1、第第 2 课时课时 电解原理的应用电解原理的应用 【课程标准要求】 1.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。 2.了解电解原理在工业中的应用，如电冶金、电解熔融氯化钠或氧化铝，电解精 炼铜，电解在污水处理、煤炭脱硫中的应用。 一、电解饱和食盐水 1.氯碱工业 习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。 2.生产原理 (1)阳极反应：2Cl 2e=Cl 2(氧化反应) (2)阴极反应：2H2O2e =H 22OH (还原反应) (3)总反应： 化学方程式：2NaCl2H2O= 电解 2NaOHH2Cl2。 离子方程式：2Cl 2H 2O= 电解 2OH H 2Cl2。 【微自测】
2、1.工业上电解饱和食盐水的阴极产物是( ) A.氯气 B.氢气和氯气 C.氢气和 NaOH D.氯气和 NaOH 答案 C 解析 电解饱和食盐水生成三种物质， 在阴极区生成 H2和 NaOH， 阳极生成 Cl2。 二、电镀 1.电镀 (1)概念：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。 (2)电镀的目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。 (3)实例(在铁件上镀铜)： 材料 电极反应式 阴极 铁件 Cu2 2e=Cu 阳极 铜片 Cu2e =Cu 电解质溶液 CuSO4溶液 2.电解精炼铜 (1)粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质，常用电解的方法进行精炼。电解
3、 池的构成是用粗铜作阳极，用纯铜作阴极，用 CuSO4溶液作电解质溶液。 (2)阳极反应式为 Zn2e =Zn2、Ni2e=Ni2、Cu2e=Cu2等；阴极反 应式为 Cu2 2e=Cu。 (3)电解精炼铜的原理：粗铜中比铜活泼的金属 Zn、Fe、Ni 等失去电子形成阳离 子而溶解(残留在溶液中)；比铜不活泼的金属银、金等，以金属单质的形式沉积 在电解槽的底部形成阳极泥，Cu2 变成 Cu 在纯铜上析出。 【微自测】 2.电解法精炼含有 Fe、Zn、Ag 等杂质的粗铜。下列叙述正确的是( ) A.电解时以硫酸铜溶液作电解液，精铜作阳极 B.粗铜与直流电源负极相连，发生氧化反应 C.阴极上发生的
4、反应是 Cu2 2e=Cu D.电解后 Fe、Zn、Ag 等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥 答案 C 解析 电解精炼铜时，粗铜作阳极，与直流电源正极相连，A、B 项错误；阴极 Cu2 得电子，被还原为 Cu，C 项正确；Fe、Zn 等金属活动性强于 Cu 的金属，在 阳极失电子，以离子的形式进入电解液中，而不活泼的 Ag 等杂质会沉积在电解 槽底部形成阳极泥，D 项错误。 三、电冶金 (1)金属的冶炼本质 金属冶炼就是使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程，从它们的化合 物中还原出来。如 Mn ne=M。 (2)电冶金 电解是强有力的氧化还原手段， 适用于一些活泼金属单质的制取， 如冶
5、炼钠、 镁、 铝等活泼金属。 电极反应式 总反应式 冶炼钠 阳极：2Cl 2e=Cl 2 阴极：Na e=Na 2NaCl(熔融)= 电解 2NaCl2 冶炼镁 阳极：2Cl 2e=Cl 2 阴极：Mg2 2e=Mg MgCl2(熔融)= 电解 MgCl2 冶炼铝 阳极：2O2 4e=O 2 阴极：Al3 3e=Al 2Al2O3= 电解 4Al3O2 【微自测】 3.下列化工生产原理错误的是( ) 可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠 将钠加入氯化镁饱和溶液中制 取镁 用电解法冶炼铝时，原料可选用氯化铝 湿法炼铜是用锌和硫酸铜溶 液反应置换出铜 A.仅 B.仅 C.仅 D.仅 答案 D 解
