2014届高三化学第一轮复习——电解池
2014届高三化学一轮 练出高分 6.3电解池 金属的电化学腐蚀与防护 新人教版
2014届高三化学一轮练出高分 6.3电解池金属的电化学腐蚀与防护新人教版1.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( ) A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣易产生铜绿B.镀锡铁制品和镀锌铁制品的镀层破损时,镀锡铁中铁的腐蚀速率更快C.在轮船船体四周镶嵌锌块保护船体不受腐蚀的方法叫阳极电化学保护法D.不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面镀上了铬答案 B解析铜锌合金在空气中可组成原电池,铜为正极得到保护,不易被腐蚀,A错误;镀锡铁与镀锌铁都可以组成原电池,由于铁的活泼性强于锡,铁为负极加快其腐蚀,而镀锌铁中铁为正极得到保护,B正确;C中的方法叫牺牲阳极的阴极保护法,C错误。
2.利用如图所示装置可以模拟铁的电化学防护。
下列说法不正确的是( )A.若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀B.若X为锌棒,开关K置于M处,铁极发生氧化反应C.若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀D.若X为碳棒,开关K置于N处,X极发生氧化反应答案 B解析当金属作原电池正极、电解池阴极时,金属受到保护。
A项,若X为锌棒,开关K置于M处,组成原电池,铁是原电池的正极,受到保护;B项,若X为锌棒,开关K置于M处,铁极是原电池正极,发生还原反应,错;若X为碳棒,开关K置于N处,组成电解池,铁作阴极,可减缓铁的腐蚀,X电极上则发生氧化反应,C、D项正确。
3.某课外活动小组用如图所示装置进行实验(电解液足量)。
下列说法正确的是( )A.图一中若开始实验时开关K与a连接,B极的电极反应式为Fe-3e-===Fe3+B.图一中若开始实验时开关K与b连接,一段时间后向电解液中加适量稀盐酸可使电解液恢复到电解前的浓度C .图二中若开始实验时开关K 与a 连接,电解液的浓度保持不变D .图二中若开始实验时开关K 与b 连接,A 极减少的质量等于B 极增加的质量 答案 D解析 图一中若开始实验时开关K 与a 连接,则形成原电池,B 极的电极反应式应为Fe -2e -===Fe 2+,A 错误;图一中若开始实验时开关K 与b 连接,则形成电解池,铁棒作阴极,电解的总反应式为2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑,根据质量守恒可知一段时间后向电解液中通入适量的HCl 可使电解液恢复到电解前的浓度,B 错误;图二中若开始实验时开关K 与a 连接,则形成原电池,电池的总反应式为Fe +2AgNO 3===Fe(NO 3)2+2Ag ,电解液的浓度减小,C 错误;图二中若开始实验时开关K 与b 连接,相当于电镀装置,根据电镀原理可知D 正确。
高三化学一轮复习电解池学案
高三化学一轮复习:电解池学案学习目标:1、理解电解原理2、了解氯碱工业反应原理及氯碱工业简介3、了解铜的电解精炼与镀铜知识梳理:一:电解原理1、电解池:2、电解:电解是把能转变为能,通过得失电子发生氧化还原反应,每个电极上发生的得失电子的反应为电极反应。
3、电解池构成条件:4、电解池的工作原理:5、电极名称及确定:阳极:阴极:6、电极产物的判断(1)阳极产物判断首先看,如果是电极(指金属活动顺序表Ag以前的金属电极),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。
如果是电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的阴离子的失电子能力,此时根据阴离子放电顺序加以判断。
(阴离子放电顺序:)⑵阴极产物的判断直接根据顺序进行判断,阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+7、电极反应式:阳极:(1)惰性电极(2)活性金属电极阴极:1、氯碱工业—反应原理电极的材料及反应式:阳极: 阴极: 总反应: 2、电镀(1)电镀原理(以在锌片上镀铜为例画出装置图) 电镀液阳极:阴极:[总结]电镀是一种特殊的电解,要求 作阳极, 作阴极,含 的离子溶液作电解质溶液,电镀时电解质溶液的浓度保持不变。
3、电解精炼(如电解精炼铜,杂质为铁、锌、金、银) 阳极,电极反应 阴极,电极反应电解质溶液 (活泼性较差的金、银形成阳极泥) 粗铜中的杂质是如何除去的?画出电解装置图。
4阳极:阴极: 总反应: 典型例题:例1、有三个烧杯,分别盛有氯化铜,氯化钾和硝酸银三种溶液;均以Pt 作电极,将它们串联在一起电解一定时间,测得电极增重总和2.8克,这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为A 、4:1B 、1:1C 、4:3D 、3:4 答案:C例2、图中X 、Y 分别是直流电源的两极,通电后发现 a 极板质量增加,b 极板处有无色无臭的气体放出,符合这一情况的是答案:A反馈练习:1、在外界提供相同电量的条件下,Cu 2+或Ag +分别按Cu 2++2eCu 或Ag ++e Ag 在电极上放电,若析出铜的质量为1.92g ,则析出Ag 的质量为( ) A 、1.62g B 、6.48g C 、3.24g D 、12.96g2、用惰性电极电解M(NO 3)x 的水溶液,当阴极上增重ag 时,在阳极上同时产生bL 氧气(标况),从而可知M 的相对原子质量为( )A 、b ax 4.22B 、b ax 2.11C 、b ax 6.5D 、b ax 