精品高中化学鲁科版选修4教学案：第1章 第2节 第2课时　电解原理的应用 Word版含解析.doc

中学化学精品资料第2课时电解原理的应用课标要求1掌握工业电解饱和食盐水制取烧碱、氢气和氯气的原理。2了解电镀、电解精炼的原理及应用。3能够应用电解原理判断离子的氧化性或还原性强弱并进行相关计算。1电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，其中阳极产物为Cl2，阴极产物为NaOH和H2。2电解精炼铜时，粗铜做阳极，精铜做阴极，含有铜离子的溶液为电解质溶液。3电镀时，镀层金属做阳极，镀件做阴极，含镀层金属阳离子的电解质溶液做电镀液。以下为电解NaCl溶液的装置示意图，填写下面空格。(1)实验现象阳极上有黄绿色有刺激性气味的气体产生。阴极上有气体产生，阴极附近溶液变红色。(2)实验结论：用惰性电极电解饱和食盐水，生成H2、Cl2和NaOH。(3)放电顺序及电极反应阳极离子放电顺序：Cl>OH，电极反应：2Cl2e=Cl2(氧化反应)。阴极离子放电顺序：H>Na，电极反应：2H2e=H2(还原反应)。(4)电解反应的化学方程式2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。离子方程式：2Cl2H2O2OHH2Cl2。特别提醒因为阳极产物Cl2和阴极产物H2会发生反应，Cl2和NaOH会发生反应，因此氯碱工业中常用特殊的电解槽电解饱和食盐水，为避免电解产物之间发生反应常用阳离子交换膜将两极溶液分开，阳离子能通过阳离子交换膜，而阴离子不能通过。1关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是()A若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色B若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠D电解时铁作阳极解析：选B阳极反应：2Cl2e=Cl2，因此阳极区加入KI，因Cl2将I氧化为I2，溶液呈棕色；阴极反应：2H2e=H2，H放电则OH增多，溶液呈碱性，使酚酞溶液变红；若用铁作阳极，电极本身被氧化，不能得到氯气。2某小组设计电解饱和食盐水的装置如右图，通电后两极均有气泡产生，下列叙述正确的是()A铜电极附近观察到黄绿色气体B石墨电极附近溶液先变红C溶液中的Na向石墨电极移动D铜电极上发生还原反应解析：选DA项，电解饱和食盐水时，若电极为惰性电极，则两极分别产生氯气和氢气，而现在Cu作电极时仍产生两种气体，说明Cu为阴极，石墨为阳极，则石墨电极附近有氯气产生，错误；B项，石墨为阳极，Cu为阴极，氢离子在阴极放电生成氢气，则铜电极附近溶液先变红，错误；C项，电解池中的阳离子向阴极移动，所以钠离子向Cu极移动，错误；D项，铜电极为阴极，发生还原反应，正确。1铜的电解精练(1)装置(2)电极反应式阳极：Cu(粗铜)2e=Cu2阴极：Cu22e=Cu。(3)杂质变化铜的电解精炼过程中，Zn、Ni、Fe等比铜活泼的金属在阳极放电变成金属阳离子进入溶液，电极反应式分别为Zn：Zn2e=Zn2；Ni：Ni2e=Ni2；Fe：Fe2e=Fe2。不如铜活泼的银、金、铂等金属不放电与其他不溶性杂质混在一起沉积在电解池的底部，形成阳极泥。特别提醒(1)粗铜中含Zn、Fe、Ag等杂质，同时间段内两电极质量改变不相等，但两电极通过电量相等。(2)电解过程中，阴离子浓度不变，Cu2浓度减小，Fe2、Zn2、Ni2浓度增大。2电镀(1)概念应用电解原理，在金属或非金属表面上镀上一薄层其他金属或合金的过程称为电镀。(2)目的增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外观。(3)示例电镀时，镀层金属做阳极，待镀金属制品做阴极，含镀层金属阳离子的溶液做电镀液。铁钉上镀铜如下所示：阴极待镀的金属制品：铁钉阳极镀层金属：铜电镀液含有镀层金属离子的盐溶液：CuSO4溶液装置图电极反应阳极：Cu2e=Cu2阴极：Cu22e=Cu特别提醒电镀的特点：“一多、一少、一不变”。(1)一多：是指阴极上有镀层金属沉积；(2)一少：是指阳极上有镀层金属溶解；(3)一不变：是指电镀后，电解质溶液中的离子浓度保持不变。1判断正误(正确的打“”，错误的打“×”)。(1)精炼铜装置中，粗铜做阴极，精铜做阳极。(×)(2)精炼铜后，电解质溶液中含Zn2、Cu2、Ag、Fe2等阳离子。(×)(3)精炼铜过程中，电解质溶液中Cu2不变。(×)(4)精炼铜装置中，阴极得到32 g铜，阳极电子转移1 mol。()(5)精炼铜过程中，OH在阳极放电，Cu2在阴极放电。