《山东高考化学一轮复习 第6章第2节 电能转化为化学能电解.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东高考化学一轮复习 第6章第2节 电能转化为化学能电解.ppt（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2节电能转化为化学能 电解 一 电解原理1 电解 使 通过电解质溶液 或熔融的电解质 而在 引起 的过程 2 能量转化形式 3 电解装置 电解池 1 构成条件 与 相连的两个电极 或 形成 电流 阴 阳两极 氧化还原反应 电能转化为化学能 直流电源 熔融电解质 电解质溶液 闭合回路 2 电极名称及电极反应 如图 阴级 阳级 还原反应 氧化反应 1 选一选 某同学为了使反应2HCl 2Ag 2AgCl H2 能进行 设计了如图所示的四个实验 你认为可行的方案是 答案 C 二 电解原理的应用1 电解饱和食盐水 1 电极反应阳极 阴极 2H 2e H2 2 总反应方程式 3 应用 氯碱工业用于制烧
2、碱 氯气和 2Cl 2e Cl2 氢气 2 铜的电解精炼与电镀铜 2 判一判 下列描述是否符合生产实际 符合的打 不符合的打 1 电解熔融的氧化铝制取金属铝 用铁作阳极 2 电解法精炼粗铜 用纯铜作阴极 3 电解饱和食盐水制烧碱 用涂镍碳钢网作阴极 4 在镀件上电镀锌 用锌作阳极 5 镀件上镀铜时 电镀液中c Cu2 几乎不变 6 电解法精炼粗铜时 电解质溶液中各离子浓度基本不变 答案 1 2 3 4 5 6 3 连一连 将左栏的电极与右栏的反应类型用线连接 答案 若阴极为H 放电 则阴极区c OH 增大 若阳极为OH 放电 则阳极区c H 增大 若阴极 阳极同时有H OH 放电 相当于电解水
3、 电解质溶液浓度增大 2012 阳信检测 从H Cu2 Na SO Cl 五种离子中两两恰当地组成电解质 按下列要求进行电解 1 以碳棒为电极 使电解质质量减少 水量不变进行电解 则采用的电解质是 2 以碳棒为电极 使电解质质量不变 水量减少进行电解 则采用的电解质是 3 以铂为电极 使电解质和水量都减少进行电解 则电解质是 精讲精析 1 电解电解质型 水不参与反应 可以是无氧酸或较不活泼金属的无氧酸盐 如HCl CuCl2 2 电解水型 电解质不参与反应 只起增强溶液导电性作用 可以是含氧酸 活泼金属的含氧酸盐或强碱 如H2SO4 Na2SO4 3 电解质和水均参与反应 可以是较不活泼金属的
4、含氧酸盐或活泼金属的无氧酸盐 如CuSO4 NaCl 答案 1 HCl CuCl2 2 H2SO4 Na2SO4 3 CuSO4 NaCl 1 在pH a的某电解质溶液中插入两支惰性电极 电解一段时间后 溶液pH a 则电解质是 A Na2SO4B H2SO4C NaOHD CuSO4 答案 C 1 电极反应式的书写 1 首先判断阴 阳极 分析电极材料 判断是电极材料放电还是溶液中的离子放电 阳极为金属活性电极时 电极材料放电 2 再分析溶液中的离子种类 根据离子放电顺序 分析电极反应式 并判断电极产物 写出电极反应式 3 电解水溶液时 应注意放电顺序中H OH 之后的离子一般不参与放电 书写
5、电解化学方程式时 首先看清是电解的水溶液还是熔融电解质 2012 青州质检 某水溶液中含有等物质的量浓度的Cu NO3 2和NaCl 以惰性电极对该溶液进行电解 分阶段写出电解反应的化学方程式 精讲精析 第一阶段阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 Cu2 2e Cu第二阶段阴极 2Cu2 4e 2Cu阳极 4OH 4e O2 2H2O第三阶段阴极 4H 4e 2H2 阳极 4OH 4e O2 2H2O将电极反应式合并可得电解反应的化学方程式 2 2012 淄博一中质检 某水溶液中含有等物质的量的Cu NO3 2和MgCl2 对该溶液进行电解 1 当用石墨为电极时 分阶段写出对应的电极反应式及电解
6、的总方程式 2 当用铜为电极时 写出对应的电极反应式 电解池中有关量的计算主要包括以下方面 根据直流电源提供的电量求产物的量 析出固体的质量 产生气体的体积等 溶液的pH 相对原子质量或某元素的化合价 化学式等 解题依据是得失电子守恒 解题方法一般有如下几种 1 根据电子守恒法计算 用于串联电路 阴阳两极产物 正负两极产物 相同电量等类型的计算 其依据是电路中转移的电子数相等 2 根据总反应式计算 先写出电极反应式 再写出总反应式 最后根据总反应式计算 3 根据关系式计算 根据得失电子守恒关系 在已知量与未知量之间 建立计算所需的关系式 在如图所示的装置中 若通入直流电5min时 铜电极质量增
7、加2 16g 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5min时 B中共收集224mL气体 标准状况 溶液体积为200mL 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200mL 电解后 溶液的pH为 设电解前后溶液体积无变化 精讲精析 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 当铜离子消耗完后析出氢气 而阳极上析
