2022年电解池知识点总结和随堂练习及答案.docx
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1、精品_精品资料_课 程 辅 导 教 案同学姓名科目化学年级高二老师姓名上课日期20XX 年月日上课时间点到点教学课题电解池教学目标熟识和把握电解池的基础学问点教学重难点有关运算题教学过程:电解池是将电能转化为化学能的装置电解池装置构成 阴阳两个电极 ; 电解质溶液(或熔化的电解质).说明 :电解池两极名称分别叫阴极和阳极,由所连接在的外电源的那一极打算.与外接电源负极相连作为电解池的阴极,与外接电源正极相连的作为电解池的阳极.当然如要发生电解,仍要有外接直流电源设备,并构成闭合回路.电解原理分析:以惰性电极电解硫酸铜溶液为例说明44通电前 CuSO4 = Cu 2+SO 2-,H 2O = H
2、 +OH-可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_溶液中存在由电离产生的两种阳离子Cu2+ 和 H+,两种阴离子 SO2- 和 OH -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_通电后 离子定向移动阳离子 Cu2+ 和 H+ 移向阴极 , 阴离子 SO 电极反应2-OH 4和移向阳极可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_阴极: 由于 Cu2+ 比 H + 易得电子,故2Cu2+ + 4e- = 2Cu发生仍原反应 阳极: 由于 OH - 比 SO4 2-易失电子,故4OH - 4e- = 2H 2O + O 2 发生氧化反应 (或 2H2O 4e- = O2 + 4H
3、+) 溶液 pH 变化在阳极区,由于水电离出的OH- 得到电子形成O2 逸出,而H+ 仍留在溶液中,造成溶液中nH +nOH -,使溶液显酸性.总化学反应方程式2CuSO4+ 2H 2O = 2Cu + O 2 + 2H 2SO4放电次序粒子在电极上得电子或失电子的过程又叫放电.阴离子失电子从易到难次序:S2- I - Br - Cl - OH - F-或最高价含氧酸根离子阳离子得电子从易到难次序(与金属活动次序相反):Ag+Hg 2+ Fe3+变 Fe2+Cu 2+酸中的 H+Pb2+Sn2+ Fe2+Zn 2+H 2O 中 H+Al 3+Mg 2+Na +Ca2+K +说明: 上述次序为各
4、离子浓度相近时的放电次序 电解池中电极材料分两类,一类称惰性电极,如石墨、铂、金,它不参加电极反应,仅起导电体作用.另一类称活泼电极,即除铂、金外的常见金属材料的电极.当阳极为活泼电极时,在电解时它将优先失电子而被氧化为金属离子“溶”入溶液,而溶液中阴离子不会发生失电子的变化.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电解规律 利用离子放电次序可以判定电解时电极的产物.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) 常见酸碱盐溶液的电解规律惰性阳极 电 解 反 应电解质类型规律例PH变溶液复原法类型化电解水含氧酸实质电解水 - H 2O2+电解稀 H 2SO 4降低加 H2O强碱
5、溶液实质电解水 - H 2+电解 NaOH 溶液上升加 H2OO2活泼金属含氧酸实质电解水 - H 2+电解 Na2SO4 溶液不变加 H2O盐O2电 解 质 分无氧酸酸- H 2 + 非金属2HCl=H 2 + Cl 2上升加 HCl可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解不活泼金属无氧酸盐盐- 金属 + 非金属CuCl 2 = Cu + Cl 2-加 CuCl2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_放氧生酸不活泼金属含氧酸盐放氢生碱活泼金属无氧酸盐盐 +水 -金 属+O2+酸盐+水- H 2 + 非金属+碱2CuSO4+2H 2O=2Cu+O 2+2H 2SO 42KC
6、l+2H 2O= H 2+Cl 2+2KOH降低加CuO( CuCO3)上升加 HCl可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 溶液电解 pH变化规律如水中 OH -在阳极放电生成 O2,就阳极区溶液增生H+,pH 降低 ;如水中 H+在阴极放电生成 H 2,就阴极区溶液增生 OH -, pH 上升;总反应的结果,如溶液生成酸,就溶液 pH 降低.如生成碱,就pH上升.电镀5、电镀(电解精炼铜)(1) 定义:利用电解原理在某些金属表面镀上已薄层其他金属或合金的方法.其实质是一种特别情形下的电解.(2) 构成:阴极: 待镀金属制品阳极:镀层金属电镀液:含镀层金属离子的电解质溶液如:
7、在铁制品表面电镀铜:阳极: Cu 2e=Cu2+阴极: Cu2+ 2e =Cu电镀特点:电镀过程中镀层金属离子浓度不变.电解精炼铜的结果:阳极上粗铜逐步溶解,杂质Ag 、Pt 等沉积在电解槽的底部,形成阳极泥,阴极上纯铜逐步析出.电解质溶液浓度在电解后削减.电解精炼 电解精炼铜为例 ( 1)装置:阳极 -粗铜.阴极纯铜.电解质溶液-铜盐溶液 如 CuSO4( 2)电极反应阳极:粗铜失电子放电“溶解” , Cu-2e-=Cu2+.粗铜中比铜活泼的金属溶解变成阳离子进入溶液, 比铜活泼性差的金属如Au、Ag等珍贵金属 就落入阳极泥中.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_阴极: 溶液中C
8、u2+得电子放电,Cu2+-+ 2e= Cu生成的 Cu 沉积在阴极上而得到精铜.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3 原电池与电解池的比较项 目原 电 池电 解 池反应性质氧化仍原反应自发进行的反应多为非自发,但也可以是自发反应装置性质化学能转为电能电能转为化学能电极名称负极和正极阴极和阳极负极:失电子氧化反应阴极:得电子仍原反应电极反应式正极:得电子仍原反应阳极:失电子氧化反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_离子迁移方向阳离子移向正极,阴离子移向负极阳离子移向阴极,阴离子移向阳极可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3. 吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区分电化