(×)2下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是()A粗铜板作阳极B电解时，阳极发生氧化反应，阴极反应为Cu22e=CuC粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥D电解铜的纯度可达99.95%99.98%解析：选CFe、Zn、Ni比Cu活泼，电解时首先放电，不会形成阳极泥。3在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是()A锌做阳极，铁制品做阴极，溶液中含有锌离子B铂做阴极，铁制品做阳极，溶液中含有锌离子C铁做阳极，铁制品做阴极，溶液中含有亚铁离子D锌做阴极，铁制品做阳极，溶液中含有亚铁离子解析：选A根据电镀原理，应用镀层金属做阳极，镀件做阴极，含有镀层金属离子的电解质溶液做电镀液。4关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是()A都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B电解液的成分都保持不变C阳极反应都只有Cu2e=Cu2D阴极反应都只有Cu22e=Cu解析：选DA项电镀时镀件作阴极；B项电解精炼铜时电解液成分改变；C项电解精炼铜时，若有比铜活泼的金属杂质(如锌)，则阳极还会发生Zn2e=Zn2的反应。1计算方法有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、某元素的化合价、元素的相对原子质量、溶液的pH及物质的量浓度等。不论哪种计算，均可概括为下列三种方法：电子守恒法计算用于串联电路，通过阴、阳两极的电量相同等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等总反应式计算先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算关系式计算根据得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需要的关系式2.等量关系(1)当电流通过一个或多个串联的电解池时， 它们皆处于同一闭合电路中，所以各池的电流强度相等，同一时间内通过的电子的物质的量相等。(2)常见电化学计算的对应关系：H2Cl2O2Cu2Ag2H2OH。如电解中析出气体时，在同温同压下析出各气体物质的量之比为n(H2)n(Cl2)n(O2)110.5。1把两个惰性电极插入500 mL的AgNO3溶液中，通入直流电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是()A27 mgB54 mgC108 mg D216 mg解析：选B由题意知电解AgNO3溶液时，阳极生成O2和HNO3，阴极生成Ag，n(H)cV103×0.55×104 (mol)，若设生成Ag为x，则AgH1 mol1 molx5×104 molx5×104 mol，m(Ag)5×104 mol×108 g·mol10.054 g54 mg。2如图所示，若电解5 min时，测得铜电极的质量增加2.16 g。试回答：(1)电源中X极是_(填“正”或“负”)极。(2)通电5 min时，B中共收集到224 mL(标准状况)气体，溶液体积为200 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前c(CuSO4)_ mol·L1。(3)若A中KCl溶液的体积也是200 mL，则电解后溶液的c(OH)_ mol·L1。解析：(1)铜极增重，说明银在铜极析出，则铜极为阴极，X为负极。(2)C中铜极增重2.16 g，即析出0.02 mol Ag，线路中通过0.02 mol电子。由4eO2，可知B中产生的O2只有0.005 mol，即112 mL。但B中共收集到224 mL气体，说明还有112 mL气体是H2，即Cu2全部在阴极放电后，H接着放电产生了112 mL H2，则通过0.01 mol 电子时，Cu2已完全变为Cu单质。由2eCu，可知n(Cu2)0.005 mol，则c(CuSO4)0.025 mol·L1。(3)由4e4OH知，A中生成0.02 mol OH，c(OH)0.1 mol·L1。答案：(1)负(2)0.025(3)0.1三级训练·节节过关1下列描述中，不符合生产实际的是()A电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D在镀件上电镀锌，用锌作阳极解析：选A电解池的阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应。电解熔融的Al2O3制Al时，若用Fe作阳极，会发生Fe2e=Fe2，Fe2移动到阴极上发生Fe22e=Fe，使得到的Al不纯。