高考化学一轮总复习第6章化学反应与能量第3讲电解池金属的腐蚀与防护课件
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2024届高考一轮复习化学课件:电解池 金属的腐蚀与防护
答案 D 解析 氯碱工业中阳极是Cl-放电生成Cl2,A错误;电解精炼铜时阳极上粗铜 溶解,阴极上Cu2+放电析出Cu,由于粗铜中含有锌、铁等比铜活动性强的杂 质金属,活动性强的金属先放电,因此电解质溶液中Cu2+浓度变小,B错误;铁 片上镀铜时,阴极应该是铁片,阳极是纯铜,C错误。
考向2 利用电解原Байду номын сангаас制备有机化合物
考向3 利用电解原理治理污染问题 例3.某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置进行果品的安全生产, 解决了农药残留所造成的生态及健康危害问题。下列说法正确的是( ) A.a为直流电源的负极,与其相连的电极为阴极 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.“酸性水”具有强氧化性,能够杀菌 D.阴极反应式为H2O+2e-===H2↑+O2-
答案 C 解析 右侧Cl-放电得到ClO-,ClO-再氧化CN-生成N2,则右侧电极为阳极,b为 电源的正极,A错误;b为电源的正极,则a为电源的负极,左侧电极为阴极,发 生反应2H2O+2e-===H2↑+2OH-,阴离子增加,污水中的Na+会通过隔膜Ⅰ进 入左侧,形成NaOH溶液,则隔膜Ⅰ为阳离子交换膜,B错误;由A、B可知左 侧电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,则X为H2,C正确;生成的2.24 L N2未 标明条件,无法求得电路中通过电子的量,D错误。
例2.(2023山东潍坊模拟)科技工作者开发以乙醇为原料制备
DDE(
)的电解装置如图所示。下列说法错误的是( )
A.电源的电极电势:a>b B.阳极电极反应式为C2H5OH+Cl-2e-===C2H5OCl+H+ C.乙醛为该转化过程的催化剂 D.每产生1 mol DDE,电路中通过2
高三化学 一轮复习课件 第6章 化学反应与能量 电化学基础 第三讲 电解池 金属的电化学腐蚀与保护
联系 两者往往同时发生, 电化学 腐蚀更普遍
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀 以钢铁的腐蚀为例进行分析:
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜酸性较强 (pH≤4.3)
水膜酸性很弱或呈中性
电负 极极 反正 应极
总反应式
联系
Fe-2e-===Fe2+
2H++2e-===H2↑
O2+2H2O+4e- ===4OH-
Fe+2H+===Fe2++H2↑
三、金属的腐蚀和防护
1.金属腐蚀的本质
金属原子
变为
失。去电子
金属阳离子
,金属发生
2.金氧属化腐反蚀应的类型
(1)化学腐蚀与电化学腐蚀
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属跟非金属单质直接接 触
不纯金属或合金跟 电解质溶液 接触
现象 无 电流产生
有微弱 电流产生
本质 金属被_氧__化__
较活泼金属被_氧__化__
一个程序· 分析电解池问题的一般程序为:找电源(或现象) 判
两极 写电极反应式 得总反应式。①连电源正极的为 阳极,阳极上发生氧化反应;连电源负极的为阴极,阴极 上发生还原反应,两电极反应式之和即为电池总反应式。 ②电极材料:惰性电极指Pt、Au、石墨;活性电极指除 Pt、Au、石墨外的金属材料。
四个对应 1.正极和负极对应。 2.阳极和阴极对应。 3.失电子和得电子对应。 4.氧化反应和还原反应对应。
三个相等 (1)同一原电池的正、负极的电极反应得、失电子数相
等。 (2)同一电解池的阴极、阳极电极反应中得、失电子数相
等。 (3)串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。 上述三种情况下,在写电极反应式时,得、失电子数要
阴极(电极材料为
2024届高考化学一轮总复习第六章化学反应与能量第三节电解池金属的腐蚀与防护课件
C.外加直流电源的阴极保护法,在通电时被保护的金属表 面腐蚀电流降至零或接近于零
D.铜碳合金铸成的铜像在酸雨中发生电化学腐蚀时,负极 的电极反应:O2+4e-+2H2O===4OH-
答案:C
考点一 电解原理及规律 1.电解池工作原理
还原 阴
阳 氧化
注意:电子不下水,离子不上线。
2.电解池与原电池的比较
钠 2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
镁 MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
铝 2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑
阳极、阴极反应式
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑ 阴极:2Na++2e-===2Na
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑ 阴极:Mg2++2e-===Mg
阳极:6O2--12e-===3O2↑ 阴极:4Al3++12e-===4Al
(续表)
项目
电解池
原电池
反应类型
离子移动 相同点
阳极:_氧__化_反应
负极:_氧__化_反应
阴极:_还__原_反应
正极:_还__原_反应
阳离子移向阴__极__
阳离子移向_正__极_
阴离子移向_阳__极_
阴离子移向_负__极_
都是电极上的氧化还原反应,都必须有离子导体
3.电解规律 (1)阳极产物的判断 ①活性电极(除 Au、Pt 以外的金属材料作电极):电极材 料失电子,生成金属阳离子。
[自主测评]
1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)。 (1)电解 CuCl2 溶液,阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘 化钾试纸变蓝色。( ) (2)电解时,电子的移动方向:电源负极→阴极→阳极→ 电源正极。( ) (3)电解盐酸、硫酸等溶液,H+放电,溶液的 pH 逐渐增 大。( )
