《步步高2014届新人教课标Ⅰ高三化学一轮总复习资料word版：第六章 第3讲（2020年整理）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《步步高2014届新人教课标Ⅰ高三化学一轮总复习资料word版：第六章 第3讲（2020年整理）（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学 海 无 涯 第第 3 讲讲 电解池电解池 金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护 考纲要求 1 了解电解池的工作原理 能写出电极反应和电池反应方程式 2 理解金 属发生电化学腐蚀的原因 金属腐蚀的危害 防止金属腐蚀的措施 考点一 电解的原理 1 电解定义 在电流作用下 电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程 2 能量转化形式 电能转化为化学能 3 电解池 1 构成条件 有与电源相连的两个电极 电解质溶液 或熔融盐 形成闭合回路 2 电极名称及电极反应式 如图 3 电子和离子移动方向 电子 从电源负极流向电解池的阴极 从电解池的阳极流向电源的正极 离子 阳离子移向电解池的阴
2、极 阴离子移向电解池的阳极 4 分析电解过程的思维程序 1 首先判断阴 阳极 分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极 2 再分析电解质水溶液的组成 找全离子并分阴 阳两组 不要忘记水溶液中的 H 和 OH 3 然后排出阴 阳两极的放电顺序 阴极 阳离子放电顺序 Ag Fe3 Cu2 H 酸 Fe2 Zn2 H 水 Al3 Mg2 Na Ca2 K 学 海 无 涯 阳极 活泼电极 S2 I Br Cl OH 含氧酸根离子 注意 阴极不管是什么材料 电极本身都不反应 一定是溶液 或熔融电解质 中 的阳离子放电 最常用 最重要的放电顺序是 阳极 Cl OH 阴极 Ag Cu 2 H 电解水溶液时 K A
3、l 3 不可能在阴极放电 即不可能用电解水溶液 的方法得到 K Ca Na Mg Al 等金属 4 分析电极反应 判断电极产物 写出电极反应式 要注意遵循原子守恒和电荷守 恒 5 最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式 深度思考 1 用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程 并总结电解规律 用惰性电极 电解 电解质 水 溶液 电极方程式 被电解 的物质 总化学方程式 或离子方程式 电解质 浓度 溶液 pH 电解质溶 液复原 含氧酸 如 H2SO4 阳极 4OH 4e O2 2H2O 阴极 4H 4e 2H2 水 2H2O 电解 O2 2H2 增大 减小 加 H2O 强碱 如 NaOH
4、 阳极 4OH 4e O2 2H2O 阴极 4H 4e 2H2 水 2H2O 电解 O2 2H2 增大 增大 加 H2O 活泼金属 的含氧酸 盐 如 KNO3 Na2SO4 阳极 4OH 4e O2 2H2O 阴极 4H 4e 2H2 水 2H2O 电解 O2 2H2 增大 不变 加 H2O 无氧酸 如 HCl 除 阳极 2Cl 2e Cl2 酸 2HCl 电解 Cl2 H2 减小 增大 通入 HCl 气体 学 海 无 涯 HF 外 阴极 2H 2e H2 不活泼金 属的无氧 酸盐 如 CuCl2 除 氟化物外 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 Cu 2 2e Cu 盐 CuCl2 电解 Cu
5、 Cl2 减小 加 CuCl2 活泼金属 的无氧酸 盐 如 NaCl 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 2H 2e H2 水和盐 2Cl 2H2O 电解 Cl2 H2 2OH 生成新 电解质 增大 通入 HCl 气体 不活泼金 属的含氧 酸盐 如 CuSO4 阳极 4OH 4e O2 2H2O 阴极 2Cu 2 4e 2Cu 水和盐 2Cu 2 2H2O 电解 2Cu O2 4H 生成新 电解质 减小 加 CuO 或 CuCO3 2 电解过程中放 H2生碱型和放 O2生酸型的实质是什么 答案 放 H2生碱型的实质是水电离出的 H 放电 破坏了水的电离平衡 使 OH 浓 度增大 放 O2生酸型的