2电镀在工业上有着广泛的应用，可以镀锌、镀铜、镀金等。利用如图所示装置可以将铜牌变为银牌，即在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法中正确的是()A通电后，Ag向阳极移动B银片与电源负极相连C该电解池的阴极反应可表示为Age=AgD当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初解析：选C铜牌上镀银，银为阳极，Ag向阴极移动，阴极反应为Age=Ag。由于实验中镀层不可能非常均匀致密，所以将电源反接，阳极上Cu、Ag均能溶解，铜牌不可能恢复如初。3按下面甲图装置进行实验，若图乙的x轴表示流入电极的电子的量，则y轴不可能表示的情况是()Ac(Ag)Bc(NO)C溶液的pH D银棒质量解析：选D此装置为铁上镀银，电镀一段时间后，c(Ag)、c(NO)、溶液的pH基本不变，而银棒质量减小。4粗铜性脆，要加工成铜丝非常困难，粗铜必须经过电解精炼方能被广泛利用。下列关于粗铜精炼的叙述中正确的是()A粗铜与电源的正极相连B电解过程中，电解质溶液中的Cu2浓度保持不变C电解后，溶液中存在的阳离子只有HD电解后，电解槽底部的阳极泥毫无价值解析：选A当粗铜中的杂质Zn、Fe、Ni等在阳极溶解时，Cu2在阴极上被还原，因而溶液中Cu2的浓度有所降低，B项错误；电解后，溶液中存在的Fe2、Zn2和Ni2等阳离子的氧化性弱于Cu2而不被还原，C项错误；阳极泥的成分是在阳极上没有放电的Ag、Au、Pt，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底，可以作为提炼这些重金属的原料，D项错误。5.电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，其中a为电解质溶液，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)X的电极名称是_(填写“阳极”或“阴极”)。(2)若X、Y都是惰性电极。a是饱和食盐水，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液，一段时间后，Y极上的电极反应式为_。(3)若X、Y都是惰性电极，a是CuSO4溶液，电解一段时间后，阳极上产生气体的体积为0.224 L(标准状况下)，则阴极上析出金属的质量为_g。(4)若要用该装置电解精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则Y电极的材料是_。(5)若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，应该选择的方案是_。(填字母编号)方案XYa溶液A银石墨AgNO3B银铁AgNO3C铁银Fe(NO3)3D铁银AgNO3解析：(1)X电极与电源的负极相连，为阴极。(2)Y电极连接电源的正极，故为电解池的阳极，发生氧化反应：2Cl2e=Cl2。(3)阳极反应为4OH4e=O22H2O，生成0.224 L氧气，失去电子的物质的量为×40.04 mol，阴极反应为Cu22e=Cu，根据得失电子守恒，析出铜的质量为×64 g·mol11.28 g。(4)电解精炼铜时，粗铜为阳极连接电源的正极，即Y电极为粗铜。(5)电镀时，镀件为阴极，A、B项错误；镀层金属为阳极，而含镀层金属离子的溶液为电镀液，C项错误，D项正确。答案：(1)阴极(2)2Cl2e=Cl2(3)1.28(4)粗铜(5)D1化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是()A铁表面镀锌，铁作阳极B工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl2e=Cl2C电解法精炼粗铜，用精铜作阳极D电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁解析：选B选项A，铁应该作阴极。选项B，电解饱和食盐水时，Cl在阳极失去电子变为Cl2。选项C，电解法精炼粗铜，应该用精铜作阴极，粗铜作阳极。选项D，电解MgCl2饱和溶液，发生的化学反应为MgCl22H2OMg(OH)2Cl2H2，不会产生金属镁。2利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是()A电解时以精铜为阳极，以CuSO4溶液为电解液B电解时阴极发生还原反应C粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu2e=Cu2D电解结束后，电解质溶液的浓度保持不变解析：选B电解时精铜为阴极，粗铜为阳极，A项错误；溶液中Cu2在阴极上得电子，发生还原反应，B项正确；粗铜应该连接电源正极，C项错误；阳极上Fe、Zn、Cu失电子，阴极上只有Cu2得电子，电解结束后，电解质溶液中的Cu2浓度减小，D项错误。