5.23、将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下,通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为( ) A 、1:2:3 B 、3:2:1 C 、6:3:1 D 、6:3:24、下列关于铜电极的叙述正确的是( ) A 、铜锌原电池中铜是正极 B 、用电解法精炼粗铜时粗铜做阴极 C 、在镀件上电镀铜时,可用金属铜做阳极 D 、电解稀硫酸制H 2,O 2时铜做阳极5、某电解池内盛有Cu(NO 3)2溶液,插入两根电解,接通直流电源后,欲达到如下要求:(1)阳极质量不变;(2)阴极质量增加;(3)电解液pH 减小,则应选用的电极是( ) A 、阴极两极都用石墨 B 、铜作阳极铁作阴极 C 、铁作阳极铜作阴极 D 、铂作阳极铜作阴极6、用石墨作电极,电解1mol ·L -1下列物质的溶液,溶液的pH 保持不变的是( ) A 、HCl B 、NaOH C 、Na 2SO 4 D 、NaCl7、某电解池中盛有CuCl 2溶液,插入电极进行电解,若达到下列要示:①一电极质量减轻,另一电极质量增加;②电解质的组成不变。
2014年高考化学一轮复习测试卷及解析(33):电解池、金属的电化学腐蚀与防护
高考化学一轮复习测试卷及解析(33):电解池、金属的电化学腐蚀与防护题组一电解原理及其应用1.(2011·上海,16)用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是() A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D.用带火星的木条检验阳极产物2.(2010·海南,9)利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯,下列叙述正确的是()(双选)A.电解时以精铜作阳极B.电解时阴极发生还原反应C.粗铜连接电源负极,其电极反应是Cu-2e-===Cu2+D.电解后,电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥3.(2010·全国理综Ⅱ,29)右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);①A管溶液由红变黄② B管溶液由红变黄③A管溶液不变色④B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_______________________________________________________________________________________________________________________;(6)电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内观察到的现象是____________。
届高三化学一轮复习课件6.3电解池(人教版)
二、电解原理的应用: 1.氯碱工业: (1)氯碱工业用石墨和铁作电极时,石墨应作阳 极,铁作阴极; 若食盐水中滴有酚酞,通电后 阴 极附近溶液变红色。 (2)电极反应:阳极:2Cl -2e ===Cl2↑; 阴极:2H +2e ===H2↑; (3)总反应方程式: 电解 2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑。
-
2.电解化学方程式的书写 (1)必须在长等号上标明通电或电解。 (2) 只是电解质被电解,电解化学方程式中只写电解质及电解产 电解 物。如电解 CuCl2 溶液:CuCl2=====Cu+Cl2↑。 (3)只有水被电解,只写水及电解产物即可。如: 电解稀硫酸、电解 NaOH 溶液、电解 Na2SO4 溶液时,化学方程 电解 式可以写为:2H2O=====2H2↑+O2↑。 (4)电解质、水同时被电解,则都要写进方程式。如电解饱和食盐 电解 水:2NaCl+2H2O=====H2↑+Cl2↑+2NaOH。
HCl
电解质
减小
增大 略增 长
通氯
化氢 加氯 化铜
质型
CuCl2
电解质
减小
放H2 生碱 型
H2生碱
阳极:电解质 阴离子放电
NaCl
电解质
和水
生成 新电 解质 增大
通氯
化氢
放O2 生酸 型
阴极:电解质 阳离子放电 CuSO4 电解质
生成 新电 解质
减小
加氧
阳极:H2O生
酸
和水
化铜
【特别提醒】
-
(1)若阴极为 H 放电,则阴极区 c(OH )增大;若
- +
阴极:Cu2 +2e ===Cu。
+ -
3.粗铜的电解精炼: 粗铜应作 阳 极, 精铜 作阴极,若电路中通过 2NA 个电子时, 阳极质量减轻 不等于 (填“等于”、“不等于”)64 g(Cu 的摩尔质 量按 64 g· mol
高三化学一轮复习——原电池和电解池
第20讲原电池和电解池原理【考纲要求】1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2.电解的应用及有关简单计算。
【课前预习区】原电池、电解池的工作原理分析图1和图2,回答以下问题一、1.图1表示的是池,是将能转换成能的装置。
它的基本构成条件是①;②;③。
图1装置中锌做极,电子,发生反应;铜做极,在铜上电子而发生反应。
请在图1上标注出电子的移动方向和溶液中离子的移动方向2.写出两极反应式和电池反应式若将稀硫酸溶液换成硫酸铜溶液写出两极反应式和电池反应式若将稀硫酸溶液换成氯化钠溶液写出两极反应式和电池反应式二、1、图2表示的是池,是将能转换成能的装置。
与电源正极相连的是,与电源负极相连的是极。
溶液中移向阳极,电子,发生反应;溶液中移向阴极,电子,发生反应。
请在图2上标注出电子的移动方向和溶液中离子的移动方向3.写出两极反应式和电池反应式若将食盐溶液换成氢氧化钠溶液写出两极反应式和电池反应式若将石墨电极改为铜电极,电解质溶液改为硫酸铜溶液,写出两极反应式第20讲原电池和电解池原理【课堂互动区】-----重难点突破考点一、原电池、电解池电极的判定及工作原理分析【典例1】.分析以下装置,回答问题(1)图中表示原电池的是,表示电解池的是,你的判断依据是。