6、析 钠是活泼金属，可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠，正确； 将钠加入氯化镁溶液中，钠先和水反应生成 NaOH，氯化镁会和 NaOH 发生复分 解反应，所以得不到镁单质，应采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，错误；氯 化铝是分子晶体， 熔融状态下氯化铝不导电， 故不能用电解氯化铝的方法得到铝， 错误；湿法炼铜是用铁和硫酸铜溶液反应置换出铜，错误。综上所述，D 项符 合题意。 一、电解原理的应用 【活动探究】 模拟电解原理在化工生产中的应用，实验装置如下图所示。 (1)若用上述装置模拟氯碱工业生产烧碱、氢气和氯气，如何选用电极材料和电解 质溶液？ 提示：a 电极用 Pt 或石墨，b 电极用铁丝(
7、导体均可)，X 溶液为饱和食盐水。 (2)氯碱工业中使用的饱和食盐水为什么要精制？ 提示：精制食盐水的目的是为了除去 NaCl 溶液中的 Ca2 、Mg2、SO2 4，防止在 电解过程中产生沉淀堵塞隔膜。 (3)若模拟电镀生产，在铁件上镀上一层金属银，如何选用电极材料和电解质溶液？ 电极反应式如何书写？ 提示： a 电极 Ag， b 电极为铁件， X 溶液为 AgNO3溶液； 阳极反应式： Age =Ag ，阴极反应式：Age=Ag。 (4)若模拟电解精炼铜，如何选用电极材料和电解质溶液？ 提示：a 电极为粗铜，b 电极用纯铜，X 溶液为 CuSO4溶液。 【核心归纳】 1.氯碱工业 (1)装
8、置图及原理解释 当接通电源后，在电场的作用下，带负电的 Cl 和 OH移向阳极，带正电的 Na 和 H 移向阴极，在这种条件下，电极上发生的反应分别为 阳极：2Cl 2e=Cl 2 阴极：2H2O2e=H22OH 随着电解的不断进行，阴极区溶液的 OH 浓度越来越大，并生成 NaOH，电解饱 和食盐水的总反应为 2NaCl2H2O= 电解 2NaOHH2Cl2。 (2)电解饱和食盐水时的两注意 电解饱和食盐水的过程中，在阴极上发生反应 2H2O2e =2OHH 2，阴 极区溶液中 c(OH )c(H)，溶液呈碱性。 在氯碱工业中， 采用了离子交换膜， 离子交换膜将电解槽隔成阴极室和阳极室， 它
9、只允许阳离子(Na )通过，而阻止阴离子(Cl、OH)和气体通过。这样既能防止 阴极产生的 H2和阳极产生的 Cl2相混合而引起爆炸，又能避免 Cl2和 NaOH 反应 生成 NaCl 和 NaClO 而影响烧碱的质量。 2.电镀铜与精炼铜的比较 电镀铜 精炼铜 能量转变 电能转化为化学能 电能转化为化学能 阳极材料 纯铜 粗铜(含锌、银、金等杂质) 阴极材料 镀件 纯铜 阳极反应 Cu2e =Cu2 Zn2e =Zn2 Cu2e =Cu2等 阴极反应 Cu2 2e=Cu Cu2 2e=Cu 电解质溶液 及其变化 硫酸铜溶液保持不 变 反应后硫酸铜溶液中混有 Zn2 等，Cu2浓度减小 3.电
10、冶金 (1)电解法用于冶炼较活泼的金属(如钠、钙、镁、铝等)。 (2)电解法冶炼金属，不能电解其盐溶液，因为金属离子的放电能力弱于氢离子的 放电能力，而应电解其熔融态化合物。 (3)电解法冶炼金属镁时，选择氯化镁，而不是氧化镁，是因为氧化镁的熔点高， 耗能大。 (4)电解法冶炼金属铝时，选择氧化铝，而不是氯化铝，是因为氯化铝为共价化合 物，熔融时不导电。 (5)电解法冶炼金属铝时，由于氧化铝熔点高，为了减少能耗，常加入冰晶石 (Na3AlF6)，降低氧化铝的熔化温度。 (1)电镀的特点是“一多、一少、一不变”：一多是指阴极上有镀层金属沉积，一 少是指阳极上有镀层金属溶解，一不变是指电解质溶液的