3.如图是电解饱和NaCl溶液的实验装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断中正确的是()Aa为正极、b为负极Bc为阴极、d为阳极C电解过程中，d电极质量增加D电解过程中，氯离子浓度不变解析：选A由电子流向可知，a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极，c极：2Cl2e=Cl2；d极：2H2e=H2，因此，B、C、D项均错。4用电化学方法提取废弃定影液中的银，同时使处理后的溶液中不引入其他新的重金属离子，下列方案正确的是()解析：选D要用电化学方法提取废弃定影液中的银，同时使处理后的溶液中不引入其他新的重金属离子，则应该用电解原理，因此阴极应该是银，阳极可以是惰性电极，例如碳棒，答案选D。5如图所示能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(图中电极均为惰性电极)()解析：选D与电源正极相连的是电解池的阳极，阳极发生氧化反应，失去的电子回到正极；与电源负极相连的是电解池的阴极，阴极发生还原反应，接受负极输出的电子。据此判断，D图右电极为阳极，发生反应：2Cl2e=Cl2，可观察到碘化钾淀粉溶液变蓝；左电极为阴极，发生反应：2H2O2e=H22OH，可观察到阴极区溶液变红，收集的气体经点燃可证明为氢气。6金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，则下列叙述中正确的是(已知：氧化性Fe2<Ni2<Cu2)()A阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni22e=NiB电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2和Zn2D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt解析：选D电解时阴极发生还原反应，A项错误；电解过程中，阳极Zn、Fe、Ni依次失去电子生成阳离子进入溶液；Cu、Pt不如Ni活泼不被氧化，沉入槽底成为阳极泥，阴极只析出Ni，B项错误，D项正确；电解后溶液中仍有少量的Ni2，C项错误。7.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨做电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制取有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()Aa为正极，b为负极；NaClO和NaClBa为负极，b为正极；NaClO和NaClCa为阳极，b为阴极；HClO和NaClDa为阴极，b为阳极；HClO和NaCl解析：选B电解饱和食盐水的方程式为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，NaOH在阴极区生成，Cl2在阳极区生成。按照该学生制作的竖直的家用环保型消毒装置，若将阳极置于上方，则氯气一生成即逸出，不能完全与NaOH作用。显然，应将阳极置于下方，阴极置于上方，下方阳极生成的氯气通过溶液时即可很好地被阴极生成的NaOH吸收。反应为Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。还应注意的是图中电极a、b是电源的电极而非电解池的电极。与电解装置上方阴极相连的a为电源的负极，则b为正极。8.如图所示，某工厂采用电解法处理含铬(Cr2O)酸性废水，其中，耐酸电解槽以铁板作阴、阳极，电解后，溶液中的Cr2O全部变为Cr3，下列说法不正确的是()AM与电源的正极相连B出液口排出的溶液中还含有Fe3CN极电极反应为2H2e=H2D阴极区附近溶液pH降低解析：选DA项，电解含铬(Cr2O)酸性废水，溶液中的H在阴极放电产生H2，所以N与电源的负极相连，作阴极，M与电源的正极连接，作阳极，正确；B项，阳极Fe失去电子变为Fe2，然后与溶液中的Cr2O发生反应变为Fe3，Cr2O则被还原变为Cr3，所以出液口排出的溶液中含有Cr3、Fe3，正确；C项，在阴极N极，溶液中的H得到电子变为H2，电极反应为2H2e=H2，正确；D项，在阴极区，由于H得到电子变为H2，附近溶液的酸性减弱，溶液pH升高，错误。9将浓度均为2 mol·L1的AgNO3与Cu(NO3)2溶液各0.5 L混合，以铜为电极进行电解，一段时间后阴极上有1.6 g铜析出，试计算此时：(1)直流电源已输出_mol电子。