D.铜碳合金铸成的铜像在酸雨中发生电化学腐蚀时,负极 的电极反应:O2+4e-+2H2O===4OH-
答案:C
考点一 电解原理及规律 1.电解池工作原理
还原 阴
阳 氧化
注意:电子不下水,离子不上线。
2.电解池与原电池的比较
钠 2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
镁 MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
铝 2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑
阳极、阴极反应式
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑ 阴极:2Na++2e-===2Na
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑ 阴极:Mg2++2e-===Mg
阳极:6O2--12e-===3O2↑ 阴极:4Al3++12e-===4Al
(续表)
项目
电解池
原电池
反应类型
离子移动 相同点
阳极:_氧__化_反应
负极:_氧__化_反应
阴极:_还__原_反应
正极:_还__原_反应
阳离子移向阴__极__
阳离子移向_正__极_
阴离子移向_阳__极_
阴离子移向_负__极_
都是电极上的氧化还原反应,都必须有离子导体
3.电解规律 (1)阳极产物的判断 ①活性电极(除 Au、Pt 以外的金属材料作电极):电极材 料失电子,生成金属阳离子。
[自主测评]
1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)。 (1)电解 CuCl2 溶液,阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘 化钾试纸变蓝色。( ) (2)电解时,电子的移动方向:电源负极→阴极→阳极→ 电源正极。( ) (3)电解盐酸、硫酸等溶液,H+放电,溶液的 pH 逐渐增 大。( )
高考化学一轮总复习 第6章 第3节电解池 金属的腐蚀与防护
【答案】 B
[要点精析] 1.惰性电极电解电解质溶液的四种类型
类 型
电极反应特点
电解质溶 液
电解 对象
电解 质浓
度
p H
电解质 溶液复
原
强碱 (NaOH)
水
增大
增 大
加水
电 解 水 型
阴极:4H++4e -===2H2↑
阳极:4OH-- 4e-===2H2O+
O2↑含氧酸(H2 NhomakorabeaO4) 活泼金属 的含氧酸
【深度挖掘】 (1)书写电解池中电极反应式时,要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)电解方程式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。 (4)电解水溶液时,K+~Al3+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。
(2)(2013·全国高考)铝是一种应用广泛的金属,工业上用 Al2O3 和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。电解制铝的化 学方程式是_______________________。
【答案】 (1)Mn2++2H2O-2e-===MnO2+4H+ (2)2Al2O3=电==解==,高==N温=a=3=A=lF==6 4Al+3O2↑
(3)用铁作电极电解 NaCl 溶液 阳极反应式_____________________________; 阴极反应式______________________________; 总反应化学方程式____________________________。 (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__________________________。
[要点精析] 1.惰性电极电解电解质溶液的四种类型
类 型
电极反应特点
电解质溶 液
电解 对象
电解 质浓
度
p H
电解质 溶液复
原
强碱 (NaOH)
水
增大
增 大
加水
电 解 水 型
阴极:4H++4e -===2H2↑
阳极:4OH-- 4e-===2H2O+
O2↑含氧酸(H2 NhomakorabeaO4) 活泼金属 的含氧酸
【深度挖掘】 (1)书写电解池中电极反应式时,要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)电解方程式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。 (4)电解水溶液时,K+~Al3+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。
(2)(2013·全国高考)铝是一种应用广泛的金属,工业上用 Al2O3 和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。电解制铝的化 学方程式是_______________________。
【答案】 (1)Mn2++2H2O-2e-===MnO2+4H+ (2)2Al2O3=电==解==,高==N温=a=3=A=lF==6 4Al+3O2↑
(3)用铁作电极电解 NaCl 溶液 阳极反应式_____________________________; 阴极反应式______________________________; 总反应化学方程式____________________________。 (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__________________________。
高三化学一轮总复习 第六章 化学反应与能量 第3讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护课件 新人教版
2Cl-+H2O
水和盐
Cl2↑ +H2↑+
2OH-
2Cu2++
水和盐
2H2O 2Cu+O2↑
+4H+
生成 新电 解质
生成 新电 解质
增大 减小
通入 HCl气
体
加CuO 或
CuCO3
知识梳理·题型构建
深深度度思思考考
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?