11、浓度不变。 (2)精炼铜时，由于在阳极上溶解的金属有 Fe、Zn、Ni、Cu 等，而在阴极上只有 Cu 析出，根据得失电子守恒可知，阳极 Cu 失去电子的数目小于阴极 Cu2 得到电 子的数目，阳极产生的铜离子数目小于阴极得电子变成单质铜的铜离子数目，所 以电解液中 Cu2 的浓度减小。 【实践应用】 1.(2020 枣庄高二检测)如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列 说法正确的是( ) A.从 E 口逸出的气体是 Cl2 B.每生成 22.4 L Cl2，同时产生 2 mol NaOH C.从 B 口加入含少量 NaOH 的水溶液以增强导电性 D.依次用 Na2CO3、NaOH
12、、BaCl2、盐酸等试剂除去粗盐水中 Ca2 、Mg2、Fe3、 SO2 4等离子 答案 C 解析 右边是阴极区，发生 2H2O2e =H 22OH ，所以从 E 口逸出的气体 是 H2，故 A 错误；每生成 22.4 L Cl2，没有指明温度和压强，无法计算其物质的 量，故 B 错误；阴极生成 OH ，且 Na向阴极移动，阴极区生成 NaOH，为增强 导电性，则从 B 口加入稀 NaOH(增强导电性)的水溶液，故 C 正确；粗盐提纯所 加试剂的顺序 Na2CO3必须放在 BaCl2的后面，故 D 错误。 2.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量 Fe、Zn、Cu、Pt 杂质，可用电解法制备 高
13、纯度的镍，下列叙述正确的是(氧化性：Fe2 Ni24.8 g，则阴极电极反应式 为Cu2 2e=Cu， 生成4.8 g Cu时， 转移0.15 mol电子， 阳极： 2Cl2e=Cl 2， 可生成 n(Cl2)0.05 mol，即失去 0.1 mol 电子，则 0.05 mol 电子发生 2H2O4e =4H O 2，生成 0.012 5 mol 氧气，即 0.28 L，生成气体合计 1.4 L。 2.把两个惰性电极插入 500 mL 的 AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的 pH 从 6.0 变为 3.0 时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以 忽略)，电极上析出银的
14、质量大约是( ) A.27 mg B.54 mg C.108 mg D.216 mg 答案 B 解析 首先应弄清楚两极的反应。阳极反应式为：2H2O4e =O 24H ；阴 极没有氢气析出，则阴极反应式为：Ag e=Ag。OH的消耗导致了 H的增 加， 增加量约为 110 3 mol L10.5 L5104 mol， 即转移电子数 5104mol， 析出银的质量为 510 4 mol108 g mol10.054 g54 mg。 核心体系建构 1.关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是( ) A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B.电解液的成分都保持不变 C.阳极反应都只有 Cu2e =Cu2
