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秘籍11 电解及电化学应用
1． (2020·全国卷Ⅱ)电致变器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变器件的示意图。当通电时，Ag＋注入到无WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝。对于该变化过程，下列叙述错误的是( )
C．W元素的化合价升高
【答案】C
【解析】通电时，Ag＋注入到无WO3薄膜中生成AgxWO3，根据Ag＋移动方向判断，Ag电极是阳极，透明导电层是阴极，则Ag＋由银电极向变层迁移，A、B均正确；WO3在阴极发生还原反应，W元素化合价降低，C错误；阳极上Ag放电，阴极上WO3放电，反应生成AgxWO3，故电池总反应式为WO3面瘫的中药＋xAg═══AgxWO3，D正确。
2．利用太阳能电解水制H2是解决能源危机的重要方向。采用固体氧化还原调节剂作为离子交换体系，实现H2、O2分离。下列分析正确的是( )
A．左侧电解池应选用酸性溶液，a极反应式为：2H＋＋2e－═══H2↑聚氨酯防滑链
B．b极反应式：NiOOH＋H2O＋e－═══Ni(OH)2＋OH－
C．c为阳极，发生氧化反应
D．电解一段时间后，可将b、c对调，循环利用物质
【答案】D
【解析】根据图示，左侧电解池应选用碱性溶液，连接电源负极的为阴极，则a为阴极，阴极发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－═══H2↑＋2OH－，A项错误；连接电源负极的为阴极，则a为阴极，b为阳极，阳极失电子发生氧化反应，故电极反应方程式为Ni(OH)2＋OH－－e－═══NiOOH＋H2O，B项错误；连接电源正极的为阳极，则d为阳极，c为阴极，阴极发生还原反应，C项错误；b电极发生的反应Ni(OH)2＋OH－－e－═══NiOOH＋H2O，c电极发生的反应为NiOOH＋H2O＋e－═══Ni(OH)2＋OH－，故电解一段时间后，可将b、c对调，循环利用，D项正确。
1．图解电解池的构成工作原理(阳极为惰性电极)
2．构建电解池模型，类比分析陌生电解原理
3．正确判断电极反应及产物
（1）阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极作阳极，则电极材料失电子，电极溶解(注意：铁作阳极溶解生成Fe2＋，而不是Fe3＋)；如果是惰性电极，则需看溶液中阴离子的失电子能力，阴离子放电顺序为S2－多功能锤子＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－(水)。
（2）阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断：
Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)。
4．列表比较四种常见电解规律(阳极为惰性电极)
电解类型 | 电解质实例 | 溶液复原物质 |
电解水 | NaOH、H2SO4或Na2SO4 | 水 |
电解电解质 | HCl或CuCl2 | 原电解质 |
放氢生碱型 | NaCl | HCl气体 |
放氧生酸型 | CuSO4或AgNO3 | CuO或Ag2O |
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3．(2016·课标全国Ⅰ，11)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是( )
A．通电后中间隔室的SO离子向正极迁移，正极区溶液pH增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C．负极反应为2H2O－4e－===O2＋4H＋，负极区溶液pH降低
滤波装置D．当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.5 mol的O2生成
【答案】B
【解析】电解池中阴离子向正极移动，阳离子向负极移动，即SO离子向正极区移动，Na＋ 向负极区移动，正极区水电离的OHcofdm－发生氧化反应生成氧气，H＋留在正极区，该极得到H2SO4产品，溶液pH减小，负极区水电离的H＋发生还原反应生成氢气，OH－留在负极区，该极得到NaOH产品，溶液pH增大，故A、C项错误，B正确；该电解池相当于电解水，根据电解水的方程式可计算出当电路中通过1 mol电子的电量时，会有0.25 mol的O2生成，错误。
4．某化学小组设计“全氢电池”如图中甲池(其中a、b为多孔石墨电极)，拟用该电池电解处理生活污水，达到絮凝净化的目的。其工作原理示意图如下。
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