2022年电解池总复习.docx

《2022年电解池总复习.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年电解池总复习.docx（11页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学问点：电解池的工作原理、电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用教学 目标考点：电解池阴、阳极的电极方程式和电解反应方程式的书写 才能：能正确书写阴、阳极的电极方程式和电解反应方程式；能从题目中挑选有用的信息并对信息进行加工方法：讲练结合法,对比挑选法 重点 电解池的工作原理及在工业中的应用 难点 学问盘点：一电解池基本概念 1、电解、电解池的概念电解：电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化仍原反应被动的不是自发的的过程；电解池： 借助电流引起氧化仍原反应的装置,2、电解池的形成条件、反应类型；（1）电解池的形成条件：即把电能转化为化

2、学能的装置叫电解池或电解槽；电源；电极（惰性或非惰性）；电解质（水溶液或熔化态）；（2）反应类型：非自发的氧化仍原反应；3、 电极名称、电极反应；（1）电极名称：由外电源打算：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；课 堂 教 学 内 容（2）电极的种类依材料分 惰性电极： Pt、Au 、石墨等活性电极：除Pt、Au、石墨外（3）电极反应判定：阳极： 发生氧化反应 如为惰性电极,就电极本身不反应,溶液中的阴离子失去电子,阴离子放电次序仍原性强弱次序：S 2 IBrClOH含氧酸根 F-如为活性电极：就电极本身失去电子,发生氧化反应；阴极： 发生仍原反应电极本身不反应,溶液中阳离子在阴极上获得电

3、子,阴极材料金属或石墨 总是受到爱护；当 H+的浓度较小时,Ag+ Hg2+Fe 3+Cu 2+Pb2+ Sn 2+Fe 2+Zn2+H+Al3+ Mg2+Na +Ca2+K+当 H+的浓度较大时,Ag+ Hg2+Fe 3+Cu 2+H+Pb 2+Sn 2+Fe 2+Zn2+ Al3+Mg2+Na+Ca 2+K+4、 电子流向：电源 负极沿导线 阴极电解 溶液 中离子的移动 阳极沿导线 电源正极二、电解原理应用 : 1、电解饱和食盐水（氯碱工业）反应原理名师归纳总结 阳极（石墨）：2Cl- - 2e-= Cl 2 第 1 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - -

4、 - - - - 阴极（铁）： 2H + + 2e-= H 2 电解总反应： 2NaCl+2H 2O =H 2 +Cl2 +2NaOH 设备（阳离子交换膜电解槽）组成：阳极 Ti 、阴极 Fe 阳离子交换膜的作用：它只答应阳离子通过而阻挡阴离子和气体通过；电解生产主要过程：NaCl 从阳极区加入,H2O 从阴极区加入；阴极 H+ 放电,破坏了水的电离平衡,使 OH-浓度增大, OH-和 Na +形成 NaOH 溶液；2、电镀：用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程；镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必需含有镀层金属的离子；电镀锌原理：阳极 阴极2+ Zn 2e = ZnZn2+2e =

5、Zn电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化；在电镀掌握的条件下,水电离出来的 H +和 OH 一般不起反应；3、电解冶炼活泼金属 Na、 Mg 、Al 等；4、电解精炼铜：粗铜作阳极,精铜作阴极,电解液含有 Cu 2+；铜前金属先反应但不析出,铜后金属不反应,形成“ 阳极泥 ” ；（一）电镀铜、精炼铜比较形成条件电镀铜精炼铜镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀粗铜金属作阳极,精铜作阴极,液必需含有镀层金属的离子CuSO4溶液作电解液电极反应阳极Cu 2e- = Cu2+ 阳极： Zn - 2e- = Zn2+Cu - 2e- = Cu2+ 等阴极Cu 2+2e- = Cu 阴极： Cu2+ + 2e-

6、 = Cu （二）电解、电离和电镀的区分名师归纳总结 电解电离电镀第 2 页,共 7 页条件受直流电作用受热或水分子作用受直流电作用实质阴阳离子定向移动,在阴阳离子自由移动,无明用电解的方法在金属表面两极发生氧化仍原反应显的化学变化镀上一层金属或合金实例CuCl 2电解 = CuCl 2CuCl 2=Cu2+2Cl 阳极Cu 2e- = Cu2+阴极Cu 2+2e- = Cu 关系先电离后电解,电镀是电解的应用练习： 1.如下列图各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的次序是（）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A B C D 2.金属镍有广泛的用途