(2)(工作原理分析)在图1和图2中表示出外电路电子及溶液中离子的移动方向(3)在图1—图4中标注出原电池的正、负极,并思考判断依据(提示:图1的两极是如何判断的?图3的呢?你还可以根据什么来判断电极?(4)在图中标注出电解池的阴、阳极,并思考判断依据规律总结1 原电池、电解池工作原理小结:(提示:原电池和电解池中电子和离子如何移动并形成闭合回路?请用文字和箭头表示。
)原电池①②电解池①②考点二、电极反应式和电池反应式的书写【典例2】.写出电池反应式和电极反应式(1)两极反应式:(2)如果将电解质变成硫酸,电极反应式:如果将电解质变成硫酸钠,电极反应式:如果将电解质变成可以传输O2-的电解质,电极反应式:【规律总结3】电极反应式的书写书写电极反应式和电池反应式时,要注意什么问题?当反应中出现-2价氧元素时,环境不同,产物有何不同?1.原电池电极反应式的书写:1.列物质、标得失:判断正负极,化合价升高、发生氧化反应的做负极,化合价降低、发生还原反应的做负极。
高考化学一轮复习(第四辑)考点五十五 电解池及电解原理(含解析)
考点五十五电解池及电解原理聚焦与凝萃1.理解电解原理,会推断电解池、电极产物、电极四周溶液pH值及整个溶液pH值的变化;2.正确书写电极反应式。
解读与打通常规考点一、电解池:把电能转变成化学能的装置叫做电解池。
二、电解原理以电解氯化铜溶液为例,装置如下图。
原理分析: CuCl2是强电解质且易溶于水,在水溶液中电离生成Cu2+和Cl-:CuCl2=Cu2++2Cl-。
通电前后溶液里离子移动示意图通电前,Cu2+和Cl-在水里自由地移动着(如图Ⅰ所示);通电后,这些自由移动着的离子,在电场的作用下,改做定向移动。
依据异性相吸的原理,带负电的氯离子向阳极移动,带正电的铜离子向阴极移动(如图Ⅱ所示)。
在阳极,氯离子失去电子而被氧化成氯原子,并两两结合成氯分子,从阳极放出。
在阴极,铜离子获得电子而还原成铜原子,就掩盖在阴极上。
他们的反应可分别表示如下:阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ (氧化反应)阴极:Cu2++2e-=Cu (还原反应)电解CuCl2溶液的化学反应方程式为:CuCl 2电解Cu+Cl2↑三、电解池构成:1.电极且分别与电源的正、负极相连:(1)阴极:与电源的负极相连,在阴极上发生还原反应;(2)阳极:与电源的正极相连,在阳极上发生氧化反应。
2.电解质溶液或熔融电解质3.闭合回路4.直流电源隐性考点1.放电挨次(1)阴极放电挨次(即氧化性挨次)Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(2)阳极放电挨次(即还原性挨次)金属单质(除Pt、Au外)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制作的电极又叫做惰性电极,理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。
化学第一轮复习电解池
阳极:氧化反应、溶液中 的阴离子失电子,或电极 金属失电子
阴极:还原反应,溶液中 的阳离子得电子
阳极:金属电极失电子
阴极:电镀液中的阳离子 得电子
(08全国Ⅰ卷)电解100mLc(H+)=0.30mol/L的下列溶液,
当电路中通过0.04mol电子时,理论上析出金属质量最大的是( )
A.0.10mol/LAg+
B.H+>X3+>Cu2+
C.X3+>H+>Cu2+
D.Cu2+>H+>X3+
练习
1、(08全国Ⅱ卷)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附近分别滴加石蕊溶液,下列实验 现象正确的是(D )
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 出刺激性气味气体
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
将电能转化成化学能 的装置
应用电解原理在某些金属表 面镀上一层其它金属的装置
①两电极接直流电源
②两电极插入电解质溶液 中 ③形成闭合回路
①镀层金属接电源正极, 待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层 金属的离子
阳极:与电源正极相连 阴极:与电源负极相连
名称同电解,但有限制条件。 阳极:必须是镀层金属 阴极:镀件
电解质 增大 氯化铜
电解质 和水
增大
氯化氢
放O2 生酸型
阴极:电解质阳离子放电 阳极:H2O放O2生酸
CuSO4
电解质 减小 CuO或
和水
CuCO3
②当阳极为活性电极(银以前金属)时,阳极金属失电子
高三一轮复习《电解池》课件
(2)电解电解质型 、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液时,实质上是电解质本身被电解。 如电解盐酸、CuCl2溶液等时
-- 2e-=Cl ↑ 阳极: 2Cl 电解盐酸 2 阴极: 2H+ +2e-= H2 ↑ 电解 总反应:2HCl== Cl2↑ + H2↑
电解后溶液中溶质的质量分数减小,若要恢复 原来的组成和浓度,需加入一定量的溶质(通入一 定量的HCl气体)
阴极:产生无色、无味气体
工业上电解饱和食盐水必须解决的问题
(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯, 反应方程式: Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O . (2)避免生成物H2和Cl2混合, 因为: 混合遇火或遇强光爆炸
.