8、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 答案 1 负极 2 增大减小不变 3 0 025mol L 1 4 13 3 用惰性电极电解2L1 0mol L 1CuSO4溶液 在电路中通过0 5mol电子后 调换正负极继续电解 电路中通过了1mol电子 此时溶液中c H 为 假设体积不变 A 1 5mol L 1B 0 75mol L 1C 0 5mol L 1D 0 25mol L 1 故电路中转移的1 5mol电子中 只有1mol由OH 放电产生 即消耗的n OH 1mol 亦即溶液中积累的n H 1mol 则c H 0
9、5mol L 1 答案 C 热点探究 电解原理的应用电解原理应用是近几年高考的热点 主要考查金属冶炼 金属精炼 电镀 金属防护等 电解原理在化学工业中有广泛的应用 如图表示一个电解池 装有电解液c A B分别是两块电极板 通过导线与直流电源相连 1 若A B都是惰性电极 电解质溶液c是饱和NaCl溶液 实验开始时 同时在U形管两边各滴入几滴酚酞试液 试判断 a是 极 填 正 或 负 B是 极 填 阴 或 阳 A电极上的电极反应式为 B电极上的电极反应式为 检验A电极产物的方法是 2 如用电解法精炼粗铜 电解液c选用CuSO4溶液 则 A电极的材料是 电极反应式为 B电极的材料是 电极反应式为
10、3 用惰性电极电解CuSO4溶液 若阴极上析出Cu的质量为3 2g 则阳极上产生气体在标准状况下的体积为 常温下 若将电解后的溶液稀释至1L 则溶液的pH约为 答案 1 正阴 2Cl 2e Cl2 2H 2e H2 把湿润的淀粉碘化钾试纸放在A电极附近 试纸变蓝 2 粗铜Cu 2e Cu2 纯铜Cu2 2e Cu 3 0 56L1 在铁制品上镀一层一定厚度的锌层 以下方案设计正确的是 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 锌作阳极 镀件作阴极 溶液中含有亚铁离子D 锌作阴极 镀件作阳极 溶液中含有亚铁离子 解析 本题考查的是电镀的原理 电镀原理
11、是镀层作阳极 镀件作阴极 含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液 故正确答案为A 答案 A 高考题组一电解原理1 2011 全国高考 用石墨作电极电解CuSO4溶液 通电一段时间后 欲使电解液恢复到起始状态 应向溶液中加入适量的 A CuSO4B H2OC CuOD CuSO4 5H2O 解析 石墨电极电解硫酸铜溶液一段时间 阳极发生氧化反应得到氧气 阴极发生还原反应得到铜 因此补充氧化铜即可使电解液恢复到起始状态 答案 C 2 2011 四川高考节选 如图电解NaCl的饱和溶液 写出该电解池中发生反应的总反应方程式 将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中 观察到的现象是 答案 NaCl H
12、2O通电 NaClO H2 先变红后褪色 高考题组二电解原理应用3 2011 重庆高考节选 O3可由臭氧发生器 原理如图 电解稀硫酸制得 1 图中阴极为 填 A 或 B 其电极反应式为 2 若C处通入O2 则A极的电极反应式为 3 若C处不通入O2 D E处分别收集到xL和yL气体 标准状况 则E处收集的气体中O3所占的体积分数为 忽略O3的分解 解析 观察电化学装置图知 特殊惰性电极B上产生了氧气和臭氧 该极OH 失去电子发生氧化反应 故B极作阳极 则特殊惰性电极A为阴极 得电子发生还原反应 电极反应式为2H 2e H2 若从C处通入氧气 氧气将参与反应 阴极生成的将是水 电极反应为O2 4
13、H 4e 2H2O 设yL混合气体中臭氧的体积分数为a 由电子守恒有2x ya 6 y 1 a 4 解得a x 2y y 答案 1 A2H 2e H2 2 O2 4H 4e 2H2O 3 x 2y y 4 1 2011 北京高考节选 氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示 1 溶液A的溶质是 2 电解饱和食盐水的离子方程式是 3 电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2 3 用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 解析 1 根据电解原理以及H 在阴极放电可知在阴极区有大量的OH 剩余 所以溶质为NaOH 答案 1 NaOH 2 2Cl 2H2O通电 H2 Cl2 2OH 5 2011 山东高考 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 镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用 解析 未通电前 题述装置不能构成原电池 A项错误 锌的析出量与通过的电量成正比 B错 电镀时电解反应速率只与电流大小有关 与温度无关 C项对 镀锌层破损后 会形成铁锌原电池 铁作正极 得到保护 D项错误 答案 C 课时知能训练