15、D.阴极反应都只有 Cu2 2e=Cu 答案 D 解析 A 项，电镀时镀件作阴极；B 项，电解精炼铜时电解液成分改变；电解精 炼铜时，杂质若有比铜活泼的金属(如锌)，则阳极还会发生 Zn2e =Zn2的反 应。 2.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用。 下列说法正确的是( ) A.氯碱工业中，X 电极上的反应式是 2H2O4e =4HO 2 B.电解精炼铜时，Z 溶液中的 Cu2 浓度不变 C.在铁片上镀铜时，Y 是纯铜 D.制取金属镁时，Z 是熔融的氯化镁 答案 D 解析 氯碱工业中阳极是 Cl 放电生成 Cl 2；电解精炼铜时阳极上粗铜溶解，阴极 上 Cu2 放电析出 Cu，由
16、于粗铜中含有锌、铁、镍等杂质，电解质溶液中 Cu2浓 度变小；铁片上镀铜时，阴极应该是铁片，阳极是纯铜。 3.中学阶段介绍的应用电解法制备物质主要有三种：一是铝的工业制备，二是氯 碱工业，三是金属钠的制备。下列关于这三种工业生产的描述中正确的是( ) A.电解法制金属钠时，阳极反应式：Na e=Na B.电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化 铝的两性 C.在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是 H2，NaOH 在阳极附近产生 D.氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了 NaCl，在电解时它们的阴极都是 Cl 失电子 答案 B 解析 A 项，阴极反应式为 Na e=Na，错
17、误；B 项，氧化铝和氢氧化铝具有 两性，在分离提纯时可用 NaOH 溶液将其溶解，过滤除去难溶物，再将 AlO 2转 化成 Al(OH)3， Al(OH)3热分解即得 Al2O3， 正确； C 项， 阴极产物为 H2和 NaOH， 阳极产物为 Cl2，错误；D 项，阳极都是 Cl 失电子，错误。 4.如下图所示是离子交换膜法电解饱和食盐水制烧碱的示意图，图中的离子交换 膜只允许阳离子通过。 完成下列填空： (1)写出电解精制饱和食盐水的离子方程式： _。 (2)离子交换膜的作用为_。 (3)精制饱和食盐水从图中_(填“a”“b”“c”或“d”，下同)位置补充，氢氧化钠 溶液从图中_位置流出。
18、答案 (1)2Cl 2H 2O= 电解 2OH H 2Cl2 (2)阻止阳极产生的 Cl2和阴极产生的 H2混合发生爆炸，阻止 OH 进入阳极室与 Cl2发生副反应 (3)a d 解析 (1)电解精制饱和食盐水可制得氯气、 氢气和烧碱， 反应的离子方程式为 2Cl 2H 2O= 电解 2OH H 2Cl2。 (2)该装置中所用的离子交换膜只允许阳离子 通过，阴离子和气体不能通过，电解精制饱和食盐水时，阳极上生成氯气，阴极 上生成氢气，氯气和氢气被离子交换膜隔离，防止氯气和氢气混合发生爆炸，且 能阻止阴极室中的 OH 进入阳极室与 Cl 2反应。(3)电解槽中氯气在阳极生成，根 据装置图分析可知
19、精制饱和食盐水从阳极补充，即进口为 a，阴极上氢离子放电 生成氢气，促使水的电离平衡正向移动，氢氧根离子浓度增大，OH 与 Na结合 生成氢氧化钠，故 NaOH 溶液的出口为 d。 微专题微专题 电化学中的串联装置电化学中的串联装置知识技能型知识技能型(教师独具教师独具) 【核心归纳】 1.有外接电源电池类型的判断方法 有外接电源的各装置均为电解池，若电解池阳极材料与电解质溶液中的阳离子相 同，则该电解池为电镀池。如： 则甲为电镀池，乙、丙均为电解池。 2.无外接电源装置类型的判断方法 (1)直接判断 非常直观明显的装置，如燃料电池、铅酸蓄电池等在电路中为外接电源，则其他 装置为电解池。如图所
