杰哥 | 5-6 电解原理及应用

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以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。 该过程中

阳极：Al -3e⁻ =Al³⁺；Mg -2e⁻ =Mg²⁺

阴极：Al³⁺ +3e⁻ =Al

单质氧化性：Mg>Al；离子氧化性：Mg²⁺<Al³⁺

A. 阴极发生的反应为Mg -2e⁻ =Mg²⁺【阳极】

B. 阴极上Al被氧化【还原】

C. 在电解槽底部产生含Cu的阳极泥✓

D. 阳极和阴极的质量变化相等【阳极消耗Al和Mg，阴极只生成Al，不相等】

2️⃣2020全国Ⅱ

电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag⁺注入到无色WO₃薄膜中，生成 AgxWO₃，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是

A. Ag为阳极

B. Ag⁺由银电极向变色层迁移

C. W元素的化合价升高【得电子，化合价降低】

D. 总反应为WO₃+xAg =AgxWO₃

3️⃣2021全国乙

沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极（如图所示），通入一定的电流。下列叙述错误的是

A. 阳极发生将海水中的Cl⁻氧化生成Cl₂的反应【阴阳相析】

B. 管道中可以生成氧化灭杀附着生物的 NaClO

C. 阴极生成的H₂应及时通风稀释安全地排入大气【H₂易燃易爆】

D. 阳极表面形成的Mg(OH)₂等积垢需要定期清理【Mg²⁺向阴极移动】

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一种采用H₂O(g)和N₂(g)为原料制备NH₃(g)的装置示意图如图。

b：阴极【N₂ +6e⁻ +3H₂O =2NH₃ +3O²⁻】

a：阳极【2O²⁻ -4e⁻ =O₂】

下列有关说法正确的是

A. 在b电极上， N₂被还原【N₂得电子】

B. 金属Ag可作为a电极的材料【会发生Ag -e⁻ =Ag⁺】

C. 改变工作电源电压，反应速率不变【电流大小都变了】

D. 电解过程中，固体氧化物电解质中O²⁻不断减少【不变】

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利用

电解转化法从烟气中分离CO₂的原理如图。

已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是

有机反应中：加H（去O）是还原

A. a为电源负极

B. 溶液中Q的物质的量保持不变

C. CO₂在M极被还原【CO₂与OH⁻不是氧化还原反应】

D. 分离出的CO₂从出口2排出【先变成HCO₃⁻，然后与H⁺结合变成CO₂】

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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

阴极：LiMn₂O₄ +3e⁻ +8H⁺ =2Mn²⁺ +Li⁺ +4H₂O

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【阴极每获得6mole⁻，可以生成4molMn²⁺；阳极每消耗6mole⁻，会消耗3molMn²⁺，是增加】

D. 电解结束，可通过调节pH除去Mn²⁺，再加入Na₂CO₃溶液以获得Li₂CO₃

7️⃣2021江苏

通过下列方法可分别获得H₂和O₂：①通过电解获得NiOOH和H₂（装置如图所示）；②在 90℃将NiOOH与H₂O反应生成Ni(OH)₂并获得 O₂。下列说法正确的是

阴极：2H₂O +2e⁻ =H₂ +2OH⁻

A. 电解后KOH溶液的物质的量浓度减小【不变】

B. 电解时阳极电极反应式：Ni(OH)₂ +OH⁻ -e⁻ =NiOOH +H₂O✓

C. 电解的总反应方程式：2H₂O =通电= 2H₂↑+O₂↑【总：2Ni(OH)₂ =电解= 2NiOOH +H₂】

D. 电解过程中转移 4 mol 电子，理论上可获得 22.4 LO₂【标况】

8️⃣2021湖北

Na₂Cr₂O₇的酸性水溶液随着H⁺浓度的增大会转化为CrO₃。电解法制备CrO₃的原理如图所示。下列说法错误的是

A. 电解时只允许H⁺通过离子交换膜【装置是要让阳极这一端c(H⁺)越多越好】

B. 生成O₂和H₂的质量比为8∶1

C. 电解一段时间后阴极区溶液OH⁻的浓度增大 【放氢生碱】

D. CrO₃的生成反应为Cr₂O₇²⁻ +2H⁺ ==2CrO₃ +H₂O

9️⃣2020山东

采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是

阴极：O₂ +2e⁻ +2H⁺ =H₂O₂

A. 阳极反应为 2H₂O -4e⁻ == 4H⁺ +O₂

B. 电解一段时间后，阳极室的pH未变【因为质子交换膜过去了，并且消耗=生成】

C. 电解过程中，H⁺由a极区向b极区迁移【阴阳相析】

D. 电解一段时间后，a极生成的O₂与b极反应的O₂等量【不等量，通分电极反应式】

🔟2019全国Ⅱ

环戊二烯

是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。环戊二烯可用于制备二茂铁[Fe(C₅H₅)₂，结构简式为

]，后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如图所示，其中电解液为溶解有溴化钠（电解质）和环戊二烯的 DMF 溶液（DMF为惰性有机溶剂）。 该电解池的阳极为Fe，总反应为。

电解制备需要在无水条件下进行，原因为有水的话，会阻碍中间产物Na的生成，Fe²⁺会发生水解Fe²⁺ 2H₂O ⇌ Fe(OH)₂ +2H⁺，导致最后产率会大幅降低。