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微题型20　陌生电解池工作原理的判断
1．(2022·湖北，14)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P(CN)2]，过程如图所示(Me为甲基)。下列说法正确的是(　　)
A．生成1 mol Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移2 mol电子
B．阴极上的电极反应为：P4＋8CN－－4e－===4[P(CN)2]－
C．在电解过程中CN－向铂电极移动
D．电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH
2．(2021·全国乙卷，12)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
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
D．阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理
3．(2022·浙江6月选考，21)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(　　)
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
D．电解结束，可通过调节pH除去Mn2＋，再加入Na2CO3溶液以获得Li2CO3
4．(2021·海南，9)液氨中存在平衡：2NH3??NH＋NH。如图所示为电解池装置，以KNH2的液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是(　　)
A．b电极连接的是电源的负极
B．a电极的反应为2NH3＋2e－===H2＋2NH
C．电解过程中，阴极附近K＋浓度减小
D．理论上两极产生的气体物质的量之比为1∶1
1．构建电解池模型(以电解CuCl2溶液为例)
2．解答电解类问题的一般步骤
分析电解过程的思维程序：
(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序。
电解池阴、阳两极的放电顺序
3．电解计算破题“3方法”
1．(2022·广东茂名一模)粗银中含有Cu、Pt等杂质，用电解法以硝酸银为电解质提纯银。下列说法正确的是(　　)
A．粗银与电源负极相连
B．阴极反应式为Ag＋＋e－===Ag
C．Cu、Pt在阳极区中沉积
D．电解液中c(Ag＋)先增大后减小
2．三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。下列说法正确的是(　　)
A．可用铁作阳极材料
B．电解过程中阳极附近溶液的pH升高
C．阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑
D．制备1 mol Ni2O3时，外电路中通过了1 mol电子
3．(2022·辽宁一模)实验小组用锂电池作电源，用石墨和汞作电极电解饱和食盐水(如图)，下列说法正确的是(　　)
A．电子沿石墨→a→b→Hg路径流动
B．石墨电极上发生还原反应
C．汞电极发生主要反应的电极方程式：Na＋＋e－===Na
D．电解过程中转移0.2 mol电子，阳极产生2.24 L Cl2
4．电化学脱硫是近几年国内外发展起来的一种新型脱硫方法，某种电化学脱硫方法装置如图所示，不仅可以脱去烟气中的SO2还可以制得硫酸。下列说法不正确的是(　　)
A．该装置能够将电能转化为化学能
B．净化气的成分为二氧化碳和氧气
C．电极1的电极反应式为O2＋4e－＋2SO3===2SO
D．电极2的电极反应式为2SO－4e－===2SO3＋O2
5．纳米Fe2O3在常压电化学法合成氨过程中起催化作用。该电解装置如图所示。已知熔融NaOH-KOH为电解液，Fe2O3在发生反应时生成中间体Fe。下列说法正确的是(　　)
A．惰性电极Ⅱ是电解池的阴极，发生还原反应
B．产生2.24 L O2时，转移的电子数为0.4NA
C．惰性电极 Ⅰ 的电极反应：Fe2O3＋3H2O－6e－===2Fe＋6OH－
D．生成氨气的反应：2Fe＋N2＋3H2O===Fe2O3＋2NH3
6．(2022·济南一模)采用电渗析法可以从含NH4H2PO4和(NH4)2HPO4的废水中回收NH3·H2O和H3PO4，电解装置如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．X电极应连电源的正极
B．M口处回收产生的浓氨水
C．膜ab为阳离子交换膜，膜cd为阴离子交换膜
D．电解一段时间后，产生的NH3·H2O和H3PO4物质的量相等
