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(共13张PPT)
1.电解原理的创新应用
电解的创新应用核心是利用电能驱动化学反应,突破传统化学合成的局限,在环保、能源、材料等领域实现高效、绿色生产。
(1)环保与废弃物处理
废水处理:通过电解产生羟基自由基等强氧化物质,高效降解难分解的有机污染物(如农药、染料废水),无需添加大量化学药剂。
固废回收:电解可从电子垃圾中提取金、银等贵金属,从废旧锂电池中回收锂、钴、镍等关键金属,实现资源循环。
分离提纯:利用电解原理来分离提纯物质是实现物质简单快速分离的一种有效手段,分离物质的同时可得到副产物,因此具有比一般分离方法更高效、实用的优势。分离提纯时可以通过离子间带同种电荷的相互排斥远离,带异性电荷的相互吸引靠近,实现不同离子的定向迁移,从而实现对物质的分离与提纯,并由此判断出离子的移动方向。具体判断方法如下:
(2)电有机合成:电解制备有机物核心是利用电能驱动有机分子发生氧化、还原反应,无需额外添加化学氧化剂或还原剂,具有绿色、高效、反应条件温和的优势。
[示例]制造尼龙 66的原料己二腈[NC(CH2)4CN]用量很大,传统上以乙炔和甲醛为原料经过很长路线才能合成己二腈。如改用电合成法,则先以丙烯为原料制备丙烯腈(CH2==CHCN),再用丙烯腈电合成己二腈。电合成己二腈的反应如下。
2.电解原理常见的考查点
电解原理及其应用是高考的高频考点,该类试题往往与生产、生活及新科技等相联系,以装置图或流程图为载体呈现,题材广、信息新,题目具有一定难度。主要考查阴、阳极的判断、电极反应式及电解反应方程式的书写、溶液离子浓度变化及有关计算等。
[举例示范]
(2025·辽阳市一模)以甲苯为原料通过间接氧化法可以制取苯甲醛、苯甲酸等物质,反应原理如图所示(电极Ⅰ和电极Ⅱ均为Pt 电极)。下列说法错误的是(　　)
A
[名师指导]　“五点”突破电解综合应用题
(1)分清阴、阳极,与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为阴极,两极反应为“阳氧阴还”。
(2)剖析离子移向,阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。
(3)正确判断放电的微粒或物质,注意放电顺序。
(4)注意介质,正确判断生成物,酸性介质不出现OH-,碱性介质不出现H+;不能想当然地认为金属作阳极,电极产物为金属阳离子。
(5)注意得失电子守恒和电荷守恒,正确书写电极反应式。
1.(2026·保定市定州中学开学模拟)酒石酸常用作食品工业的抗氧化剂,也可作饮料添加剂和药物工业的原料,工业上一种通过电渗析法制备原理如图(均采用惰性电极)。下列说法正确的是(　　)
B
A.工作时,电极电势:N>M
B.电解一段时间后,B室碱性增强
C.交换膜p为阳离子交换膜
D.理论上,M、N电极产生气体量相等
解析　　电渗析法制备酒石酸,阳极反应式为2H2O-4e-==== O2↑+4H+,酒石酸根通过阴离子交换膜向阳极移动,结合H+生成酒石酸;阴极反应式为2H2O+2e-==== H2↑+2OH-,电解过程中Na+通过阳离子交换膜向阴极移动,得到氢氧化钠浓溶液,N为阴极、M为阳极。据以上分析,N为阴极、M为阳极,阳极电极电势高于阴极,A错误;阴极反应式为2H2O+2e-==== H2↑+2OH-,电解过程中生成OH-且消耗H2O,故B室碱性增强,B正确;据以上分析,交换膜q为阳离子交换膜,交换膜p为阴离子交换膜,C错误;氢气和氧气的物质的量之比为2∶1,气体质量比为1∶8,D错误;故答案为B。
2.(2026·广东省部分学校联考)拟利用下列实验原理回收利用工业废气中的NO、NO2 和CO2,双极膜可将膜内的水分子解离成H+ 和OH-,二者分别向两极移动,已知:装置a中盛放饱和NaHCO3 溶液,下列说法正确的是(　　)
D

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