高考化学一轮复习（鲁科版）精品课件6—2电能转化为化学能——电解（共81张PPT）.ppt

一、电解原理 1电解 (1)定义 在 作用下，电解质在两个电极上分别发生 和 的过程。 (2)能量转化形式为： 转化为 。 (3)特点：电解是 的(填“可逆”或“不可逆”)； 电解质导电一定发生 变化。,直流电,氧化反应,还原反应,电能,化学能,不可逆,化学,2电解池的组成和工作原理 (用惰性电极电解CuSO4溶液),(1)电极名称与电极反应： 与电源正极相连的为 ，发生 反应， 电极反应式： 与电源负极相连的为 ，发生 反应， 电极反应式：,阳极,氧化,4OH4eO22H2O,阴极,还原,2Cu24e2Cu,2电镀 (1)电极材料：阳极为镀层金属； 。 (2)电解质溶液：含镀层金属离子。 (3)特点： 极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度 。 3电解精炼铜 (1)电解质溶液：含Cu2的盐溶液。 (2)电极反应,阴极为镀件,阳,不变,阴极 铜 电极反应式：Cu22eCu。,精,(3)溶液中各离子浓度的变化 阴离子浓度 ； 阳离子浓度有的(如Cu2)变小，有的(如Zn2、Fe2、Ni2等)变大。 (4)阳极泥的成分 主要是 等贵重金属。,不变,银、金、铂,1阴、阳极的判断,电解原理,【解析】电解Na2SO4溶液时发生的反应为： a为阴极：4H4e2H2 b为阳极： 4OH4eO22H2O 对照分析A、B均不正确。a极周围由于H放电呈碱性，石蕊显蓝色，b极周围由于OH放电呈酸性，石蕊显红色，D项正确。 【答案】D,1用石墨作电极电解NaCl和CuSO4的混合水溶液，下列说法中正确的是() A电解过程中阴极和阳极的质量始终保持不变 B溶液中的Cu2、H和Na都要移向阴极，但在阴极优先放电的离子是Cu2 C溶液中的Cl在阳极上完全放电后，溶液中的SO42接着在该极上放电生成O2 D电解过程中阴极上始终有气体产生,解析：在NaCl和CuSO4的混合溶液中存在的阳离子有Na、Cu2、H，存在的阴离子有Cl、SO42、OH，阴极上Cu2先得电子生成Cu，其次是H得电子生成H2，而Na不会在水溶液中析出；在阳极上Cl先失电子生成Cl2，其次是OH失电子生成O2，而SO42不会放电。 答案：B,1粗铜中常含有Fe、Zn、Ni、Ag、Au、Pt等。 2电极材料： 阳极：粗铜阴极：纯铜。,关于铜的电解精炼,2(2009年衡水质检)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粗铜接电源负极 B纯铜作阴极 C杂质都将以单质形式沉积到池底 D纯铜片增重2.56 g，电路中通过电子为0.08 mol 答案：BD,1根据电子守恒法计算：用于有关串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。,有关电化学的计算,2根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。 3根据关系式计算：据得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。,【规律技巧】(1)有关电解计算的方法规律：通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。解答此类题的方法有两种：一是根据电解方程式或电极反应式列比例式求解；二是利用各电极、线路中转移的电子数目守恒列等式求解。 (2)当电解前后pH相差2(或大于2时)，可将浓度较小的H(或OH)浓度忽略。,答案：AB,1(2009年盐城调研)用惰性电极实现电解，下列说法正确的是() A电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小 C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为12 D电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为11,答案：D,答案：A,3(2008年高考全国卷)电解100 mL含c(H)0.30 mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是() A0.10 mol/L AgB0.20 mol/L Zn2 C0.20 mol/L Cu2 D0.20 mol/L Pb2,解析：根据金属活动性顺序可知：排在氢以后的金属为Ag和Cu，而Zn和Pb排在H以前，所以Ag、Cu2的氧化性比H大，应优先于H放电而析出，因为0.01 mol Ag的质量小于0.02 mol Cu的质量，所以C项正确。 答案：C,5将两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解，当电解液的pH由6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)。 (1)写出电极反应式，阳极：_， 阴极：_。 (2)电极上应析出银的质量是_。 (3)欲使该溶液复原应加入_，质量是_。,(1)电解池甲若为用电解原理精炼铜的装置，则A电极名称为_极，电极反应式为_。,(2)乙池中Fe极电极反应式为_， 若在乙池中滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，Fe极附近呈_色。 答案：(1)阴极Cu22eCu (2)2H2O2eH22OH或2H2eH2红,干燥气体时的用法： 干燥管内盛放固体干燥剂，选用干燥剂时要依据被干燥气体的性质确定。 使用干燥管时，干燥剂应放置在球体内，两端应填充少许棉花或玻璃纤维。 (2)检验水蒸气的装置 在干燥管中装无水硫酸铜，可用于检验水，其使用方法类似于干燥气体的使用方法。,3)吸收气体的装置 反应中要吸收某气体时，应选择合适的固体吸收剂放入干燥管中，当定量测定时，有时要考虑空气中的成分对它的影响，所以尾端还要再连接一个干燥管，目的是防止空气中的水或CO2的干扰。 2创新应用 (1)防止倒吸：(如图1) 常用于易溶于水的气体吸收和尾气处理。例如：HCl、NH3、SO2等。,(2)微型反应容器(如图2),可以用于制取有毒气体和检验其性质的实验微型化的实验装置，例如：在制取Cl2和做Cl2性质实验时，把铜在Cl2中的燃烧等实验改在干燥管中进行，即可实现实验装置的微型化。,解析：蛋壳内是阳极区，生成Cl2，加入酚酞不变红，A不正确；B项中铁丝是阴极，H在铁丝上得电子被还原，发生还原反应，故B、C不正确。 