解决方法:使用离子交换膜
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
高三化学一轮复习
第六章 化学反应与能量
第三节 电解池 金属的腐蚀与防护
【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。 重难点:电解的工作原理及其应用。
• 1.电解池中电极反应式的书写、电极附近溶液酸 碱性的变化、电解质溶液中离子的移动、两极上 得失电子的守恒关系等。 • 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。
NaOH溶液
Cl2 Na+ Cl— OH— H+
阴 极
碳钢网
金属钛网
阳 极 室
精制饱和 NaCl溶液
离子交换膜
阴 极 室
H2O(含少量NaOH)
第二节 电能转化为化学能-电解
第二节电能转化为化学能-电解姓名:学号:【学习目标】1、理解电解的基本原理,掌握电极反应式的书写,以及电解产物的判断,2、了解饱和食盐水、电解精炼铜和电镀的原理。
【预习导学】1.电解:电解池电解池的构成2..电解原理分析:⑴电解过程的起发因素是外加电源,电源中输出电子的电极为__________,该电极使得电解池中(填:阴极、阳极)带有较多的(填:正、负)电荷,因此电解质(溶液)中的离子(阴、阳)向该电极移动,该电极上一定发生的反应类型(填:氧化反应、还原反应)。
电源中输入电子的电极为__________,该电极使得电解池中(填:阴极、阳极)带有较多的(填:正、负)电荷,因此电解质(溶液)中的离子(阴、阳)向该电极移动,该电极上一定发生的反应类型(填:氧化反应、还原反应)。
阴极阳极总反应(2)电解时两极放电顺序:①阳离子在阴极的放电(即阳离子的氧化性)顺序:_______ _ ____②阴离子在阳极的放电(即阴离子的还原性)顺序:_____ ________4.电解在工业上的应用:⑴电解食盐水——氯碱工业在U形管里装入饱和食盐水,滴入几滴酚酞试液,用一根碳棒作阳极,一根铁棒作阴极。
把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近。
接通直流电源后,注意观察管内发生的现象及试纸颜色的变化。
①实验现象______ __________②电极反应式:阳极,阴极;电解池总反应方程式③工业生产中,怎样防止Cl2、OH-在电解质溶液中的反应。
电解下列溶液(惰性电极)电极反应,总反应方程式的书写CuSO4溶液阴极阳极总反应CuCl2溶液阴极阳极总反应Na2SO4溶液阴极阳极总反应⑵精炼金属──电解精炼铜(粗铜中含Fe 、Zn 、Ni 、Ag 、Pt 、Au 等少量杂质金属) ①电解池构成: 作阳极, 作阴极, 溶液作电解液。
②阳极反应式: ,阴极反应式: 。
(Fe 、Zn 、Ni 也发生电极反应:由于Pt 、Ag 、Au 的金属性比Cu 弱且量又少,这三种金属不反应,以单质的形式沉积在底部,得到阳极泥)。
高考化学一轮复习专题课件:电解池 (共23张PPT)上课用
电极 方程式
电解 物质
总化学 方程式
含氧酸(如H2SO4) 阳极:_4_O_H__-_
强碱(如NaOH) -__4_e_-_=_=_=_O__2↑__
活泼金属的含 +__2_H_2_O__
H2O
氧酸盐(如
阴极:__4_H_+__ +__4_e_-_=_=_=_2_H__2↑_
KNO3、Na2SO4)
电解池及其应用
1. 了解电解池工作原理,及其在生产生活中的应用。 能写出简单的电极反应式和总反应方程式。
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。
高考对本节内容的考查,一是电解过程的分析, 多借助于图像考查电极上离子的放电顺序与产 物的判断,电极反应式的书写;二是注重原电池 与电解池相结合考查新型充电电池;三是考查新 情景下电解原理的实际应用,如氯碱工业,电解 精炼铜、电镀、电解除污,结合离子交换膜进行 电解;四是金属腐蚀的原因与防护措施。
通电
2NaCl+2H2O 2NaOH +H2↑+Cl2 ↑
Cl—
H+
Na+
Na+
OH—
探讨7:电解槽内插入阳离子交换膜,你知道
它的作用是什么吗?
