电解原理高考真题

关于电解原理的高中化学高考真题，综合近年考题特点及解析如下：

1. 电极反应与电解过程

   • 阳极：金属失电子生成阳离子（如$Fe - 2e^- = Fe^{2+}$）

   • 阴极：阳离子得电子生成金属（如$Pb^{2+} + 2e^- = Pb$）

   • 总反应：如$2Fe^{3+} + PbS = 2Fe^{2+} + Pb + S$

2. 电解应用与实例

   • 电解饱和食盐水制氯气：$2Cl^- - 2e^- = Cl_2 \uparrow$，氯气与水反应生成$HClO$（漂白性）

   • 电解氯化钾制金属：$2KCl \rightarrow 2K + Cl_2 \uparrow$，电解顺序与离子浓度相关

   • 电解硫酸铜制铜：$CuSO_4 \rightarrow Cu + SO_4^{2-}$，需用惰性电极防止铜溶解

3. 电解池设计与优化

   • 双极膜电解：通过特殊结构（如卯榫结构）提高电流效率，降低副反应

   • 电解槽串联：实现多金属电解时，根据析出金属的还原性调整电解液成分

1. pH变化判断

   • 电解$HCl$溶液：阳极生成氯气，消耗$H^+$，pH减小

   • 电解$NaCl$溶液：生成$NaOH$，pH增大

   • 电解$NaCl_2$溶液：$Cl^-$浓度不变，pH保持不变

2. 副反应与产物分析

   • 镀锌铁制品：锌作阳极时，镀件（铁）被腐蚀（铁锈生成）

   • 电解食盐水：氯气与水反应生成$HClO$，具有漂白性

   • 电解含硫矿石：可能生成$S$单质或硫化物（如$PbS$被氧化）

3. 实验现象解释

   • 电解饱和食盐水：a极布条褪色（$HClO$漂白），b极出现蓝色（$Cl_2$与水反应生成蓝色物质）

   • 电致变色器件：通过调节光照改变电极颜色，涉及光化学反应

   • 电解硫酸铜：a极生成红色沉淀（$Cu$），b极产生蓝色气体（$Cl_2$）

• 电解规律 ：与离子浓度、电极材料密切相关

• 应用拓展 ：涉及工业生产（如电解铝）、环境处理（如铬废电解）

• 实验技能 ：需掌握电解装置搭建、数据记录与结果分析

建议考生结合教材与真题，重点掌握电极反应式书写、电解过程分析及应用场景，同时注意实验安全与规范。

电解原理是高中化学中的重要考点，以下是几道高考真题示例：

1. （2011•山东高考题）以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是（）

   • A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程
   • B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系
   • C.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率
   • D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用

2. （2011•新课标全国高考）铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是（）

   • A.电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe
   • B.电池放电时，负极反应为Fe-2e-+2OH-===Fe(OH)2
   • C.电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
   • D.电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2+2OH–2e-===Ni2O3+3H2O

3. 下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是（）

4. 电解CuSO4和NaCl的混合溶液，开始阴极和阳极上分别析出的物质是（）

   • A.H2和Cl2
   • B.Cu和Cl2
   • C.H2和O2
   • D.Cu和O2

5. 关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（）

   • A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
   • B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
   • C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色

6. 火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质（如锌、金和银等），其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时（）。

   • A.精炼时粗铜接电源负极
   • B.阳极发生氧化反应
   • C.杂质都将以单质形式沉积到池底
   • D.纯铜片增重2.56g，电路中通过电子为0.04mol

7. 电解CuSO4溶液时，若要达到以下三个要求：①阳极质量减少；②阴极质量增加；③电解液中c(Cu2+)不变，则可选用的电极是（）

   • A.纯铜作阳极，含Zn、Ag的Cu合金作阴极
   • B.含Zn、Ag的Cu合金作阳极，纯铜作阴极
   • C.用纯铁作阳极，纯铜作阴极
   • D.用石墨作阳极，用惰性电极（Pt）作阴极

以上题目涵盖了电解原理的基本概念、应用以及相关的计算和分析。通过这些题目，可以检验学生是否掌握了电解原理的核心知识，并能够灵活运用这些知识解决实际问题。