《2013高考化学复习知识点深度剖析 专题六 第三节 电解原理及其应用 新人教版.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013高考化学复习知识点深度剖析 专题六 第三节 电解原理及其应用 新人教版.doc（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2013化学复习知识点深度剖析 专题六 第三节 电解原理及其应用考纲解读考纲要求要求名师解读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1借助于新情境，考查电解池的工作原理(包括电流或电子的流向、电解质溶液中离子的移动方向)、电极反应式和总方程式的书写、原电池的设计等。2原电池与电解池的综合应用的考查主要集中在新型燃料电池、金属的腐蚀与防护、氯碱工业、铜的精炼、电镀、电冶金的原理上。3与STSE(科学、技术、社会、生活)相结合的新能源开发及综合利用的考查仍将是今年高考命题的“宠儿”。2. 了解电解原理的应用，如氯碱工业、铜的精炼、电镀等。基础巩固1.电解在 作用下，电解质在两个电极
2、上分别发生氧化、还原反应的过程称为 。在此变化过程中，电源向反应体系提供 ， 转化为 “储存”于生成物中；我们把这种 的装置，称为电解池；该装置由 、导线、 以及 或 构成。在电解池中，我们把与电源正极相连的电极称为 ，该极上发生 反应；与电源负极相连的电极称为 ，该极上发生 反应。电解熔融的氯化钠时，其阳极反应式为 ，阴极反应式为 。电解池中选用惰性电极时，电解液中的阴离子在 极上放电，常见阴离子的放电顺序为 ；电解液中的阳离子在 极上放电，常见阳离子的放电顺序为 ；写出用石墨电极电解氯化钠溶液时，其阳极反应式为 ，阴极反应式为 。2. 电解精炼铜电解精炼铜的电解池中， 做阳极， 做阴极，电
3、解质溶液为 ；阳极反应式为 ，阴极反应式为 ；电镀池中， 做阳极， 做阴极，电镀液通常采用含 离子的盐溶液。探究实验拓展实验：蔗糖焰火【原理】蔗糖含有碳、氢和氧3种元素，它具有可燃性。因此，当浓H2SO4滴下去跟氯酸钾起作用时，便生成了奇臭的二氧化氯气体： 3KClO3+2H2SO4(浓)=2KHSO4+KClO4 +2ClO2+H2O 由于这种气体具有极强的氧化能力，能使蔗糖猛烈燃烧，便产生了火焰，分别在里面添加的硝酸锶，镁粉、硝酸钡是显色物质，加硝酸锶产生红色焰火，加镁粉产生白色焰火，加硝酸钡产生绿色焰火。金属焰色反应即是靠这些颜色来鉴别各种金属盐。【准备】瓷坩埚3只，砖头若干块，玻璃管1
4、支。蔗糖、氯酸钾、硝酸锶、硝酸钡、镁粉、浓硫酸【操作】把等量的蔗糖和氯酸钾分别在研钵中研细，然后分作三等分，放在3张纸上，再在这3张纸里分别加入硝酸锶、镁粉和硝酸钡，混和均匀，放入3只坩埚中，坩埚分别放入砖头中，砖头的放置如图示。 表演时，拿一支玻璃滴管吸取浓硫酸(共计2ml左右)，然后分别滴加入这3只坩埚中，里面便分别喷出红、白、绿三色焰火来。练一练：1.在反应3KClO3+2H2SO4(浓)=2KHSO4+KClO4 +2ClO2+H2O中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是_。 2.下列表格中给出具体元素焰色反应的颜色： a. 碱金属焰色反应的颜色：元素名称锂 钠钾铷呈现颜色紫红色黄色紫
5、色紫色 b.A族金属和铜焰色反应的颜色：元素名称钙锶钡铜呈现颜色砖红色洋红色黄绿色绿色上述表格中列举发生焰色反应的元素，仅有_不是主族元素（填元素名称）。3罗伯特威廉伍德是美国著名物理学家，他平时在一家饭馆包饭，有一天，他吃了一盘鸡，吃饱之后，从上衣口袋里掏出一小包粉末，洒在盘中剩余的骨头上，邻座就餐的人都感到非常奇怪。第二天，罗伯特威廉伍德又来到这家餐馆就餐，当服务生把最后一道鸡汤端上来之后，他随身掏出携带的打火机，用筷子蘸了几滴鸡汤，洒在火焰上，火焰竟然变成了紫红色。他对周围就餐的人说：“果然不出我的所料，今天的鸡汤是使用昨天的剩骨头熬制的，因为我利用了一个化学原理检验出来的”！餐馆的老板
6、当时是面红耳赤，说不出一句话来。请同学们推断一下，罗伯特威廉伍德是利用的什么化学原理？他洒在盘中剩余的骨头上的那一小包粉末可能含有什么物质？参考答案：1. 1：2 2铜3焰色反应 罗伯特威廉伍德在吃剩的鸡骨头上洒了含有锂的化合物，因为含有锂的化合物灼烧时火焰呈紫红色。重点突破 一.直击考点：考点一 电解原理考查 该考点经常以选择题题型出现。电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解；借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转化为化学能的装置叫做电解池。构成电解池的条件：直流电源；两个电极；电解质溶液或熔融态电解质。【例1】如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石
7、墨电极，则下列有关判断正确的是( )图5-2-1 Aa为负极，b为正极 Ba为阳极，b为阴极 C电解过程中，d电极质量增加 D电解过程中，氯离子浓度不变考点二 电解规律考查 该考点经常以选择题题型出现。用惰性电极材料电解电解质溶液的规律：【例2】如图所示，a、b、c、d均为铂电极，供选择的四组电解质溶液如表所示，要满足的条件是：工作一段时间后，甲槽电解液的pH上升，而乙槽电解液的pH下降；b、c两极上放电离子的物质的量相等则应选用的电解质溶液是()ABCD甲槽NaOHAgNO3H2SO4KCl乙槽CuSO4CuCl2AgNO3AgNO3【解析】惰性电极电解电解质分为三种类型：纯水型、混合型和电