NaOH 溶液
知识点二 电解原理的应用
应用2------粗铜的精炼
粗铜(含有Zn、Ni、Fe、Ag、Au杂质),如何得到 纯铜?画出简易的装置图并写出阴阳极的电极反应式。
试一试:写出工业上冶炼金属铝的电极反应?
阳极: 6O2- -12e- == 3O2↑ 阴极:4Al3+ + 12e- == 4Al 总反应:2Al2O3(熔融) 通电 4Al + 3O2 ↑
一轮复习---化学能与电能--电解池
一.电解池
1定义
电流作用下,在阴阳两极发生氧化还原 电解:在____ _______反应的过程。 电能转化为______ 化学能 的装置。与电源正极相连的 电解池:把____ 阳极 ,与电源负极相连的叫_____ 叫_____ 阴极 。
2.电解池的构成:电源、电极、_______ 电解质 、闭合回路。
放氧生酸型
电解 4AgNO3 +2H2O = 4Ag+O2↑ +4HNO3 电解 4Ag+ +2H2O = 4Ag+O2↑ +4H+
pH: 减小 复原: Ag2O固体
浓度:
减小
阴极: 阳极: 总反应: 浓度: 增大 阴极: 阳极: 总反应: 浓度: 增大
4H+ +4e-=2H2 ↑ 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 电解 2H2O= O2↑ +2H2↑ pH: 不变 复原: H2O
阴极:
阳极: 总反应:
2H+ +2e-= H2 ↑
2Cl -- 2e-=Cl2↑
放氢生碱型
电解 2NaCl+2H2O=2NaOH+ Cl2↑ + H2↑ 2Cl-+2H
电解 - 2O=Cl2↑ + H2 ↑ + 2OH
复原: HCl气体
浓度:
减小
pH:
增大
NaCl溶液换成MgCl2溶液呢? 阴极: 阳极: 总反应: 2H+ +2e-= H2 ↑ 2Cl -- 2e-=Cl2↑ 电解 MgCl2+2H2O=Mg(OH)2+ Cl2↑ + H2↑ Mg2++2Cl-+2H 电解 2O=Cl2↑ + H2 ↑ + Mg(OH)2
2014届高三化学一轮复习课件:电解池(人教版)梁瑞平
巩固训练
1.(2011· 高考大纲全国卷 )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 ( C A.CuSO4 C.CuO ) B.H2O D.CuSO4· 5H2O
用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意 图如图6-19-5所示。下列说法中正确的是( C )
第三节
第1课时
电解池
耒阳二中 梁瑞平
【考纲定位】
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.掌握电解池中电极和电极产物的判断
3 .掌握电解规律
【教材回顾夯实双基】
体验高考
(2012· 高考海南卷 )下列各组中,每种电解质溶
液电解时只生成氢气和氧气的是(
A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B.NaOH、CuSO4、H2SO4
2.
A.燃料电池工作时,正极反应为:O2+2H2O+4e ===4OH B.a极是铁,b极是铜时,b极逐渐溶解,a极上有铜析出 C.a极是粗铜,b极是纯铜时,a极逐渐溶解,b极上有铜析出 D.电子的移动方向及路线为cbad
-
-
使得失电子数相等,两极反应式相加得电解方程式:2Cu2 +2H2O 2Cu+O2↑+4H (离子方程式)或2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4。
+
+
类型
电极反应 特点
阴:4H++4e- ===2H2↑ 阳:4OH--4e -===2H O+ 2 O2 ↑ 电解质电离出 的阴、阳离子 分别在两极放 电 阴极:H2O放 氢生碱 阳极:电解质 阴离子放电 阴极:电解质 阳离子放电 阳极:H2O放 电生酸
HCl CuCl2 NaCl CuSO4
电解池第一轮复习课件
阳极:产生刺激气体使湿润KI淀粉试 纸变蓝色.
阴极:产生无色、无味气体
第一个问题:
(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯, 反应方程式:Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O. (2)避免生成物H2和Cl2混合, 因为: 混合遇火或遇强光爆炸
.
