得,E可以表示H2O、Cu、H2SO4,F表示O2的物质的量,故选C。3铅的电解精炼是工业上实现废铅回收以及粗铅提纯的重要手段。铅的电解精炼在
3、由PbSiF6和H2SiF6两种强电解质组成的水溶液中进行。从还原炉中产出的某粗铅成分如下表所示:成分PbCuAgFeZnSn%97.501.220.120.150.090.64(1)电解精炼时阳极泥的主要成分是_Cu、Ag_(元素符号)。(2)电解后阴极得到的铅中仍含有微量的杂质,该杂质最有可能是_Sn_(填一种)。(3)电解过程中,粗铅表面会生成SiF6气体,写出该电极反应式_SiF2e=SiF6_。解析:(1)电解精炼铅时阳极泥的主要成分是金属活动性比铅弱的铜和银;(2)电解后阴极得到的铅中仍含有微量的杂质,该杂质最有可能是与铅活动性最接近的锡;(3)电解过程中,粗铅作阳极,在粗铅表面生
4、成SiF6气体的电极反应式为SiF2e=SiF6。4电解是利用外电路电源提供电能的一种强有力的氧化还原手段,可以使不能发生的氧化还原反应强制发生。因此电解原理有着广泛的应用,可以应用电解手段制备、净化、提纯某些物质。(1)CO2气体是引起温室效应和气候变暖的主要物质。Journal of Energy Chemistry报道我国科学家设计CO2熔盐捕获与转化装置如图。判断a、d电极的名称,并写出电极反应式。(2)三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池元件。电解法制备过程如下:用NaOH溶液将NiCl2溶液的pH调至7.5,加入适量硫酸钠固体后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO,把二价镍(可简单写成Ni2)氧化为Ni3,再将Ni3经一系列反应后转化为Ni2O3。电解装置如图所示。分析加入适量硫酸钠固体的作用。答案:(1)a为阳极:2C2O4e=4CO2O2d为阴极:CO4e=C3O2(2)增强溶液的导电能力解析:(1)提示:根据图示可以得出d电极上发生CO转化为C的反应,根据化合价可以判断发生的是得电子的还原反应,因此电极d为阴极,电极反应式为CO4e=C3O2;则电极a为阳极,根据图示可以判断电极反应式为2C2O4e=4CO2O2。(2)提示:硫酸钠是一种强电解质,向其中加入硫酸钠,能使溶液中的离子浓度增大,从而增强溶液的导电能力。