分类突破电解原理应用常考题型

◇ 姜 俊

电解原理的应用是历年高考的必考点，主要围绕电解池的工作原理考查电极反应式的正误判断或书写、离子交换膜的判断及相关计算等．

1 电解原理在物质制备中的应用

例1一种利用H2S电催化制氢并最终制得硫酸的装置如图1所示．b接电源的(填“正”或“负”)极，阳极的电极反应式为

图1

a电极H2S转化为SO2，硫元素化合价升高，发生氧化反应，为阳极，所以b接电源的负极；阳极的电极反应式为

2 电解原理在工业中的应用

例2光电池在光照条件下可产生电压，如图2所示装置可以实现光能源的充分利用，双极性膜可将水解离为H＋和OH－，并实现其定向通过．下列说法不正确的是( )．

图2

A．该装置将光能转化为化学能并分解水

B．双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性

C．如阳极区为KOH溶液，在光照过程中阳极区溶液中的c(OH－)基本不变

D．再生池中的反应:

由图可知，该装置将光能转化为化学能并分解水，选项A说法正确；双极性膜可将水解离为H＋和OH－，由图可知，H＋进入阴极，OH－进入阳极，故双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性，选项B说法正确；光照过程中阳极区反应式为4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑，双极性膜可将水解离为H＋和OH－，OH－进入阳极，所以溶液中的n(OH－)基本不变，但H2O增多，使c(OH－)降低，选项C说法错误；根据以上分析，再生的反应方程式为

选项D说法正确．答案为C．

3 电解原理在环境治理中的应用

例3利用反应6NO2＋8NH3＝7N2＋12H2O设计为电池可用于消除NO2，其简易装置如图3．

图3

(2)常温下，若用该电池电解0．6L饱和KCl溶液，一段时间后，测得饱和KCl溶液pH变为13，则理论上a极上消耗A气体的体积为(气体处于标准状况；假设电解过程中溶液体积不变)．

(1)b极有电子流入，是正极，NO2得到电子，电极反应式为

(2)生成KOH的物质的量为0．6L×0．1 mol·L－1＝0．06mol，转移0．06 mol电子，a电极NH3放电，1molNH3转移3mol电子，则理论上a极上消耗A气体的物质的量是0．02 mol，标准状况下体积为448mL．