(2)溶液中c(Cu2)为_mol·L1。解析：(1)阴极有Cu析出时，Ag已完全放电，所以直流电源已输出电子为2 mol·L1×0.5 L×21.05 mol。(2)因用铜做电极，当Ag、Cu2在阴极析出时，阳极铜亦同时溶解成为Cu2，最终使Cu2增加。c(Cu2)1.5 mol·L1。答案：(1)1.05(2)1.510电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池，装有电解液c；A、B分别是两块电极板，通过导线与直流电源相连。(1)若A、B都是惰性电极，电解质溶液c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U形管两边各滴入几滴酚酞溶液，试判断a是_极(填“正”或“负”)，B是_极(填“阴”或“阳”)；A电极上的电极反应式为_，B电极上的电极反应式为_；检验A电极产物的方法是_。(2)如用电解法精炼粗铜，电解液c选用CuSO4溶液，则A电极的材料是_，主要电极反应式为_；B电极的材料是_，电极反应式为_。解析：电流从正极流出，流入电解池的阳极，所以a是正极，B是阴极；A电极反应式为2Cl2e=Cl2，B电极的反应式为2H2e=H2；检验Cl2的方法一般用湿润的淀粉碘化钾试纸，Cl2能使试纸变蓝，也可以用湿润的有色布条或纸条，Cl2能使其退色。答案：(1)正阴2Cl2e= Cl22H2e=H2把湿润的淀粉碘化钾试纸放在A电极附近，试纸变蓝(2)粗铜Cu2e= Cu2精铜Cu22e= Cu1欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金属和电镀液均正确的是()AAg和AgCl溶液BAg和AgNO3溶液CFe和AgNO3溶液 DPt和Ag2SO4溶液解析：选B电镀槽中，要求镀件作阴极，镀层金属作阳极，电镀液采用含有镀层金属离子的盐溶液，A、D项中AgCl和Ag2SO4均难溶于水，只有B项符合要求。2下列图示中关于铜电极的连接错误的是()解析：选C锌铜原电池中锌作负极，铜作正极，A正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜(或精铜)作阴极，B正确；镀件上镀铜时，铜作阳极，镀件作阴极，C错误；电解氯化铜溶液时，石墨作阳极，铜作阴极，D正确。3工业电解饱和食盐水的装置如下图所示，下列有关说法不正确的是()A装置中的离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过B装置中出口处的物质是氢气，出口处的物质是氯气C较浓的氢氧化钠溶液从出口B处导出D转移0.8 mol电子时产生氢气8.96 L(标准状况)解析：选B若装置中的离子交换膜让阴离子通过，则在阴极区产生的NaOH中混有NaCl，导致电解产物不纯，A项正确；装置出口处(阳极)的物质为氯气，出口处(阴极)的物质是氢气，B项错误；氢氧化钠溶液在装置右侧生成，较浓的氢氧化钠溶液从出口B处导出，C项正确；当转移0.8 mol电子时产生氢气0.4 mol，即8.96 L(标准状况)，D项正确。4.如图所示的电解池中，a、b、c、d都是石墨电极，通电一段时间后，a、b、c、d各电极上生成物物质的量之比是()A2241B1121C2441 D2121解析：选Aa为阴极，Cu2得电子生成Cu，b为阳极，Cl失电子生成Cl2；c为阴极，Ag得电子生成Ag，d为阳极，OH失电子生成O2。根据得失电子守恒，四种产物之间的关系为2Cu2Cl24AgO2。5用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的状态(不考虑二氧化碳的溶解)，则电解过程中共转移电子的物质的量为()A0.4 molB0.5 molC0.6 mol D0.8 mol解析：选C电解硫酸铜溶液时，第一阶段：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4，第二阶段：2H2O2H2O2，如果只按第一阶段的电解反应，只需要加入CuO或CuCO3就可以，但是现在加入的是Cu2(OH)2CO3，相当于多加了水(0.1 mol H2O)，0.1 mol 的水应该是第二阶段的反应消耗的，该阶段转移了0.2 mol 电子，第一阶段转移了0.4 mol 电子，所以总共转移电子0.6 mol。61 L 0.1 mol·L1 AgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极增重2.16 g时，下列判断(设电解按理论进行，溶液不蒸发)正确的是()A溶液的浓度变为0.08 mol·L1B阳极上产生112 mL O2(标准状况)C转移的电子数是1.204×1022个D反应中有0.01 mol的Ag被氧化解析：选C由题意知，阴极反应为Age=Ag，阳极反应：Age=Ag，由阴极增重2.16 g知，n(Ag)n(e)n(Ag)2.16 g/108 g·mol10.02 mol。