6、实质是水电离出的 OH 放电 破坏了水的电离平衡 使 H 浓度增大 3 1 上表中要使电解后的 NaCl 溶液复原 滴加盐酸可以吗 2 上表中要使电解后的 CuSO4溶液复原 加入 Cu OH 2固体可以吗 答案 电解质溶液的复原应遵循 从溶液中析出什么补什么 的原则 即从溶液中 析出哪种元素的原子 则应按比例补入哪些原子 1 电解 NaCl 溶液时析出的是等物质的量的 Cl2和 H2 所以应通入氯化氢气体 加 入盐酸会引入过多的水 2 同理 使 CuSO4溶液复原应加入 CuO 而加入 Cu OH 2也会使溶液的浓度降低 4 在框图推断中若出现 A H2O 电解 B C D 的模式 则A一般
7、可能为什么物质 答案 CuSO4 NaCl KCl 或 AgNO3 要视其他条件而定 学 海 无 涯 题组一 电解原理和电解规律的考查 1 用惰性电极电解下列溶液 电解一段时间后 阴极质量增加 电解液的 pH 下降的 是 A CuSO4 B NaOH C BaCl2 D H2SO4 答案 A 解析 符合该题条件的电解质应为不活泼金属的含氧酸盐 2 用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液 在电解后的电解液中加适量水 能使 溶液浓度恢复到电解前浓度的是 A NaCl B Na2CO3 C CuSO4 D K2S 答案 B 解析 加适量水能使溶液恢复到电解前的浓度 则实际是电解水 故只有 B 项符合
8、 条件 来源 Z xx k Com 3 右图为直流电源电解稀 Na2SO4水溶液的装置 通电后在石墨电极 a 和 b 附近分别滴 加几滴石蕊溶液 下列实验现象描述正确的是 A 逸出气体的体积 a 电极的小于 b 电极的 B 一电极逸出无味气体 另一电极逸出刺激性气体 C a 电极附近呈红色 b 电极附近呈蓝色 D a 电极附近呈蓝色 b 电极附近呈红色 答案 D 解析 SO 2 4 OH 移向 b 极 在 b 极 OH 放电 产生 O2 b 极附近 c H c OH 石蕊试液变红 Na H 移向 a 极 在 a 极 H 放电产生 H2 a 极附近 c OH c H 石蕊试液变蓝 所以产生的气体
9、体积 a 电极的大于 b 电极的 两种气体均为无 色无味的气体 A B 均错 题组二 电极反应式 电解总方程式的书写 4 按要求书写有关的电极反应式及总方程式 1 用惰性电极电解 AgNO3溶液 阳极反应式 阴极反应式 总反应离子方程式 2 用惰性电极电解 MgCl2溶液 学 海 无 涯 阳极反应式 阴极反应式 总反应离子方程式 3 用铁作电极电解 NaCl 溶液 阳极反应式 阴极反应式 总化学方程式 4 用铜作电极电解盐酸溶液 阳极反应式 阴极反应式 总反应离子方程式 答案 1 4OH 4e O 2 2H2O 4Ag 4e 4Ag 4Ag 2H 2O 电解 4Ag O2 4H 2 2Cl 2
10、e Cl 2 2H 2e H 2 Mg2 2Cl 2H 2O 电解 Mg OH 2 Cl2 H2 3 Fe 2e Fe2 2H 2e H 2 Fe 2H2O 电解 Fe OH 2 H2 4 Cu 2e Cu2 2H 2e H 2 Cu 2H 电解 Cu2 H 2 5 以铝材为阳极 在 H2SO4溶液中电解 铝材表面形成氧化膜 阳极电极反应式为 用 Al 单质作阳极 石墨作阴极 NaHCO3溶液作电解液进行电解 生成难溶物 R R 受热分解生成化合物 Q 写出阳极生成 R 的电极反应式 答案 2Al 6e 3H 2O Al2O3 6H Al 3HCO 3 3e Al OH 3 3CO2 解析 依
11、据信息阳极形成的氧化膜一定为 Al2O3 Al 失电子生成 Al2O3 Al2O3 中的氧是由水提供的 溶液显酸性 所以有 H 生成 Al 作阳极 失电子 生成 Al 3 Al 3 水解显酸性 溶液中的 HCO 3水解显碱性 两者水解互相促进 生成 学 海 无 涯 Al OH 3和 CO2 6 CuI 是一种不溶于水的白色固体 可以由反应 2Cu2 4I 2CuI I 2得到 现 以石墨为阴极 以 Cu 为阳极电解 KI 溶液 通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉 溶液 回答下列问题 1 阳极区的现象 2 阳极电极反应式 答案 1 铜电极逐渐溶解 有白色沉淀产生 溶液变为蓝色 2 2Cu 4I