7．雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成，它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得阴沉灰暗，若选择乙醇(H2SO4)燃料电池将雾霾中的NO、SO2转化为硫酸铵，从而实现废气的回收再利用，其回收利用装置如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A．b电极发生的反应为CH3CH2OH－12e－＋H2O===2CO＋16H＋
B．通入NO的电极为阴极，发生氧化反应
C．该装置实际工作过程中不通入NH3也能达到相同的效果
D．当消耗46 g乙醇时(不计算电解过程中的能量损耗)，则通入的NH3的物质的量为9.6 mol
微题型20　陌生电解池工作原理的判断
真题示范
1．D　[石墨电极为阳极，对应的电极反应式为P4＋8CN－－4e－===4[P(CN)2]－，则生成1 mol Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移1 mol电子，A错误；阴极上发生还原反应，应该得电子，电极反应式为2HCN＋2e－===H2↑＋2CN－，B错误；石墨电极为阳极，铂电极为阴极，CN－应该向阳极移动，即移向石墨电极，C错误；由所给图示可知HCN在阴极放电，产生CN－和H2，而HCN中的H来自于LiOH，则电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH，D正确。]
2．D　[根据题干信息分析可知，阳极区海水中的Cl－会优先失去电子生成Cl2，发生氧化反应，A正确；设置的装置为电解池，阳极区生成的Cl2与阴极区生成的OH－在管道中会发生反应生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有强氧化性，可氧化灭杀附着的生物，B正确；因为H2是易燃性气体，所以阴极区生成的H2需及时通风稀释，安全地排入大气，以排除安全隐患，C正确；阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，会使海水中的Mg2＋沉淀积垢，所以阴极表面会形成Mg(OH)2等积垢，需要定期清理，D错误。]
3．C　[由电解示意图可知，电极B上Mn2＋转化为MnO2，锰元素化合价升高，失电子，则电极B为阳极，电极A为阴极，发生还原反应，A正确；由电解示意图可知，电极B上Mn2＋失电子转化为MnO2，电极反应式为2H2O＋Mn2＋－2e－===MnO2＋4H＋，B正确；电极A为阴极，LiMn2O4得电子，电极反应式为2LiMn2O4＋6e－＋16H＋===2Li＋＋4Mn2＋＋8H2O，依据得失电子守恒，电解池总反应为2LiMn2O4＋4H＋===2Li＋＋Mn2＋＋3MnO2＋2H2O，反应生成了Mn2＋，Mn2＋浓度增大，C错误；电解池总反应为2LiMn2O4＋4H＋===2Li＋＋Mn2＋＋3MnO2＋2H2O，电解结束后，可通过调节溶液pH将锰离子转化为沉淀除去，然后再加入碳酸钠溶液，从而获得碳酸锂，D正确。]
4．B
模拟演练
1．B　2.C　3.C　4.B　5.D
6．C　[由题图可知，左侧电极室通入稀氨水，说明左侧电极室的产品为NH3·H2O，说明废水中的NH通过离子交换膜ab进入左侧电极室，故膜ab为阳离子交换膜，然后NH＋OH－===NH3·H2O，说明X电极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，则X电极为阴极，与电源的负极相连，右侧电极室的产品为H3PO4，即废水中的H2PO、HPO经过离子交换膜cd进入右侧电极室，与H＋结合生成H3PO4，即膜cd为阴离子交换膜，Y电极为阳极，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，A、B错误，C正确；根据电子守恒可知，阴极产生的OH－和阳极产生的H＋的数目相等，但由于NH＋OH－===NH3·H2O、H2PO＋H＋===H3PO4、HPO＋2H＋===H3PO4，故电解一段时间后，产生的NH3·H2O和H3PO4物质的量不相等，D错误。]
7．D　[c极二氧化硫被氧化，是阳极，a极是正极，d极NO得电子被还原，是阴极，b极是负极，故B错误；b电极发生的反应为CH3CH2OH－12e－＋3H2O===2CO2↑＋12H＋，故A错误；电池的总反应为5SO2＋2NO＋8H2O===(NH4)2SO4＋4H2SO4，产生的H2SO4需要通入NH3，转化为(NH4)2SO4，故C错误；由C项分析得5SO2～10e－～4H2SO4～8NH3，又因为CH3CH2OH～12e－，由得失电子守恒可得8NH3～10e－～CH3CH2OH，所以当消耗46 g乙醇时，则通入的NH3的物质的量为n(NH3)＝n(CH3CH2OH)＝×＝9.6 mol，故D正确。]

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