广东省雷州市2018年高三化学一轮复习电化学专题1.2电解池及电解原理

专题1-2 电解池与电解原理

【考纲要求】

1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电解反应方程式。

2.了解电解规律及电解原理的应用

【教学过程】

【问题情境1】根据电解池的构成条件及工作原理填写下面空白。思考1-4的问题

【问题】

1.电解池的构成条件。

2.电极的名称及判断。

3.离子争先放电的情况。

4.微粒的移动情况。

【跟踪练习】

1.如图所示，E为浸过含酚酞的Na2SO4溶液的滤纸。A、B分别为铂片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni制成的电极，在碱溶液中可视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央滴一滴紫色的KMnO4溶液，将开关K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。

请回答下列问题：

(1)R为________(填“正”或“负”)极。

(2)A附近溶液的现象是____________________________________________________，

B附近发生的电极反应式为______________________________________________。

(3)滤纸上的紫色点向________(填“A”或“B”)方移动。

2.如图，a、b是石墨电极，通电一段时间后，b极附近溶液显红色。则：

X极是 (填“正”或“负”)极;b极是 (填“阳”或“阴”)极;

3.如图所示，装置中①～⑧电极的电极名称并写出各极的电极反应式。

4.如图所示是处理低浓度SO2废气的方法之一

（1）Na2SO3溶液吸收SO2的化学方程式是。

（2）通过电解法可分离NaHSO3与Na2SO3混合物，实现Na2SO3的循环利用，示意图如下：

回答下列问题：

①写出阴阳两极的电极反应式

阳极：；

阴极：。

②b室由转化为；（填“NaHSO3”或

“Na2SO3”，下同）。原因。

c室由转化为；（填“NaHSO3”或

“Na2SO3”，下同）。原因。

5.按下列要求写出电极反应式

（1）工业上用电解法制备K2FeO4。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极溶液中加入KOH。电解时阳极发生反应生成FeO42-，该电极反应方程式为。

（2）工业上利用离子交换膜法通过电解制备碘酸钾，电极为惰性电极，氢氧化钾和碘化钾混合液为电解质溶液。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为。

阴极上发生反应的电极反应式为。

（3）用惰性电极通过电解ZnSO4和MnSO4混合溶液制备MnO2、Zn。写出电解过程中阳极的电极反应式。（4）用惰性电极通过电解NaClO3水溶液的方法也可以制备NaClO4，进而可以制备HClO4，写出电解过程中阳极的电极反应式为。

【共同整合，提升知识】

一、电解池及电解原理

1.电解池的概念及构成条件

2.电解工作原理

3.阴阳极的判断及电极方程式的书写

【问题情境2】认真分析电解各种电解质溶液的情况（如下表）

【跟踪练习】

6.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH依次为升高、不变、降低的是( )

A．AgNO3CuCl2 Cu(NO3)2 B．KCl Na2SO4 CuSO4

C．CaCl2 KOH NaNO3 D．HCl HNO3 K2SO4

7.以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水，关于两个电解池反应的说法正确的是( )

A．阳极反应式相同 B．电解结束后所得液体的pH相同

C．阴极反应式相同 D．通过相同电量时生成的气体总体积相等(同温同压)

8.四个电解装置都以Pt作电极，它们分别装着如下电解质溶液进行电解，电解一段时间后，测定其pH变

9.某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题：

(1)甲池为________(填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，A电极的电极反应式为。

(2)丙池中F电极为________(填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，该池的总反应方程式为_____。

(3)当乙池中C极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为_______ mL(标准状况)。

(4)一段时间后，断开电键K，下列物质能使丙池恢复到反应前浓度的是________(填选项字母)。

A．Cu B．CuO C．Cu(OH)2 D．Cu2(OH)2CO3

【共同整合，提升知识】

二.电解规律

【问题情境3】

1.如何用电解方法制备家用漂白液？

2.粗铜如何精炼？其的装置图及反应原理。

3.如何在铁片的表面镀上铜？其的装置图及反应原理。

4.如何冶炼金属钠、钙、铝、镁？

【跟踪练习】

10.下列有关电化学装置的说法正确的是( )

A．利用图a装置处理银器表面的黑斑Ag2S，银器表面发生的反应为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－

B．图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出

C．图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼

D．图d中若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀

11.电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱溶液的装置如图所示，其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下，气体甲与气体乙的体积比约为1∶2，以下说法正确的是( ) A ．a 极与电源的负极相连

B ．产物丙为硫酸溶液

C ．离子交换膜d 为阴离子交换膜

D ．a 电极反应式：2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －

12.用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y 极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁

酸根（FeO 42-）在溶液中呈紫红色。

（1）电解过程中，X 极区溶液的pH （填“增大” 、“减小”或“不变”）。

（2）电解过程中，Y 极发生的电极反应为Fe - 6e - + 8OH - == FeO 42- + 4H 2O 和 。 （3）若在X 极收集到672 mL 气体，在Y 极收集到168 mL 气体（均已折算为标准 状况时气体体积），则Y 电极（铁电极）质量减少 g 。 （4）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为：

2K 2FeO 4 + 3Zn == Fe 2O 3 +ZnO +2K 2ZnO 2

该电池正极发生的反应的电极反应式为 。 13.实验室利用如右图模拟处理含Cr 2O 72-

的废水， 阳极反应是Fe-2e -=Fe 2+

，阴极反应式是2H +

+2e -=H 2↑。

①Fe 2+

与酸性溶液中的Cr 2O 72-反应的离子方程式是 ， ②上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全， 从其对水的电离平衡角度解释其原因 。

③若溶液中含有0.01mol Cr 2O 72-，则阳离子全部生成沉淀的物质的量是_______mol 。 ④ （填“能”或“不能”）改用石墨电极，原因是 。

14.利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH 和LiCl 溶液。 B 极区电解液为 溶液(填化学式),阳极电极反应式为 ；

电解过程中Li +

向 (填“A”或“B”)电极迁移。

15.离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al 2Cl 7—和AlCl 4—

组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。 钢制品应接电源的 极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为 。

16.化学在环境保护中起着十分重要的作用,催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。 电化学降解N 错误！未找到引用源。的原理如题图所示。

①电源正极为 (填“A ”或“B ”),阴极反应式为 。

②若电解过程中转移了2 mol 电子,则膜两侧电解液的质量变化差(Δm 左-Δm 右)为 g 。 【共同整合，提升知识】 三、电解原理的应用

1.电解饱和食盐水 2．电解精炼铜 3．电镀铜 4．电冶金

图 2

的废水

72稀H 2SO 4