解决方法:使用离子交换膜
C
C
工作原理: C
电荷流动方向 C
氧 化
还 原
小结
分析电极反应的一般思路:
明确阳极电极材料 明确溶液中存在哪些离子
阴阳两极附近有哪些离子
根据阴阳离子放电顺序及阳极氧化、阴 极还原分析得出产物
★
. 放电顺序
⑴ 阳极:
电极材料;
离子的性质 ①活泼金属电极(Al~Ag) :
金属本身失去电子。(如Fe、Cu等)
②惰性电极(C、Pt): 溶液中的阴离子(还原性)失去电子。 活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F不参与电极反应, ⑵阴极: 溶液中的阳离子(氧化性)得电子。
二 、 电 解 规 律
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>
酸
水
Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+
高三化学第一轮复习
电解池原理及其应用
一、电解原理
1.电解: 使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起
氧化还 电能转变为化学能的装置。 3.构成电解池的条件:
①直流电源; 阴极:与电源负极相连 ②阴、阳 阳极:与电源正极相连 电极 ③电解质溶液或熔融电解质; ④形成闭合回路。
高三化学一轮复习电解池习题有答案
课时知能训练一、选择题1.下列叙述正确的是( )A .在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B .用惰性电极电解24溶液,阴、阳两极产物的物质的量之比为1∶2C .用惰性电极电解饱和溶液,若有1 电子转移,则生成1D .酸、碱、盐溶液电解后都增大【解析】 原电池的负极与电解池的阳极均发生氧化反应,A 错;电解24溶液,实际是电解水,阴极生成H 2,阳极生成O 2,二者物质的量之比为2∶1,B 错;电解饱和溶液:2+2H 22+H 2↑+2↑,每转移1 电子,则生成1 ,C 对;H 24、、24溶液电解后会分别减小、增大、不变。
【答案】 C2.(2012·山东省试验中学第三次测试)能够使反应+2H 2()2+H 2↑发生的是( )A .铜片作负极,碳棒作正极,氯化钠作电解质溶液B .铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀C .用铜片作阴、阳电极,电解硫酸铜溶液D .用铜片作阴、阳电极,电解硫酸钠溶液【解析】 和H 2O 不反应,该反应必需通过电解才能实现。
【答案】 D3.(2010·海南高考稍改动)利用电解法可将含有、、、等杂质的粗铜提纯,下列叙述正确的是( )A .电解时以精铜作阳极B .电解时阴极发生氧化反应C .粗铜连接电源负极,其电极反应是-2e -2+D .电解后,电解槽底部会形成含少量、等金属的阳极泥 【答案】 D4.用惰性电极进行下列电解,有关说法正确的是( ) ①电解稀硫酸 ②电解4溶液 ③电解溶液 ④电解溶液 A .电解进行一段时间后四份溶液的均增大B .反应②中电解一段时间后,向溶液中加入适量的固体可使溶液复原电解前的状况C .反应③中阳极消耗-,故溶液浓度变小D .反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2∶1【解析】 依据惰性电极电解规律,可知①为电解水,减小;②为放O 2生酸型,减小,加入可复原电解前状况;③为电解水,增大,溶液浓度增大;④为放H 2生碱型。
2014年高三化学第一轮复习电解池
阳极反应式___2_C__l-_-___2_e_-_=_=_=_C__l2_↑; 阴极反应式_____2H__+_+__2_e_-_=_=_=_H_2_↑____;
总反应离子方程式___M_g_2_+_+__2_C_l_-_+__2_H_2_O_=通_=_=_电=_=_M__g_(_O_H__)2_↓+Cl2↑+H2↑
阴极:
水和盐
2H++2e-=H2↑
不活泼金 属的含氧
酸盐
阳极:
4OH--4e-=O2↑+2H2O
阴极:
水和盐
(CuSO4)
2Cu2++4e-=2Cu
2Cl-+2H2O通==电 生产
Cl2↑+H2↑
碱 增大
+2OH-
2Cu2++2H2O 通电 =====2Cu+ O2↑+4H+
生成 减小 酸
通入
HCl
气体
加
CuO
或
CuCO3
第6页,共42页。
2.电解过程中放 H2生碱型和放 O2生酸型的实质是什么?在 放 H2 生碱型的电解中,若滴入酚酞试液,哪一极附近溶液 变红?
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?
酸
不活泼金属 阳极:
的无氧酸盐 2Cl--2e-=Cl2↑
(如 CuCl2), 阴极:
盐
除氟化物外 Cu2++2e-=Cu
通电 2HCl===== Cl2↑+H2↑ 减小
通电
CuCl2===== Cu+Cl2↑
减小
增大
通入
HCl
气体
高三一轮复习 电解池
阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
知识梳理·题型构建 深度思考 深度思考
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? (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?