7、；粗镍中含有少量 以下表达正确选项（）（已知：氧化性A阳极发生仍原反应,其电极反应式：Fe、Zn 、Cu、Pt 等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,Fe 2 Ni 2Cu 2）Ni 22e Ni B电解过程中,阳极质量的削减与阴极质量的增加相等 C电解后,溶液中存在的金属阳离子只有 Fe 2和 Zn2D电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和 Pt 三、电解实例及规律1、电解类型电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如H2SO4、NaOH 、K 2SO4 等）的电解电解电解质型：无氧酸（除HF 外）、不活泼的无氧酸盐（氟化物除外,如HCl 、CuCl 2 等）溶液的电解； 放 氢 生 碱

8、型 ： 活 泼 金 属 的 无 氧 酸 盐 （ 氟 化 物 除 外 , 如 N a C l ） 溶 液 的 电 解 ； 放 氧 生 酸 型 ： 不 活 泼 金 属 的 含 氧 酸 盐 （ 如C u S O 4 、 A g N O 3 等 ） 溶 液 的 电 解2、使电解后的溶液复原原状的方法：先让析出的产物（气体或沉淀）恰好完全反应,再将其化合 物投入电解后的溶液中即可；如： NaCl 溶液：通 HCl 气体（不能加盐酸）； AgNO 3 溶液：加Ag 2O 固体（不能加 AgOH ）； CuCl 2溶液：加 CuCl2固体； KNO3溶液：加 H2O； CuSO4 溶液： CuO（不能加 C

9、u 2O、CuOH 2、Cu 2OH 2CO 3）等；练习： 1.化学在生产和日常生活中有着重要的应用；以下说法不正确选项A 明矾水解形成的AlOH3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化B在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率 CMgO 的熔点很高,可用于制作耐高温材料 D电解 MgCl 2饱和溶液,可制得金属镁 2.取一张用饱和的 NaCl 溶液浸湿的 pH 试纸, 两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发觉 b 电极与试纸接触处显现一个双色同心圆,内圈 为白色,外圈呈浅红色；就以下说法错误选项 A b 电极是阴极Ba 电极与电源的正极相连C电解过程中水是氧化剂 Db 电极邻近溶液

10、的 pH 变小3.某同学设计了一个“黑笔写红字 ” 的趣味试验； 滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会显现红色字迹；据此,以下表达正确的名师归纳总结 是 铂片 铅笔b 直 流电源a 第 3 页,共 7 页祝你胜利滤纸- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A铅笔端作阳极,发生仍原反应 B铂片端作阴极,发生氧化反应 C铅笔端有少量的氯气产生 Da 点是负极, b 点是正极 4.用石墨做电极电解 CuSO4溶液；通电一段时间后,欲使用电解液复原到起始状态,应向溶液中 加入适量的ACuSO4 BH 2O C

11、CuO DCuSO45H 2O 四、电解中电极邻近溶液 pH 值的变化规律（1）电极区域 A 阴极 H+放电产生 H 2,阴极区域 pH 变大；B阳极 OH-放电产生 O2,阳极区域 pH 变小；（2）电解质溶液中 A电解过程中 ,既产生 H2,又产生 O2,就原溶液呈酸性的 pH 变小 ,原溶液呈碱性的 pH 变大 ,原溶液呈中性的pH 不变（浓度变大）；B电解过程中 , 无 H 2和 O2产生 , pH 几乎不变；C电解过程中 ,只产生 H 2, pH 变大；D电解过程中 ,只产生 O2, pH 变小；口诀 ：“ 有氢生成碱,有氧生成酸；都有浓度大 度）四、电解的运算,都无浓度小 ” ；（

12、 “ 浓度大 ”“浓度小 ”是指溶质的浓方法：应用阴、阳两极得失电子守恒 进行有关运算；例 1 将两个铂电极插入 500mL CuSO 4溶液中进行电解, 通电肯定时间后, 某一电极增重 0.064g设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化,此时溶液中氢离子浓度约为A.4 10-3mol/L B.2 10-3mol/L C.1 10-3mol/L D.1 10-7mol/L 例 2. 500 mL KNO 3和 CuN03 2的混合溶液中 cNO 3 6.0 molL1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到 224 L 气体（标准状况）,假定电解后溶液体积仍为 5

13、00 mL ,以下说法正确选项 1 A原混合溶液中 cK 为 4 mol LB上述电解过程中共转移 4 mol 电子C电解得到的 Cu 的物质的量为 0.5 mol 1D电解后溶液中 cH 为 2 mol L例 3. 甲、乙两个容器中,分别加入 0.1mol/LNaCl 溶液与 0.1mol/LAgNO 3溶液后,以 Pt 为电极进行电解时,在 A 、B、C、D 各电极上生成物的物质的量之比为 :_ 链接高考名师归纳总结 【例题 1】20XX 年高考大纲版卷9电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72）时,以铁板作第 4 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - -

14、- - - - - 阴、阳极,处理过程中存在反应2Cr2O7+ 6Fe 2+ +14H+=2Cr 3+ + 6Fe3+ + 7H 2O,最终 Cr3+以 CrOH 3形式除去,以下说法不正确选项A. 阳极反应为Fe2e2+ = Fe1 mol Cr 2O7 2被仍原B. 电解过程中溶液pH 不会变化C. 过程中有 FeOH 3沉淀生成D. 电路中每转移12 mol 电子,最多有【例题 2】20XX 年高考海南卷 12下图所示的电解池I 和 II 中, a、b、 c 和 d 均为 Pt 电极；电解过程中,电极b 和 d 上没有气体逸出,但质量均增大,且增重bd；符合上述试验结果的盐溶液是【例题

15、3】20XX 年高考北京卷 9用石墨电极电解A. a 端是直流电源的负极B.通电使 CuCl 2发生电离2+ + 2eCu C.阳极上发生的反应：CuD.通电一段时间后,在阴极邻近观看到黄绿色气体CuCl 2 溶液（见下图）；以下分析正确选项【例题 4】20XX 年高考天津卷 6为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以 A1 作阳极、Pb 作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增厚；反应原理如下：电池： Pbs +PbO 2s + 2H 2SO4aq = 2PbSO4s + 2H 2Ol 电解池： 2Al+3H 2O Al 2O3+3H 2电解过程中,以下判定正确选项【例题 5】20XX 年

16、高考浙江卷 11电解装置如下列图,电解槽内装有KI 及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开；在肯定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐步变浅；名师归纳总结 已知： 3I2 + 6OH=IO 3+ 5I+ 3H 2O,以下说法不正确选项第 5 页,共 7 页A右侧发生的电极方程式：2H2O + 2e=H2 +2OHB电解终止时,右侧溶液中含有IO 3- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C电解槽内发生反应的总化学方程式KI + 3H 2O = KIO 3 + 3H 2D假如用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学方程式不变1. 在原电

17、池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属仍原反应的是（）A 原电池正极和电解池阳极所发生的反应 C原电池负极和电解池阳极所发生的反应B原电池正极和电解池阴极所发生的 D原电池负极和电解池阴极所发生的反应2、关于原电池和电解池的表达正确选项（）A 原电池失去电子的电极称为阴极 B电解池的阳极、原电池的负极都发生氧化反应 C原电池的两极,肯定要由活动性不同的两种金属组成 D电解时电解池的阳极肯定是阴离子放电3用石墨作电极,电解1 mol L 1以下物质的溶液,溶液的pH 保持不变的是 DNaCl A HCl BNaOH C Na2SO44在铁制品上镀上肯定厚度的锌层,以下设计方案正确选项

18、 A 锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子 B铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子 C铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子 D锌用阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子 5、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镉镍电池；氢镍电池的总课后巩反应式是1H2NiOOHNiOH2； 依据此反应式判定,以下表达中正确选项： 固2A 电池放电时,电池负极四周溶液的pH 值不断增大B电池放电时,镍元素被氧化 C电池充电时,氢元素被仍原 D电池放电时,H2是负极 6.电解原理在化学工业中有广泛应用；右图表示一个电解池,装有电解液 a；X 、Y 是两块电极板,通过导线与直流电源相连；

19、请回答以下问题：（1）如 X、Y 都是惰性电极, a 是饱和 NaCl 溶液,试验开头时,同时在 两边各滴入几滴酚酞试液,就 电解池中 X 极上的电极反应式为；在 X 极邻近观看到的试验现象是；Y 电极上的电极反应式为；检验该电极反应产物的方法是；a 选用 CuSO4 溶液,就；（2）如要用电解方法精炼粗铜,电解液X 电极的材料是,电极反应式为Y 电极的材料是,电极反应式为；（说明：杂质发生的电极反应不必写出）名师归纳总结 7 1958 年世界上第一个心脏起搏器在瑞典植入人体胜利,使用寿命长达10 年之久这种能源起第 6 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 搏器中安装了寿命最长、牢靠性最高的锂碳电池这种电池容量大,电压稳固,能在56.771.1温度范畴内正常工作,现已在火箭、 移动电话、 笔记本电脑中广泛使用它采纳锂和石墨作电极,四氯化铝锂 LiAlCl 4溶解在亚硫酰氯中 SOCl2 组成电解质溶液 电池总反应为： 8Li 3SOCl 26LiCl Li 2SO32S此电池中 _作负极,电极反应为_,_作正极名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页