20、示： (2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断 原电池一般是两种不同的金属电极或一个金属电极一个碳棒电极；而电解池则一 般两个都是惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料和电解质 溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能和电解质溶液 自发反应。如图所示： B 为原电池，A 为电解池。 (3)根据电极反应现象判断 在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型。如图 所示： 若 C 极溶解，D 极上析出 Cu，B 极附近溶液变红，A 极上放出黄绿色气体，则可 知乙是原电池，D 是正极，C 是负极；甲是电解池，A 是阳极，B 是阴极，B、D 极发生
21、还原反应，A、C 极发生氧化反应。 典例 利用电化学原理，将 NO2、O2和熔融 KNO3制成燃料电池，模拟工业电 解法来处理含 Cr2O2 7废水， 如下图所示； 电解过程中溶液发生反应： Cr2O2 76Fe2 14H=2Cr36Fe37H 2O (1)甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂 Y，Y 是 N2O5，可循环使用。则石墨是 电 池 的 _ 极 ； 石 墨 附 近 发 生 的 电 极 反 应 式 为 _。 (2)工作时，甲池内的 NO 3向_(填“石墨”或“石墨”)极移动；在相 同条件下，消耗的 O2和 NO2的体积比为_。 (3)乙池中 Fe(I)棒上发生的电极反应为_。 (4)若
22、溶液中减少了 0.01 mol Cr2O2 7，则电路中至少转移了_ mol 电子。 答案 (1)正 NO2NO 3e =N 2O5 (2)石墨 14 (3)Fe2e =Fe2 (4)0.12 解析 (1)石墨电极通入氧气，氧气发生还原反应，所以石墨是电池的正极； 石墨电极 NO2被氧化为 N2O5，电极反应式为 NO2NO 3e =N 2O5；(2)电池 工作时，阴离子移向负极，甲池内的 NO 3向石墨极移动；电池总反应为 4NO2 O2=2N2O5，则消耗的 O2和 NO2的体积比为 14；(3)乙池中的 Fe()棒与电 池正极相连，Fe()棒是电解池阳极，Fe()棒失电子发生氧化反应，F
23、e2e =Fe2 ；(4)根据 Cr 2O2 76Fe2 14H=2Cr36Fe37H 2O，铬元素的化合 价由6降低为3， 溶液中减少了0.01 mol Cr2O2 7， Fe()棒需要生成0.06 mol Fe2 ，所以电路中至少转移 0.12 mol 电子。 规律方法 串联装置的解题流程 【迁移应用】 1.(2020 合肥模拟)如图所示，甲池的总反应式为 N2H4O2=N22H2O。下列说 法正确的是( ) A.甲池中负极上的电极反应式为 N2H44e =N 24H B.乙池中石墨电极上发生的反应为 2H2O4e =O 24H C.甲池溶液 pH 增大，乙池溶液 pH 减小 D.甲池中每
24、消耗 0.1 mol N2H4乙池电极上则会析出 6.4 g 固体 答案 B 解析 由图知甲池是燃料电池，乙池是电解池，甲池的电解质溶液是氢氧化钾溶 液，则负极不可能生成 H ，应为 N 2H44e 4OH=N 24H2O，A 错误； 乙池的石墨极是阳极，发生氧化反应，B 正确；甲池总反应中生成了水，则 KOH 溶液浓度变小，pH 减小，乙池生成 Cu、O2、H2SO4，溶液 pH 减小，C 错误；根 据各个电极流过的电量相等知，N2H42Cu，甲池消耗 0.1 mol N2H4，乙池电极上 则会析出 12.8 g 铜，D 错误。 2.如图所示装置可间接氧化工业废水中含氮离子(NH 4)。下列