【当堂检测】
知识梳理·题型构建 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) 含氧酸 (如 H2SO4) 电极方程式 阳极:4OH- -4e-===O2↑ +2H2O 阴极:4H++ 4e-===2H2↑ 阳极:4OH- -4e-===O2↑ +2H2O 阴极:4H++ 4e-===2H2↑ 被电 解的 物质 总化学方 程式或离 子方程式 2H2O O2↑+ 2H2↑ 电解 质浓 度 溶液 pH 电解质 溶液复 原
生成 新电 解质
减小
加CuO 或 CuCO3
【问题引导下的再学习】
惰性电极电解溶液总结:
1、有金属生成的电极一定是 阴极。 2、阴极产生的气体一定是 H2。 3、阳极产生的气体一定是 O2 Cl2 。 4、酸产生在 阳极,碱产生在 阴极。
【当堂检测】
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 ( D ) 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
2014高考化学一轮复习课件专题五第三单元电解池金属的腐蚀与防护(74张PPT)
实验前U形管 中液体 Na2SO4溶液
通电后现象及结论 U形管两端滴入酚酞 试液后,a管中呈红色
B
正极
AgNO3溶液
b管中电极反应式是 4OH--4e-===2H2O +O2↑
C
负极
相同条件下,a、b两 KCl和CuCl2混 管中产生的气体总体 合溶液 积可能相等 Fe(OH)3胶体 和导电液 b管中液体颜色加深
阴极:水电离出 的H+放电2H+ 放H2 +2e-===H2↑ 生碱 阳极:电解质电 型 离出的阴离子放 电
升高 减小 加电 解质 本身
生成新 活泼金属的 电解质, 无氧酸盐 电解质 原电解 升高 (NaCl、 和水 质浓度 MgCl2) 减阳离 子放电 放O2 阳极:水电离 生酸型 出的OH-放电 4OH--4e- ===2H2O+ O2↑
保护的金属活泼的金属。
电解 ②外加电流的阴极保护法——______原理。 阳极 阴极 ______:被保护的金属设备。______:惰性电极。
合金 (3)改变金属内部的组成或结构,将金属制成______、不锈 钢等,增强抗腐蚀能力。
一 个程序…………………………………………………………………………………………
阳极电极反应式为Cu-2e-===Cu2+,阴极电极反应 式为2H++2e-===H2↑。
通电 电解反应总方程式:Cu+H2SO4=====CuSO4+H2↑。
必考点41 对电解原理和电解规律的考查
以惰性电极电解电解质溶液的类型
类 电极反应特点 型 电解质类 型及实例 电解 电解质 的对 浓度的 象 变化 恢复原 溶液pH 浓度的 变化 方法 升高 降低 水 增大 不变 加水
加对 生成新 不活泼金属 应的 电解 电解质, 含氧酸盐 氧化 质和 原电解 降低 (CuSO4、 物或 水 质浓度 AgNO3) 碳 减小 酸盐
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A.0.64g B.1.28g C.2.56g D.5.12g
用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化情况简析
类型
电极反应特点
实例
电解 对象
pH
电解液 复原
电解 水型
二、电解池的工作原理:以电解CuCl2溶液为例(石墨 作电极)
思考:
为何当一个电极存在多种可能的 放电离子时,不是大家共同放电, 而是只有一种离子放电?放电能力 与什么因素有关?
阴阳离子的放电顺序:
阳离子:
B
Ag+ > Hg2+ >Fe3+ > Cu2+
> (H+ )> Pb2+ > Fe2+ >Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+
三、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。 电极反应式
阳极: 2Cl - -2e- == Cl2↑ 阴极: 2H+ + 2e- == H2 ↑ 总反应: 2NaCl+2H2O 通电
2、电镀 阳极:镀层金属
2NaOH +H2 ↑ +Cl2↑
电镀液:含有镀层金
铜片
属的电解质
阴极:待镀金属制品
将电能转化成化学能 的装置
应用电解原理在某些金属表 面镀上一层其它金属的装置
①两电极接直流电源
②两电极插入电解质溶液 中 ③形成闭合回路
①镀层金属接电源正极, 待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层 金属的离子
阳极:与电源正极相连 阴极:与电源负极相连
名称同电解,但有限制条件。 阳极:必须是镀层金属 阴极:镀件
极反应式。
4、(09全国Ⅰ 28 题 15分) 下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛100g5.00%的NaOH溶液、 足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
(1)接通电源,经过一段时间后,
测得丙中K2SO4浓度为10.47%, 乙中c电极质量增加。据此回答问题:
硫酸铜溶 液
电镀铜原理
待镀件
3、电镀应用于铜的电解精炼
电解铜原理演示
电极反应式
阴极(纯铜): Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应)
阳极(粗铜): Cu - 2e- = Cu2+ (氧化反应)
Zn - 2e- = Zn2+ Ni-2e- = Ni2+
阳极泥: 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解 槽底,形成阳极泥
①两电极接直流电源
②两电极插入电解质溶液 中 ③形成闭合回路
池 ①镀层金属接电源
待镀金属接电源负
与 ②电镀液必须含有
金属的离子
阳极:与电源正极相连 阴极:与电源负极相连
电 名称同电解,但有 解 阳极:必须是镀层
阴极:镀件
池
阳极:氧化反应、溶液中 的阴离子失电子,或电极 金属失电子
阴极:还原反应,溶液中 的阳离子得电子
分解电 解质型
放H2 生碱型
电解质电离出的阴阳离子 分别在两极放电
阴极:H2O放H2生碱 阳极:电解质阴离子放电
HCl CuCl2 NaCl
电解质 增大 氯化氢
电解质 增大 氯化铜
电解质 和水
增大
氯化氢
放O2 生酸型
阴极:电解质阳离子放电 阳极:H2O放O2生酸
CuSO4
电解质 减小 CuO或
和水
CuCO3
能继续进行,因为硫酸铜溶液已转变为硫酸溶液。,反应也就变成水的电解反应
问题二
用惰性电极电解溶液,如何判断阴阳极产物?