被电解 的物质
水
酸
盐
总化学方程 式或离子方 程式
2O2HH2↑22O↑+
2HCl Cl2↑+H2↑
CCuuC+l2Cl2↑
电解 质浓 度 增大
减小
减小
电解质 溶液pH 溶液复
原
不变 加H2O
增大
通入 HCl气
体
加CuCl2
知识梳理·题型构建 深深度度思思考考
电解质 (水溶液)
电极方程式
被电解 的物质
(3)用铁作电极电解 NaCl 溶液
阳极反应式____F_e_-___2_e_-__=_=__=_F__e_2+_____________;阴极反应式___2_H__+__+__2_e_-__=_=__=_H__2_↑____;
总化学方程式_______F_e_+___2_H__2O__=_=电_=_解_=_=_F_e__(O__H__)_2↓___+__H__2_↑_____________。
知识梳理·题型构建
2020版高考化学大一轮复习第6单元化学反应与能量第3节电解池金属的腐蚀与防护课件新人教版
电解电 解质型 CuCl2
-13考点一
考点二
考点三
必备知识· 自主预诊
关键能力· 考向突破
类型
实例
电解质 溶液 电极反应特点 溶液浓度 pH 阴极:H2O 放 H2 生碱 阳极:电解质 阴离子放电 生成新 电解质
电解质 溶液复原
放 H2 NaCl 生碱型 KCl
增大
通 HCl
阴极:电解质 CuSO4 放 O2 阳离子放电 Cu(NO3 生酸型 阳极:H2O 放 )2 O2 生酸
1.电解池 (1)电解池:把 电能 转化为 化学能 (2)构成条件: ①与直流电源相连的两个电极; ②电解质溶液(或熔融盐); ③形成闭合回路。
的装置。
-4考点一
考点二
考点三
必备知识· 自主预诊
关键能力· 考向突破
(3)工作原理(以惰性电极电解CuCl2溶液为例)。
氧化 还原
总反应离子方程式:Cu2++2ClCu+Cl2↑ ①电极。 阴极:与电源 负极 相连, 得到 电子,发生 还原 反应。 阳极:与电源 正极 相连, 失去 电子,发生 氧化 反应。 ②电子和离子的移动方向。 电子:从电源 负极 流出后,流向电解池的 阴极 ;从电解池 的 阳极 流出,流向电源的 正极 。 离子:阳离子移向电解池的 阴极 ,阴离子移向电解池的 阳极 。
解析 电解Na2SO4溶液,实质上发生的是2H2O 2H2↑+O2↑,电 解的过程中溶液pH不变,A项错误;阳极因发生反应4OH--4e==O2↑+2H2O而破坏附近水的电离使c(H+)>c(OH-),则阳极附近溶液 呈酸性,B项错;在阴、阳极上分别是H+、OH-放电,C项错。
2018高考化学一轮复习第6章化学反应与能量电化学第3课时电解池金属的腐蚀与防护课件
减小 ____
加 H2O ______
--4e- 阳极:4OH __________ 通电 ===2H2O+O2↑ ________________ 强碱 H2O 2H 2O===== 增大 _____ _________ ______ + - 4H +4e (如NaOH) 阴极:___________ 2H 2↑+O2↑ _________ ===2H2↑ ____________
通电
H2O
(2)电解电解质型
电解质 (水溶液)
无氧酸 (如HCl)除HF 外
电极方程式
被电解 的物质
总反应式
电解质 浓度
溶液 pH
复原
--2e- 2Cl 阳极: _________ ===Cl2↑ _______________ HCl _____ 2H++2e- 阴极:_________ ===H2↑ ____________
3.电解产物的判断及有关反应式的书写
(1)判断电解池的阴、阳极