25、说法不正确的是 ( ) A.乙是电能转变为化学能的装置 B.含氮离子氧化时的离子方程式为 3Cl22NH 4=N26Cl 8H C.若生成 H2和 N2的物质的量之比为 31，则处理后废水的 pH 减小 D.电池工作时，甲池中的 Na 移向 Mg 电极 答案 D 解析 甲中活泼金属镁作原电池的负极，石墨为正极形成原电池，乙是连接原电 池的电解池， 电解酸性工业废水， 电解池是将电能转变为化学能的装置， A 正确； 酸性条件下含氮离子氧化时转化为氮气，反应的离子方程式为 3Cl22NH 4 =N26Cl 8H，B 正确；若生成 H 2和 N2的物质的量之比为 31，根据电 极反应 6H 6e=3
26、H 2、3Cl22NH 4=N26Cl 8H，则处理后废水的 H 浓度增大，pH 减小，C 正确；电池工作时，甲池是原电池，原电池中阳离子 Na 移向正极石墨电极，D 不正确。 微专题微专题 11 离子交换膜在电化学中的应用离子交换膜在电化学中的应用知识技能型知识技能型 【核心归纳】 1.离子交换膜的分类与作用 2.三类交换膜应用实例 种类 装置图 说明 阳离子交换膜(只允许阳 离子和水分子通过) 锌铜原电池 负极反应式：Zn2e =Zn2 正极反应式：Cu2 2e =Cu Zn2 通过阳离子交换膜 进入正极区 阳离子透过阳离子交 换膜原电池正极 阴离子交换膜(只允许阴 离子和水分子通过) 以
27、 Pt 为电极电解淀粉- KI 溶液，中间用阴离子交换 膜隔开 阴极反应式：2H2O2e =H 22OH 阳极反应式：2I 2e =I2 阴极产生的 OH 移向 阳极与阳极产物反应。 3I26OH =IO 35I 3H2O 阴离子透过阴离子交 换膜电解池阳极 质子交换膜(只允许 H 和 水分子通过) 在微生物作用下电解有机 废水(含 CH3COOH)， 可获 得清洁能源 H2 阴极反应式：2H 2e =H2 阳极反应式： CH3COOH 8e 2H 2O=2CO2 8H 阳极产生的 H 通过质 子交换膜移向阴极 H 透过质子交换膜 电解池的阴极 3.常见带离子交换膜的三大装置 多室电解池是利用
28、离子交换膜的选择透过性，即允许带某种电荷的离子通过而限 制带相反电荷的离子通过， 将电解池分为两室、 三室、 多室等， 以达到物质制备、 浓缩、净化、提纯的目的。 (1)两室电解池 制备原理：工业上利用如图两室电解装置制备烧碱 阳离子交换膜的作用 它只允许 Na 通过，而阻止阴离子(Cl)和气体(Cl 2)通过。这样既防止了两极产生 的 H2和 Cl2混合爆炸， 又避免了 Cl2和阴极产生的 NaOH 反应生成 NaClO 而影响 烧碱的质量。 (2)三室电解池 利用三室电解装置制备 NH4NO3，其工作原理如图所示。 阴极的 NO 被还原为 NH 4：NO5e 6H=NH 4H2O，NH 4
29、通过阳离子交换 膜进入中间室；阳极的 NO 被氧化为 NO 3：NO3e 2H 2O=NO 34H ，NO 3 通过阴离子交换膜进入中间室。 根据电路中转移电子数相等可得电解总反应： 8NO 7H2O= 电解 3NH4NO32HNO3，为使电解产物全部转化为 NH4NO3，补充适量 NH3可以使电解产生的 HNO3转化为 NH4NO3。 (3)多室电解池 利用四室电渗析法制备 H3PO2(次磷酸)，其工作原理如图所示。 电解稀硫酸的阳极反应：2H2O4e =O 24H ，产生的 H通过阳离子交换 膜进入产品室，原料室中的 H2PO 2穿过阴离子交换膜进入产品室，与 H 结合生 成弱电解质H3P
30、O2； 电解NaOH稀溶液的阴极反应： 4H2O4e =2H 24OH ， 原料室中的 Na 通过阳离子交换膜时进入阴极室。 典例 四室式电渗析法制备盐酸和 NaOH 的装置如图所示。a、b、c 为阴、阳离 子交换膜。已知：阴离子交换膜只允许阴离子透过，阳离子交换膜只允许阳离子 透过。下列叙述正确的是( ) A.b、c 分别依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜 B.通电后室中的 Cl 透过 c 迁移至阳极区 C.、四室中的溶液的 pH 均升高 D.电池总反应为 4NaCl6H2O= 电解 4NaOH4HCl2H2O2 答案 D 解析 由图中信息可知，左边电极与负极相连为阴极，右边电极为阳极，所以通