根据溶液中离子的氧化性和还原性进行判断。 阳极产物判断:
阳极金属(除Pt、Au)> S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根等 阴极产物的判断:
Ag+ > Hg2+ >Fe3+ > Cu2+ > Zn2+ > H+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+
练习
1、(08全国Ⅱ卷)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附近分别滴加石蕊溶液,下列实验 现象正确的是(D )
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 出刺激性气味气体
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
《电解池》
一、电解原理:
1、电解:
使电流通过电解质溶液或熔融的电解质时在阴阳两极引起 氧化还原反应的过程叫电解。
2、电解池:
把电能转化为化学能的装置,叫电解池
3、电解池的构造:
(1)直流电源。 (2)两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极,与电 源的负极相连的电极叫做阴极。(分惰性电极和活性电极) (3)电解质溶液或熔融态电解质。
B.0.02mol/L Zn2+
C.0.20mol/L Cu2+
D.0.20mol/L Pb2+
12.用Pt电极电解含有各0.1molCu2+和X3+的溶液,阴极析出
固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关
系见图示。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是( )
A.Cu2+>X3+>H+
阴离子:
C
D
S2- > Ⅰ- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根
用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化情况简析
类型
电极反应特点
实例
电解 对象
pH
电解液 复原
电解 水型
阴:4H+ + 4e- = 2H2↑ 阳:4OH--4e-=2H2O+O2↑
NaOH H2SO4 Na2SO4
水 增大 水 水 减小 水 水 不变 水
B.H+>X3+>Cu2+
C.X3+>H+>Cu2+
D.Cu2+>H+>X3+
①电源的N端为 正 极;
②电极b上发生的电极反应为
;
4OH- - 4e -= O2↑+ 2H2O
③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积:
V=2.8L
;
④电极c的质量变化是 16 g;
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因: 甲溶液 碱性增大,水量减少、氢氧化钠浓;度增大 乙溶液 酸性增强,水电离出的OH-放电生成;氧气和H+ 丙溶液 酸碱性不变化,因为硫酸钾是强酸;强碱盐,浓度增大不影响溶液的酸碱性 (2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?
阴:4H+ + 4e- = 2H2↑ 阳:4OH--4e-=2H2O+O2↑
NaOH H2SO4 Na2SO4
水 增大 水 水 减小 水 水 不变 水
分解电 解质型
放H2 生碱型
电解质电离出的阴阳离子 分别在两极放电
阴极:H2O放H2生碱 阳极:电解质阴离子放电
HCl CuCl2 NaCl
电解质 电镀液中的
较 得电子
原电池
电解池
电镀池
定 将化学能转化成电能
义
的装置
形 ①活泼性不同的两电 成 ②电解质溶液 条 ③形成闭合回路 件
电 负极:较活泼金属 极 正极:较不活泼金属 名 (或能导电的非金属) 称
电 负极:氧化反应、金 极 属失电子 反 正极:还原反应,溶 应 液中的阳离子得电子
3、电冶金
制取金属钠
电解熔融状态的氯化钠。
阳极:2Cl - -2e- == Cl2↑ 阴极: 2Na+ + 2e- == 2Na 总反应: 2NaCl(熔融) 通电
2Na + Cl2 ↑
阴离子移向 阳离子移向
与电源正极相连
阳极 阴极
发生氧化反应 发生还原反应
与电源负极相连
原电池
定 将化学能转化成电能
义
的装置
形 ①活泼性不同的两电 成 ②电解质溶液 条 ③形成闭合回路 件
电 负极:较活泼金属 极 正极:较不活泼金属 名 (或能导电的非金属) 称
电 负极:氧化反应、金 极 属失电子 反 正极:还原反应,溶 应 液中的阳离子得电子
电解池
将电能转化成化学能 的装置
电镀池
原 应用电解原理在某 电 面镀上一层其它金
阳极:氧化反应、溶液中 的阴离子失电子,或电极 金属失电子
阴极:还原反应,溶液中 的阳离子得电子
阳极:金属电极失电子
阴极:电镀液中的阳离子 得电子
(08全国Ⅰ卷)电解100mLc(H+)=0.30mol/L的下列溶液,
当电路中通过0.04mol电子时,理论上析出金属质量最大的是( )
A.0.10mol/LAg+
电解质 增大 氯化铜
电解质 和水
增大
氯化氢
放O2 生酸型
阴极:电解质阳离子放电 阳极:H2O放O2生酸
CuSO4
电解质 减小 CuO或
和水
CuCO3
②当阳极为活性电极(银以前金属)时,阳极金属失电子
3.根据