与电源正极相连 ↓ 阴离子移向 ―→ 阳极 ―→ 发生氧化反应 阳离子移向 ―→ 阴极 ―→ 发生还原反应 ↑ 与电源负极相连
(2)分析电解质水溶液的组成
H+和OH- 。 找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的_____________)
化学 变化。 (2)特点:①电解是不可逆的;②电解质导电一定发生______
2. 电解池 把电能转化为化学能 的装置。 (1)概念:电解池是____________________ (2)电解池的构成条件
电源 相连的两个电极。 ①有与______
电解质溶液 或____________) 熔融电解质 中。 ②两个电极插入____________( 闭合回路 。 ③形成__________
高三化学一轮复习课件 第6章 化学反应与能量 电化学基础 第三讲 电解池 金属的电化学腐蚀与保护
熔融电解质 );③形成 闭合回路 。 (2)电极名称及电极反应(如图)
(3)电子和离子移动方向
①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 。 ②离子:阳离子移向电解池的 阴极 ;阴离子移向电解池的 阳极 。
(1)电解时电子通过电解质溶液吗? (2)电解质溶液导电时,一定会有化学反应发生吗? 提示 (1) 电解质溶液通电电解时,在外电路中有电子通
三、金属的腐蚀和防护
1.金属腐蚀的本质
金属原子 失去电子变为 金属阳离子 ,金属发生 氧化反应 。 2.金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 金属跟 非金属单质直接接 不纯金属或合金跟 电解质溶液 接触 触 有微弱 电流产生 无 电流产生 氧化 氧化 金属被_____ 较活泼金属被_____ 两者往往同时发生, 电化学 腐蚀更普遍
,
阴极: Mg2++2e-=Mg 。
Cu 的还原性比 H2 弱,能否采取一定措施使 Cu将酸中的H+置换出来?采用什么措施?
提示
能。采用电解的方法,用Cu做阳极,电解稀
H2SO4。阳极反应为Cu-2e-===Cu2+,阴极反应为2H++ 2e-===H2↑。 通电 电解反应总方程式:Cu+H2SO4=====CuSO4+H2↑。
系等。 2.电解原理的应用,特别在新型充电电池中的应用。 3.电解原理在金属防腐方面的应用。
一、电解原理 1.电解
让 直流电 通过电解质溶液或熔融的电解质,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
①有与 电源 相连的两个电极;②电解质溶液(或
过,而溶液中是依靠离子定向移动,形成了电流。
(3)电子和离子移动方向
①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 。 ②离子:阳离子移向电解池的 阴极 ;阴离子移向电解池的 阳极 。
(1)电解时电子通过电解质溶液吗? (2)电解质溶液导电时,一定会有化学反应发生吗? 提示 (1) 电解质溶液通电电解时,在外电路中有电子通
三、金属的腐蚀和防护
1.金属腐蚀的本质
金属原子 失去电子变为 金属阳离子 ,金属发生 氧化反应 。 2.金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 金属跟 非金属单质直接接 不纯金属或合金跟 电解质溶液 接触 触 有微弱 电流产生 无 电流产生 氧化 氧化 金属被_____ 较活泼金属被_____ 两者往往同时发生, 电化学 腐蚀更普遍
,
阴极: Mg2++2e-=Mg 。
Cu 的还原性比 H2 弱,能否采取一定措施使 Cu将酸中的H+置换出来?采用什么措施?