8、解质本身型。先分析甲槽，AgNO3溶液电解后会生成HNO3，pH减小，不符合题意，H2SO4电解后pH减小，不符合题意，排除B、C，在A和D中考虑乙槽中的pH都下降，若电解CuSO4溶液，b极是阳极，反应式：4OH4e = O22H2O，c极是阴极，反应式：Cu22e = Cu，因为转移电子数目相同，则b、c两极放电离子的物质的量之比为12，A选项排除【答案】D考点三 电极反应考查 该考点经常以选择题或填空题题型出现。电解池中跟直流电源正极相连的极叫阳极，阳极上发生氧化反应；跟直流电源的负极相连的电极叫阴极，阴极上发生还原反应。【例3】LiAl/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极
9、的电极反应式为：2LiFeS2e=Li2SFe有关该电池的下列说法中，正确的是()ALiAl在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为1价B该电池的电池反应式为：2LiFeS=Li2SFeC负极的电极反应式为：Al3e=Al3D充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2SFe2e=2LiFeS考点四 电解应用考查 该考点经常以选择题或综合推断题型出现。电解是一种依靠外界能量的推动，将非自发的氧化还原反应分开，在两极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。其常用于物质的制备，比如：电解法制铝、氯碱工业、电解熔融的氯化镁制镁、电解精炼铜等。【例4】金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt
10、等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2Ni2Cu2)()A阳极发生还原反应，其电极反应式为：Ni22e=NiB电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Ni2和 Zn2D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt【答案】D 二.走出误区： 误区一 误认为电解酸的实质都一样酸分为含氧酸和无氧酸，用惰性电极电解硫酸、硝酸等含氧酸的实质是电解水，而电解盐酸、氢溴酸等无氧酸的实质是电解电解质本身。 【例1】 相同浓度的盐酸和硫酸，用铂做电极电解它们的溶液，电解一段时间后，下列说正确的是（ ）A. 盐酸和硫酸的浓度都增大 B. 盐酸
11、和硫酸的浓度都减小C. 盐酸的浓度减小，硫酸的浓度增大 D. 盐酸的浓度增大，硫酸的浓度减小误区二 思维定势、忽略量的多少 当电极材料为铂、碳等惰性电极时，根据电解时阳离子的放电规律，活泼金属阳离子的放电顺序是在H+之后，所以电解MgSO4、Al(NO3) 3、Na2SO4等溶液不会有金属析出，唯有电解CuSO4溶液会析出Cu。【例2】甲、乙两个电解池均以Pt为电极，且互相串联，甲池盛AgNO3溶液，乙池中盛有一定量的某盐溶液，通电一段时间后，测得甲池电极质量增加2.16 g，乙池电极上析出0.24 g金属，则乙池中溶质可能是（ ）ACuSO4 B.MgSO4 C.Al(NO3) 3 D.Na
12、2SO4 误区三 忽视电极材料而错解 同样的电解质溶液，电极材料不同，则阳极的电极反应式和电解原理不相同。所以在解答与电解有关的题目时，一定要先辨明电极材料是活性电极还是惰性电极。 【例3】在25时，将两个铜电极插入一定质量的硫酸钠饱和溶液中进行电解，通电一段时间后，阴极上析出a mol气体，同时有W g Na2SO410H2O晶体析出。若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数为( ) A B C D 错解：D 误区四 因不能辨明题目考查的实质而错解 有的电解题目在解答时要先辨明该题电解的电解质是什么，也就是说题干所给的离子大多数根本就不能共存，那么，这类题目就要先判断离子共存，而后在考虑电解原理
13、。 【例4】在水中加入等物质的量的Ag+ Pb2+ Na+ SO42- NO3- Cl-,该溶液放在用惰性电极做电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量比是（ ） A.35.5:108 B.16:207 C.8:1 D.条件不足，无法判断错解：D原因：有的同学被该题中复杂多样的离子而蒙蔽住，不能从离子共存角度迅速排查，导致该题的解答陷入僵局，得出错误的结论而选择D。正解：C原因：首先判断溶液中的各离子是否能够共存，否则该题将会误入歧途。电解等物质的量的Ag+ 、 Na+ 、 Ba2+ 、NO3 、SO42、Cl，由于Ag+ 和Cl- 、Pb2+ 和SO42-相互反应生成AgCl和BaSO4沉淀，故该题实质上是电解Na NO3溶液，也就是电解水，因此氧化产物氧气与还原产物氢气的质量比为32：4=8：1。 巩固复习1.可以将反应ZnBr2=ZnBr2设计成可充电电池，下列4个电极反应：Br22e=