答案：D,2一定温度下，pHa的某电解质溶液中，插入两支惰性电极，通直流电一段时间后，溶液的pHa，则该电解质可能是() A盐酸BH2SO4 CAgNO3 D饱和Na2CO3溶液,答案：A,3下列关于铜电极的叙述正确的是() A铜锌原电池中铜是正极 B用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极 C在镀件上电镀铜时用金属铜作阳极 D电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极 答案：AC,5(2010年镇江六校联考)用惰性电极和串联电路电解下列物质的水溶液：NaCl，NaNO3，CuCl2，AgNO3，在相同时间内生成气体的总体积(同温同压下测定)，理论上由多到少的顺序是() A B C D,答案：D,9按如下图甲所示装置进行实验，若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量，下列叙述不正确的是(),AE表示生成铜的物质的量 BE表示反应消耗水的物质的量 CF表示反应生成氧气的物质的量 DF表示生成硫酸的物质的量,答案：D,二、非选择题(共50分) 11(14分).如图所示，甲、乙为相互串联的两电解池。,(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则A电极名称为_极，电极材料是：_，电极反应式为_，电解质溶液可以是_。 (2)乙池中Fe极电极反应式为_，,若在乙池中滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，_极附近呈红色。 .采用惰性电极从NO、SO、H、Cu2、Ba2、Ag、Cl等离子中，选出适当的离子组成电解质，对其单一成分的溶液进行电解： (1)两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是_。 (2)若阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质的化学式可能是_。,(3)两极分别放出气体，且体积比为11时，电解质的化学式可能是_。 解析：.(1)当生成H2、O2时，相当于电解水，是含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐的电解，符合要求的有HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2。 (2)若有金属析出，O2放出，是不活泼金属的含氧酸盐的电解，符合要求的有Cu(NO3)2、CuSO4、AgNO3。 (3)两极分别放出气体且体积比为11，则应是放出H2、Cl2，符合要求的有HCl、BaCl2。,12(9分)蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置，有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是：NiO2Fe 。用该蓄电池电解(阴、阳极均为惰性电极)M(NO3)x溶液时，若此蓄电池工作一段时间后消耗0.36 g水。 (1)电解时电解池的阳极应连接_(填序号)。,A. NiO2BFe CFe(OH)2 DNi(OH)2,(2)电解M(NO3)x溶液时某一极质量增加m g，金属M的相对原子质量的计算式为_(用m、x表示)。 (3)电解后溶液的pH_(填“升高”、“降低”或“不变”)。,解析：(1)该蓄电池放电时，Ni4得电子，NiO2作正极，Fe失电子作负极。根据电解池的构造，阳极应与蓄电池的正极NiO2相连，阴极应与蓄电池的负极Fe相连； (2)M(NO3)x溶液中的Mx在阴极上放电析出金属M：MxxeM；由蓄电池放电时发生的反应可得到关系式：2H2OFe2eFe(OH)2，再根据串联电极上通过电子的物质的量相等，得到金属M与H2O的关系为：MxexH2O，结合析出金属M的质量m g及消耗水的质量0.36 g，可求出金属M的相对原子质量表达式为18 xm/0.3650mx；(3)由于阳极是水电离出的OH放电生成O2，c(H)增大，所以电解后溶液的pH降低。,答案：(1)A(2)50mx(3)降低,13(12分)在如图所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g，试回答：,(1)电源电极X名称为_。 (2)pH变化：A_，B_，C_(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)通电5 min时，B中共收集224 mL气体(标准状况)，溶液体积为200 mL。则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为_(设电解前后溶液体积无变化)。 (4)若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的pH为_(设电解前后溶液体积无变化)。,解析：(1)C装置的铜电极质量增加，说明铜极上有金属析出，即溶液中的银离子被还原生成银单质，故铜极为阴极，由此可确定X极为负极。 (2)A装置是电解KCl溶液，阴极析出氢气，阳极析出氯气，溶液中氢氧根离子浓度增大。B装置阴极上先析出铜，当铜离子消耗完后将析出氢气，而阳极上析出氧气，溶液中氢离子,浓度增大。C装置阴极析出银单质，阳极上的银失去电子变成银离子，理论上溶液的物质的量浓度不变。 (3)B装置两极上电子转移的数目与C装置中转移的电子数目相同。C装置中转移的电子数目为 0.02 mol。经判断，B装置两极上的反应为： 阴极：Cu22eCu,2H2eH2 阳极：4OH4eO22H2O,根据题意可知： C中铜极增重2.6 g，即析出0.02 mol Ag，线路中通过0.02 mol电子。由4eO2，可知B中产生的O2只有0.005 mol，即112 mL。但B中共收集到224 mL气体，说明还有112 mL是H2，即Cu2全部在阴极放电后，H接着放电产生112 mL H2，则通过0.01 mol电子时，Cu2已被电解完。由2eCu可知n(Cu)0.005 mol，CuSO4溶液的物质的量浓度为：c(CuSO4)0.005 mol/0.2 L0.025 mol/L,14(15分)(2010年西安调研)按照下图所示接通线路，反应一段时间后，回答下列问题(假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行)：,