提示
能。采用电解的方法,用Cu做阳极,电解稀
H2SO4。阳极反应为Cu-2e-===Cu2+,阴极反应为2H++ 2e-===H2↑。 通电 电解反应总方程式:Cu+H2SO4=====CuSO4+H2↑。
系等。 2.电解原理的应用,特别在新型充电电池中的应用。 3.电解原理在金属防腐方面的应用。
一、电解原理 1.电解
让 直流电 通过电解质溶液或熔融的电解质,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
①有与 电源 相连的两个电极;②电解质溶液(或
过,而溶液中是依靠离子定向移动,形成了电流。
高考化学一轮复习第六单元化学反应与能量第3节电解池金属的腐蚀与防护ppt课件新人教版
B.B 极上发生氧化反应,电极反应为
C.离子交换膜为阴离子交换膜
D.A极区溶液的pH逐渐增大
2+
SO2+2H2O-2e ==4H +SO4
答案 C
解析 由图可知,该装置为电解装置,SO2 在 B 电极被氧化为 H2SO4,故 B 为
阳极、A 为阴极,因此,a 为电源的负极、b 为电源的正极。阳极的电极反
对点演练1(2020湖南永州月考)用石墨作为电极,电解稀Na2SO4溶液的装置
如图所示,通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列有
关叙述正确的是(
)
A.逸出气体的体积:A电极<B电极
B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体
C.A电极附近呈红色,B电极附近呈蓝色
D.电解一段时间后,将全部电解液转移到同一烧杯中,充分搅拌后溶液呈中
(7)×
(3)× (4)√
(5)× (6)×
2.若用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,需加入98 g Cu(OH)2固体,才
能使电解质溶液复原,则这段时间,整个电路中转移的电子数
为
。
答案 4NA
解析 方法一:98 g Cu(OH)2固体的物质的量为1 mol ,相当于电解了1 mol 的
CuSO4后,又电解了1 mol 的水,所以转移的电子数为2NA+2NA=4NA。
生碱 NaCl溶液
阳极:电解质阴离子
型
放电
放O2
阴极:电解质阳离子
生酸 CuSO4溶液 放电
型
阳极:H2O放O2生酸
电解质
浓度
生成新
电解质
生成新
电解质
溶液
pH
C.离子交换膜为阴离子交换膜
D.A极区溶液的pH逐渐增大
2+
SO2+2H2O-2e ==4H +SO4
答案 C
解析 由图可知,该装置为电解装置,SO2 在 B 电极被氧化为 H2SO4,故 B 为
阳极、A 为阴极,因此,a 为电源的负极、b 为电源的正极。阳极的电极反
对点演练1(2020湖南永州月考)用石墨作为电极,电解稀Na2SO4溶液的装置
如图所示,通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列有
关叙述正确的是(
)
A.逸出气体的体积:A电极<B电极
B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体
C.A电极附近呈红色,B电极附近呈蓝色
D.电解一段时间后,将全部电解液转移到同一烧杯中,充分搅拌后溶液呈中
(7)×
(3)× (4)√
(5)× (6)×
2.若用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,需加入98 g Cu(OH)2固体,才
能使电解质溶液复原,则这段时间,整个电路中转移的电子数
为
。
答案 4NA
解析 方法一:98 g Cu(OH)2固体的物质的量为1 mol ,相当于电解了1 mol 的
CuSO4后,又电解了1 mol 的水,所以转移的电子数为2NA+2NA=4NA。
生碱 NaCl溶液
阳极:电解质阴离子
型
放电
放O2
阴极:电解质阳离子
生酸 CuSO4溶液 放电
型
阳极:H2O放O2生酸
电解质
浓度
生成新
电解质
生成新
电解质
溶液
pH
高考化学一轮复习 专题6 化学反应与能量变化 3 第三单元 电解池 金属的腐蚀与防护课件
12/11/2021
2.如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
12/11/2021
2.[2018·浙江 11 月选考,T30(二)]高铁酸钾(K2FeO4)可 用作水处理剂。某同学通过“化学—电解法”探究 K2FeO4 的合成,其原理如图所示。接通电源,调节电压, 将一定量 Cl2 通入 KOH 溶液,然后滴入含 Fe3+的溶液,控制温度,可制得 K2FeO4。
12/11/2021
3.电解精炼铜 (1)电极材料:阳极为___粗__铜___;阴极为__纯__铜____。 (2)电解质溶液:含 Cu2+的盐溶液。 (3)电极反应 阳极:Zn-2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+、Ni-2e-===Ni2+、Cu-2e-===Cu2+; 阴极:Cu2++2e-===Cu。
12/11/2021
题组一电解原理和电解规律的考查 1.(2020·嘉兴一中高二期中)用石墨电极电解 CuCl2 溶液(见下图)。下列分析正确的是
() A.a 端是直流电源的负极 B.通电使 CuCl2 发生电离 C.阳极上发生的反应:Cu2++2e-===Cu D.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体
考试 2016 年 2017 年 2018 年 2019 年 2020 年 要求 4 月 10 月 4 月 11 月 4 月 11 月 4 月 1 月
a
c
T17
b
2.如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
12/11/2021
2.[2018·浙江 11 月选考,T30(二)]高铁酸钾(K2FeO4)可 用作水处理剂。某同学通过“化学—电解法”探究 K2FeO4 的合成,其原理如图所示。接通电源,调节电压, 将一定量 Cl2 通入 KOH 溶液,然后滴入含 Fe3+的溶液,控制温度,可制得 K2FeO4。
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3.电解精炼铜 (1)电极材料:阳极为___粗__铜___;阴极为__纯__铜____。 (2)电解质溶液:含 Cu2+的盐溶液。 (3)电极反应 阳极:Zn-2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+、Ni-2e-===Ni2+、Cu-2e-===Cu2+; 阴极:Cu2++2e-===Cu。