31、 电后，阴离子向右定向移动，阳离子向左定向移动，阳极上 H2O 放电生成 O2和 H ，阴极上 H 2O 放电生成 H2和 OH ；H透过 c，Cl透过 b，二者在 b、c 之间 的室形成盐酸， 盐酸浓度变大， 所以 b、 c 分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜； Na 透过 a， NaOH 的浓度变大， 所以 a 也是阳离子交换膜， 故 A、 B 两项均错误； 电解一段时间后，中的溶液的 c(OH )升高，pH 升高，中为 NaCl 溶液，pH 不变，中有 HCl 生成，故 c(H )增大，pH 减小，中 H移向，H 2O 放电生 成 O2，使水的量减小，c(H )增大，pH 减小，C 不正确
32、。 规律方法 离子交换膜类型的判断方法 根据电解质溶液呈电中性的原则，判断膜的类型，判断时首先写出阴、阳两极上 的电极反应，依据电极反应式确定该电极附近哪种离子剩余，因该电极附近溶液 呈电中性，从而判断出离子移动的方向，进而确定离子交换膜的类型，如电解饱 和食盐水时，阴极反应式为 2H2O2e =H 22OH ，则阴极区生成 H 2和 OH ，阳极区域的 Na穿过离子交换膜进入阴极室，与 OH结合生成 NaOH，故电解 食盐水中的离子交换膜是阳离子交换膜。 【迁移应用】 1.用电解法可提纯含有某种钾的含氧酸盐杂质(如硫酸钾、碳酸钾等)的粗 KOH 溶 液，其工作原理如图所示。下列说法正确的是(
33、 ) A.电极 N 为阳极，电极 M 上 H 发生还原反应 B.电极 M 的电极反应式为 4OH 4e=2H 2OO2 C.d 处流进粗 KOH 溶液，e 处流出纯 KOH 溶液 D.b 处每产生 11.2 L 气体，必有 1 mol K 穿过阳离子交换膜 答案 B 解析 根据图示，K 移向电极 N，所以 N 是阴极，M 极是阳极，OH发生氧化反 应生成氧气，电极反应式为 4OH 4e=2H 2OO2，故 A 错误，B 正确；c 处流进粗 KOH 溶液，f 处流出纯 KOH 溶液，故 C 错误；N 极是阴极，H 发生还 原反应生成氢气，非标准状况下 11.2 L 氢气的物质的量不一定是 0.5
34、 mol，故 D 错误。 2.在电镀车间的含铬酸性废水中， 铬的存在形式有 Cr()和 Cr()两种， 其中 Cr() 的毒性最大。电解法处理含铬废水的装置示意图如图，铬最终以 Cr(OH)3沉淀除 去。下列说法正确的是( ) A.Fe 为阳极，反应为 Fe2e =Fe2 B.阴极反应为 Cr2O2 77H2O6e =2Cr(OH) 38OH C.阳极每转移 3 mol 电子，可处理 Cr()物质的量为 1 mol D.离子交换膜为质子交换膜，只允许 H 穿过 答案 A 解析 对 Cr()和 Cr()处理是通过转化为 Cr(OH)3处理，由题图可知，同时还 生成 Fe(OH)3，据此推测铁棒是
35、阳极，电极反应式为 Fe2e =Fe2，Fe2再与 Cr2O2 7发生氧化还原反应生成 Fe3 和 Cr3，A 正确；石墨棒是阴极，电极反应为 2H2O2e =2OHH 2， 电解质溶液中发生反应： Cr3 3OH=Cr(OH) 3， Fe3 3OH=Fe(OH) 3，B 错误；阳极转移 3 mol 电子，生成 1.5 mol Fe2 ， Cr()被还原为Cr()， 据得失电子守恒可知， 可处理Cr()的物质的量为0.5 mol， C 错误；石墨电极上反应生成 OH ，左侧废水中 Cr3、Fe3透过离子交换膜移向 右侧，反应生成 Cr(OH)3和 Fe(OH)3，故离子交换膜为阳离子交换膜，D 错误。
