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校干市掉吃阳光实验学校电解原理考查视角
陈世华〔特级〕
一、与生产实际结合,考查运用电解原理解决实际问题的能力
这类试题是运用电解原理解决生产实际问题,考查实例源于教材。 例1 〔〕以下描述中,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,用涂镍碳钢作阴极 D. 在镀件上电镀锌,用锌作阳极
解析:此题考查电解原理的用,涉及电解制金属、制烧碱、电镀金属以及金属精炼。A项,如果用铁作阳极,铁参与电极反,而不是O2
参加反,其电极
反式分别为:阳极:3Fe6e
3Fe
2
;阴极:2Al
3
6e
2Al;电解反式:
3FeAl通电
2O3
3FeO2Al
;该采用石墨作电极电解熔融氧化铝的方法,其电
极反分别为:阳极:6O212e3O2;阴极:4Al312e4Al;电解反式:
2Al2O通电
3
3O24Al,A
项错误;精铜精炼时,纯铜作阴极,粗铜作阳极,硫酸
铜溶液作电解质溶液,电极反为:阳极:Cu2eCu2,阴极:Cu22eCu,B项正确;电解饱和食盐水时,用惰性电极作阳极,电极反式为:2Cl2eCl2;
阴极反式为:2H2eH2;电解总反式为:2NaCl2H2O通电2NaOHH2Cl2,C项正确;D项,锌作阳极,镀件作阴极,用硫酸锌溶液作电解质溶液进行电镀,其电极反为:阳极:Zn2eZn2;阴极:Zn22eZn,类似粗铜精炼铜,D项正确。
答案:A
二、以阳离子交换膜原理为根底,考查迁移能力
离子交换膜法是目前上比拟先进的电解技术。高考利用这一原理创设计物质提纯。
例2 〔〕铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请答复: 〔1〕工业冶炼铝的化学方程式是 。
〔2〕铝与氢氧化钾溶液反的离子方程式是 。 〔3〕工业品氢氧化钾溶液中含有某些含氧酸杂质,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。
①该电解槽的阳极反式是 。
②通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原
因 。
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口 〔填写“A〞或“B〞〕导出。
解析:此题考查电解原理用。
〔1〕工业上冶炼铝,常采用惰性电极电解氧化铝的方法,其反方程式为:
2Al2O通电
3
4Al3O2
〔2〕铝与KOH溶液的反类似于铝与氢氧化钠溶液反,其反方程式为:
2Al2KOH2H2O2KAlO23H2
〔3〕由题意,溶液中的离子有H、K、OH、XOn
m、根据离子放电的先后
次序,在阳极发生反的只有OH,其反为:4OH4e2H2OO2;阴极区只有H发生反,其反为:4H4e2H2。由水的电离方程式:H2O
HOH,电解过
程中,溶液中的H减少,促进水的电离,阴极区OH浓度增大,溶液呈碱性。
〔4〕由于阳离子交换膜只允许阳离子通过,电解后K向阴极移动,所以纯洁的KOH溶液从阴极区导出。
答案:〔1〕2Al2O通电
3
4Al3O2
〔2〕2Al2OH2H2O2AlO23H2
〔3〕①4OH4e2H2OO2 ②H放电,促进水的电离,OH浓度增大 ③B
三、以电解原理为信息源,考查推理能力
例3 以下图中各物质的组成元素都属于短周期元素,D、E是工业上用途广泛的两种重要化工原料,F是日常生活中常见的金属,J是一种耐高温材料〔图
中参与反的水和反生成的水均未标出〕。
〔1〕反①的化学方程式为 ; 〔2〕反②③④的离子方程式分别为:
② ;③ ;④ 。 〔3〕D中存在的化学键有 ;设计检验E的成分: 。
解析:此题以电解原理为信息源考查综合推理能力。题目中关键信息:“F是日常生活中常见的金属〞,F锁在铁、铝范围内,又因为铁不属于短周期元素,所以F只能是铝;“电解A生成三种物质〞,括号中注释:参加反和生成的水均省略。说明电解时有水参与反,由“B与C点燃生成E〞说明B和C中至少有一种气体,电解水溶液产生气体主要有四类:氢气和氧气〔实质电解水〕;氯气和氢气〔电解活泼金属的氯化物类溶液〕;氧气〔如电解硫酸铜溶液、硝酸银溶液〕;氢气〔用较活泼金属作电极,电解氯化钠、氢氧化钾溶液〕。结合E是
工业用途广泛的重要化工原料,说明E为氯化氢。A可能为氯化钠、氯化钾,但是,钾为第4周期元素,所以A为氯化钠。由此可推知D为氢氧化钠、B为氢气、H为偏铝酸钠、I为氢氧化铝、J为氧化铝〔高熔点,硬度大〕。
答案:〔1〕2NaCl2H通电2O2NaOHH2Cl2 〔2〕②2Al6H2Al33H2
③2Al2H2O2OH2AlO23H2 ④Al33AlO26H2O4Al(OH)3
〔3〕离子键、极性共价键;取E的溶液两份,分别装入试管中,向其中一份参加碳酸氢钠溶液,假设产生气泡,那么说明E含氢元素;向另一试管中参加硝酸银溶液,再滴加稀硝酸,假设有白色沉淀生成,那么说明E为氯化氢。
E中含有氯元素,
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