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题组一电解原理和电解规律的考查 1.(2020·嘉兴一中高二期中)用石墨电极电解 CuCl2 溶液(见下图)。下列分析正确的是
() A.a 端是直流电源的负极 B.通电使 CuCl2 发生电离 C.阳极上发生的反应:Cu2++2e-===Cu D.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体
考试 2016 年 2017 年 2018 年 2019 年 2020 年 要求 4 月 10 月 4 月 11 月 4 月 11 月 4 月 1 月
a
c
T17
b
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电解池中方程式书写四个常见失分点的规避 1.书写电解池中电极反应式时,要以实际放电的离子表示,但书 写电解总反应方程式时,弱电解质要写成分子式。 2.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。 3.要确保两极电子转移数目相同,且注明条件“电解”。 4.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。
3.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 C.CuSO4 B.Na2CO3 D.K2S )
解析:选 B。加适量水ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ使溶液恢复到电解前的浓度,则实 际是电解水,故只有 B 项符合条件。
4. (2016· 衡水模拟)Cu2O 是一种半导体材料, 基于绿色化学理 念设计的制取 Cu2O 的电解池示意图如图所示,电解总反应为: 通电 2Cu+H2O=====Cu2O+H2↑。下列说法正确的是(
题组2
电解原理和电解规律的考查
2. (2016· 东城模拟)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
阴极
;阴离子移向电解
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
考点研析 体验高考
题组冲关 演练提升
课时规范训练
第3讲
电解池
金属的腐蚀与防护
[考纲要求]
1.了解电解池的工作原理,能写出电极反应式
和电解反应方程式。 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 1.电解定义
电解原理
在 电流 作用下,电解质在两个电极上分别发生 氧化反应 和
题组1
电极反应式、电解总方程式的书写
1.用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液,电解过程中 两极均有两种产物产生,判断阴、阳两极的产物并写出电极反应 方程式。 (1)阳极 产物:_______________________________; 电极反应:___________________________。
+ + + + + +
>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。 阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
注意:①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。②最常用、最重要的放电 顺序是:阳极:Cl->OH-;阴极:Ag+>Cu2+>H+。③电解水溶 液时,K+~Al3+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。
解析:选D。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。
(4)电解质溶液导电过程是电解的过程,电离也必须通电才能 实现( )
提示:(1)√
(2)√
(3)×
(4)×
2.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)。
3.小明同学根据离子的放电顺序,将水(H+、OH-)作为原 点,以惰性电极电解各种电解质溶液的情况画在了平面坐标系的 四个象限(个别包括数轴)内,如图所示:
(2)阴极 产物:______________________________; 电极反应:________________________。 答案:(1)Cl2、O2 ===2H2O+O2↑ (2)Cu、H2 Cu2 +2e ===Cu、2H +2e ===H2↑
+ - + -
2Cl--2e-===Cl2↑、4OH--4e-
据图思考放H2生碱型和放O2生酸型的实质是什么?电解一段 时间后,溶液的pH变化情况?要使NaCl溶液复原,滴加盐酸可 以吗?要使电解后的CuSO4溶液复原,加入Cu(OH)2固体可以 吗?
提示: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,pH增大;放O2生酸型的实质是水电离 出的OH-放电,破坏了水的电离平衡,使H+浓度增大,pH减小。 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 从溶液中析出哪些元素的原子,则应按比例补入哪些原子。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,而加入盐酸会引入过多的水。同理,使CuSO4溶液复原应加入 CuO或CuCO3,而加入Cu(OH)2也会使溶液的浓度降低。
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 ①有与 电源 相连的两个电极。
② 电解质溶液(或 熔融盐 )。 ③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 ①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 。 ②离子:阳离子移向电解池的 池的 阳极 。
A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有 0.1 mol 电子转移时,有 0.1 mol Cu2O 生成
(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。
[思维深化] 1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)电解是将电能转化为化学能( ) )
(2)电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化( (3)电解时,电子会通过电解质溶液( )