12、4e 2CuI I 2 学 海 无 涯 1 电解方程式的书写步骤 以写出用石墨作电极电解 CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例 第一步 明确溶液中存在哪些离子 阳离子 Cu 2 H 阴离子 OH SO 2 4 第二步 判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序 阴极 Cu 2 H 阳极 OH SO 2 4 第三步 写电极反应式和总的电解方程式 阴极 2Cu 2 4e 2Cu 阳极 2H2O 4e O2 4H 根据得失电子数相等 两极反应式相加得总方程式 2CuSO4 2H2O 电解 2Cu O2 2H2SO4 2 规避电解池中方程式书写的 3 个易失分点 1 书写电解池中电极反应式时 要
13、以实际放电的离子表示 但书写总电解反应方 程式时 弱电解质要写成分子式 2 要确保两极电子转移数目相同 且注明条件 电解 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 来源 学科网 题组三 与酸 碱 盐的电解有关的实验设计 7 2010 大纲全国卷 29 1 2 3 4 5 如图是一个用铂 丝作电极 电解稀的 MgSO4溶液的装置 电解液中加有 中性红指示剂 此时溶液呈红色 指示剂的 pH 变色范 围 6 8 8 0 酸色 红色 碱色 黄色 回答下列问题 1 下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 填编号 A 管溶液由红变黄 B 管溶液由红变黄 A 管溶
14、液不变色 B 管溶液不变 色 2 写出 A 管中发生反应的反应式 3 写出 B 管中发生反应的反应式 4 检验 a 管中气体的方法是 5 检验 b 管中气体的方法是 学 海 无 涯 答案 1 2 2H 2e H 2 或 2H2O 2e 2OH H 2 Mg2 2OH Mg OH 2 3 4OH 4e 2H 2O O2 或 2H2O 4e 4H O 2 4 用拇指按住管口 取出试管 管口靠近火焰 放开拇指 有爆鸣声 管口有淡蓝 色火焰 5 用拇指按住管口 取出试管正立 放开拇指 将带有火星的木条伸入试管内会复 燃 解析 1 由于 MgSO4是强酸弱碱盐 在水溶液中存在 Mg 2 2H2OMg O
15、H 2 2H 水解平衡 因此水溶液呈酸性 电解前 A B 管均显红色 铂丝是惰性电极 电解池中阴离子在阳极发生氧化反应 阳离子在阴极发生还原反应 在 A 管溶液中 铂丝作阴极 由于 H 的氧化性大于 Mg 2 的氧化性 H 先得电子被还原为 H2 Mg 2 与 OH 生成 Mg OH 2沉淀 酸性减弱 随着水的电解 OH 浓度增大 颜色 由红变黄 而在 B 管溶液中铂丝作阳极 OH 的还原性大于 SO 2 4 OH 失电子 随着电解的进行 酸性增大 溶液不变色 始终为红色 2 3 由 1 可知 在 A 管中发生 2H 2e H2 或 2H2O 2e 2OH H2 Mg 2 2OH Mg OH
16、2 在 B 管中 4OH 4e 2H2O O2 或 2H2O 4e 4H O2 4 5 H2的常用检验方法是 爆鸣 法 即用拇指按住管口 取出试管 a 管口靠近 火焰 放开拇指 有爆鸣声 管口有淡蓝色火焰 O2的常用检验方法是木条复燃法 用拇指按住管口 取出试管 b 正立 放开拇指 将带有火星的木条伸入试管内 木 条复燃 8 如图所示 用石墨电极电解氯化铜溶液 查阅资料可 知 CuCl2 4显黄色 氯化铜溶液显蓝绿色或黄绿色 向体积相同浓度分别为 0 01 mol L 1 0 05 mol L 1 0 1 mol L 1 0 5 mol L 1 的氯化铜溶液中加入 NaCl 至饱 和 对比发现 溶液的颜色由黄绿色向蓝绿色转变 请回答下列问题 学 海 无 涯 1 阳极上的气体呈 色 检验该气体可用 2 写出电解的离子方程式 3 实验时 装置中阴极溶液颜色由蓝绿色变为黄绿色 原因是 4 取出阴极的石墨棒 发现表面有浅蓝色固体 试设计实验探究此浅蓝色固体的成 分 5 为什么要设计连接后面的装置 答案 1 黄绿 湿润的淀粉 KI 试纸 2 Cu2 2Cl 电解 Cu Cl2 3 阴极 Cu2