9、腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强正极反应O2 + 4e- + 2H 2O = 4OH -2H+ + 2e -=H 2负极反应Fe 2e-=Fe2+Fe 2e-=Fe 2+可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_腐蚀作用是主要的腐蚀类型,具有广泛性发生在某些局部区域内可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4. 电解、电离和电镀的区分电解电离电镀条受直流电作用受热或水分子作用受直流电作用件可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_阴阳离子定向移动,实在两极发生氧化仍原质2+反应阴阳离子自由移动,无明显的化学变化用电解的方法在金属表面镀上一层金属或
10、合金可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_实CuCl电解阳极 Cu 2e- = Cu2+可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2例Cl 2=Cu CuCl 2=Cu+2Cl阴极 Cu2+2e-= Cu可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_关系5. 电镀铜、精炼铜比较先电离后电解,电镀是电解的应用电镀铜精炼铜可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_形成条件镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必需含有镀层金属的离子阳极 Cu 2e- = Cu 2+粗铜金属作阳极, 精铜作阴极, CuSO4 溶液作电解液阳极: Zn
11、 - 2e - = Zn 2+Cu - 2e- = Cu 2+ 等可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电极反应阴极 Cu2+2e- = Cu阴极: Cu2+ + 2e- = Cu可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1. 为使反应: Cu 2H2O=CuOH 2 H2能够发生,以下设计方案正确选项 A 用铜片作负极,石墨电极作正极,氯化钠溶液为电解质溶液构成原电池B 用铜片作电极,外接直流电源电解硫酸铜溶液C用铜片作阳极,铁片作阴极,电解硫酸钠溶液D 用铜片作阴、阳电极,电解稀硫酸2
12、. 利用如下列图装置, 当 X 、Y 选用不同材料时, 可将电解原理广泛应用于工业生产.以下说法中正确选项 A 氯碱工业中, X 、Y 均为石墨, X 邻近能得到氢氧化钠B 铜的精炼中, X 是纯铜, Y 是粗铜, Z 是 CuSO4C电镀工业中, X 是待镀金属, Y 是镀层金属D 外加电流的阴极爱护法中,Y 是待爱护金属3.2022 广东卷 某同学组装了如下列图的电化学装置,电极为Al ,其他电极均为 Cu,就 A 电流方向:电极 电极B 电极发生仍原反应C电极逐步溶解=CuD 电极的电极反应: Cu 2 2e4.2022 海南卷 以石墨为电极,电解KI 溶液 其中含有少量酚酞和淀粉.以下
13、说法错误选项 A 阴极邻近溶液呈红色B阴极逸出气体27C阳极邻近溶液呈蓝色D溶液的 pH 变小可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5.2022全国大纲卷 电解法处理酸性含铬废水主要含有 CrO2 时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_7Cr2O2 6Fe2 14H =2Cr3 6Fe3 7HO,最终 Cr3 以 CrOH3 形式除去.以下说法不正确选项 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2A 阳极反应为Fe =Fe2B电解过程中溶液pH 不会变化可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_72eC过程中有 FeOH
14、 3 沉淀生成D 电路中每转移 12 mol 电子,最多有1 mol Cr 2O2 被仍原6.2022 浙江卷 电解装置如右图所示,电解槽内装有KI 及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开.在肯定的电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_压下通电,发觉左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐步变浅.已知:3I 2 6OH以下说法不正确的是 =IO 3 5I3H 2O,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A 右侧发生的电极反应式:2H2O 2eB 电解终止时,右侧溶液中含有IO3=H2 2OH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C电解槽内发生反应的总化学方程式:KI 3H
15、2通电O=KIO3 3H2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D 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反应不变可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_7.2022山东卷 以 KCl 和 ZnCl 2 混合液为电镀液在铁制品上镀锌,以下说法正可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C电镀时保持电流恒定,上升温度不转变电解反应速率D镀锌层破旧后即对铁制品失去爱护作用8.
16、2022 福建卷 将下图所示试验装置的K 闭合,以下判定正确选项A Cu 电极上发生仍原反应B. 电子沿 Zn a b Cu路径流淌4C. 片刻后甲池中cSO2 增大D. 片刻后可观看到滤纸b 点变红色可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_9.2022北京卷 电解 NO 制备 NH 4NO 3,其工作原理可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_如下列图.写出该电解反应的阴极和阳极的电极反应式:为使电解产物全部转化为NH 4NO 3,需补充 A .A 是, 说明理由:.10.2022 山东卷 离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系.由有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资
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