1、20222022人教版高中化学新教材同步人教版高中化学新教材同步 精品课件精品课件 电解原理在物质制备中的应用 电解原理常用于物质的制备，具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产 效率高等优点，电解原理能使许多不能自发的反应得以实现。工业上常 用多室电解池制备物质，多室电解池是利用离子交换膜的选择透过性， 即允许带某种电荷的离子通过而限制带相反电荷的离子通过，将电解池 分为两室、三室、多室等，以达到浓缩、净化、提纯及电化学合成的目的。 多室电解池的分析思路 例H3PO2可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳 膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)： (1)写出阳极的电极反应式：_。
2、 (2)分析产品室可得到H3PO2的原因：_ _。 2H2O4e=O24H 阳极室的H穿过阳膜扩散至产品室， 原料室的 穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2 (3)早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室 的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而 合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有_杂质，该杂质产生的 原因是_。 12345 1.一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法正确的是 A.a为直流电源的正极 B.阴极反应式为2H2e=H2 C.工作时，乙池中溶液的pH不变 D.若有1 mol离子通过A膜，理论上 阳极生
3、成0.25 mol气体 跟踪训练 12345 解析A项，制备铬，则Cr电极 应该是阴极，即a为直流电源的 负极，故错误； B项，阴极反应式为Cr33e =Cr，故错误； C项，工作时，甲池中硫酸根移向乙池，丙池中氢离子移向乙池，乙池 中硫酸浓度增大，溶液的pH减小，故错误； D项，若有1 mol离子通过A膜，即丙池产生1 mol氢离子，则理论上阳极 生成0.25 mol氧气，故正确。 2.在固态金属氧化物电解池中，高温 共电解H2OCO2混合气体制备H2和 CO是一种新的能源利用方式，基本原 理如图所示。下列说法不正确的是 12345 A.X是电源的负极 B.阴极的电极反应式是：H2O2e=H
4、2O2、CO22e=COO2 D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是11 12345 解析由水和二氧化碳生成氢气和一氧 化碳发生还原反应，此极上得到电子， 应为阴极，故X极为电源的负极，A、 B项正确； C项，根据电极上的反应物和生成物，可知总反应方程式正确； D项，因阳极电极反应式为2O24e=O2，结合电子得失相等，可知 阴、阳两极生成气体的物质的量之比为21，错误。 12345 3.图甲是CO2电催化还原为碳氢 化合物(CxHy)的工作原理示意图， 用某钾盐水溶液作电解液；图 乙是用H2还原CO2制备甲醇的 工作原理示意图，用硫酸为电 解质溶液。下列说法中不正确的是 A.甲中铜片作阴极
5、，K向铜片电极移动 B.甲中若CxHy为C2H4，则生成1 mol C2H4的同时生成3 mol O2 C.乙中H2SO4的作用是增强溶液的导电性 D.乙中正极发生的电极反应为CO25e6H=CH3OHH2O 12345 解析电解时，电子流向是： 阳极正极负极阴极， 铜为阴极，所以阳离子K向 铜片电极移动，故A正确； 乙中电解质溶液H2SO4的作用是增强导电性，故C正确； 由图可知乙中正极上是二氧化碳发生得电子的还原反应的过程，发生的 电极反应为CO26e6H=CH3OHH2O，故D错误。 12345 4.H 3BO3可以通过电解 NaB(OH)4溶液的方法制 备，其工作原理如图。 下列叙述错
6、误的是 A.M室发生的电极反应式为2H2O4e=O24H B.N室中：a%b% C.膜为阴膜，产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸 D.理论上每生成1 mol产品，阴极室可生成标准状况下5.6 L气体 12345 解析A项，M室为阳极室， 发生氧化反应，电极反应式 为2H2O4e=O24H， 正确； B项，N室为阴极室，溶液中水电离的H得电子发生还原反应，生成H2， 促进水的电离，溶液中OH浓度增大，即a%b%，正确； D项，每生成1 mol产品，转移1 mol电子，阴极室生成0.5 mol H2，其标准 状况下的体积为11.2 L，错误。 电解NO制备NH4NO3原理如图1所示： (1)阳极为_(填“X”或“Y”)，Y的电极反应式为_ _。 5.电解法处理氮氧化物生产HNO3或硝酸盐有较高的环境效益和经济效益 (图中电极均为石墨)。 12345 Y NO3e2H2O 12345 (2)为使电解产物完全转化为NH4NO3，需要补充的物质A的化学式为 _。用图2装置进行模拟电解NO2气体实验，可制备硝酸。 12345 解析在阳极上获得硝酸，为使电解产物完全转化为NH4NO3，需要补充 氨气。 NH3 (3)电解时NO2发生反应的电极反应式为_。 12345 (4)若有标准状况下2.24 L NO2被吸收，通过阳离子交换膜(只允许阳离子 通过)的H为_mol。 12345 0.1