A项，此装置是在铁上镀银，AgNO3溶液浓度不变，错误；B项，由阳极反应知，阳极上没有O2生成，错误；C项，n(e)0.02 mol，N(e)n(e)×NA1.204×1022，正确；D项，反应中被氧化的银为0.02 mol，错误。7.2015年8月天津自贸区危险品仓库起火引发爆炸，产生的CN污染可用右图所示装置除去含CN废水中的CN，控制溶液pH为910并加入食盐，阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是()A用石墨作阳极，铁作阴极B阳极的电极反应式为Cl2OH2e=ClOH2OC阴极的电极反应式为2H2O2e=H22OHD除去CN的反应2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O解析：选DpH910为碱性溶液，反应方程式中不能出现H，故D错。8电解降解法可用于治理水体硝酸盐污染，将NO降解成N2的电解装置如下图所示。下列说法正确的是()A电源的正极为bB电解时H从膜右侧迁移到膜左侧CAg­Pt电极反应为2H2O4e=4HO2D若转移的电子数为1.204×1024，生成N2 5.6 g解析：选DA项，Ag­Pt作阴极，b连接电源负极，错误；C项，阴极得电子，错误；B项，阳离子向阴极移动，故质子应是由左侧向右侧迁移，错误；D项，根据N原子守恒可知2NON210e，转移电子数为1.204×1024，即2 mol电子生成N2 0.2 mol，其N2的质量为5.6 g，正确。9如下图为相互串联的甲、乙两个电解池，请回答：(1)甲池为用电解原理精炼铜的装置，A极材料是_，电极反应为_，B极材料是_，电解质溶液为_。(2)乙池中滴入少量酚酞溶液，开始一段时间后，Fe极附近呈_色，电极反应为_。(3)反应中甲池阴极增重12.8 g，则乙池阳极放出的气体在标准状况下的体积为_。(4)此时乙池剩余液体为400 mL，则电解后得到的溶液中c(OH)为_。解析：(1)电解精炼铜时阴极是精铜，发生反应Cu22e=Cu；阳极是粗铜，发生反应Cu2e=Cu2，电解质溶液是含Cu2的盐溶液。(2)乙池中Fe作阴极，发生2H2e=H2。(3)甲池阴极发生反应Cu22e=Cu，当阴极增重12.8 g时电路中通过了0.4 mol电子，乙池阳极发生反应2Cl2e=Cl2，产生0.2 mol Cl2。(4)乙池中发生的总反应为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，当转移0.4 mol电子时，产生的n(OH)0.4 mol，则c(OH)1 mol·L1。答案：(1)纯铜Cu22e=Cu粗铜硫酸铜溶液(2)红2H2e=H2(3)4.48 L(4)1 mol·L110铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答下列问题：(1)工业冶炼铝的化学方程式是_。阴极反应式：_。若阳极转移电子0.6 mol生成Al的质量是_ g。(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是_。(3)工业产品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根离子，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如下图所示。该电解槽的阳极反应是_。通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，原因为_。除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_(填“A”或“B”)导出。解析：(1)工业冶炼铝反应原理是2Al2O3(熔融)4Al3O2，Al3在阴极放电。因Al3Al3e，两电极电子转移数目相等，故当n(e)0.6 mol时，n(Al)0.2 mol，则m(Al)5.4 g。(3)离子交换膜法电解提纯KOH时，阳极反应为4OH4e=2H2OO2，阴极反应为4H4e=2H2。电解过程中阳极附近的K通过阳离子交换膜向阴极移动，含氧酸根离子不能通过离子交换膜。一段时间后，阴极附近K、OH的浓度增大，从B处(阴极区)得到溶液，蒸发结晶后可得较纯净的KOH。答案：(1)2Al2O3(熔融)4Al3O2Al33e=Al5.4(2)2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2(3)4OH4e=2H2OO2H放电，促进水的电离，c(OH)增大B