2020届高考化学专题复习 电解池 第二课时

2020届高考化学专题复习电解池第二课时

【要点扫描】

1．掌握工业电解饱和食盐水制取烧碱、氢气和氯气的原理

2．了解电镀、电冶金的原理。

3．能够应用电解原理判断离子的氧化性或还原性强弱。

4．能够应用电解原理进行相关计算。

【知识梳理】

四、电解原理的应用

1、电解饱和食盐水制取烧碱、氢气和氯气

食盐溶液中存在的离子包括。

用惰性电极电解时，阳极失电子的微粒是；阴极失电子的微粒是。

电极反应方程式：

总反应方程式：

电极周围溶液酸碱性的变化：

电解质溶液的酸碱性变化：

分享：

⑴电解饱和食盐水制取烧碱、氢气和氯气时，H2是在极区产生的，Cl2是在极区产生的，而NaOH是在区产生的。

⑵电解过程中产生的H2和Cl2混合时会有爆炸的危险，因此应当让两种气体。

⑶电解时，阳极（填“适合”或“不适合”）用活泼金属如铁作电极。

2、电镀

电镀是指。

电镀的目的是。

电镀时，阴极为；

阳极为；

电镀液为。

铜的电解法精炼也是一个电镀过程，采用作阴极，作阳极，选用溶液作电解液，电极方程式为、。

电镀的总反应理论上是不存在的，但过程中仍然伴随着氧化还原反应和电子转移。

3、电冶金

例如：电解熔融氯化钠制取金属钠。

分析：

分享：电冶金一般适用于比较活泼的金属单质的制备，此时电解液用水溶液，原因是。

五、原电池、电解池、电镀池的比较

若有外接电源，该装置一般为电解池或电镀池。

若无外电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件判定，主要思路是三“看”

先看电极：两种活泼性不同的金属(或其中一种非金属导体)作电极

再看溶液：用导线连接的两电极与电解质溶液接触并形成闭合回路。

后看回路：在电解质溶液中能自发地发生氧化还原反应。

此时，与原电池连接的另一装置一般是电解池或电镀池。

六、有关电解原理的计算

要点提示：

注意应用电极反应方程式及总反应方程式。

溶液中存在多种离子时，正确判断离子放电顺序。

同一串联电路中的电子转移数目一定相等。

【典例精析】

例题1：工业上用MnO2和KOH为原料制取KMnO4，主要生产过程分两步进行：第一步，将MnO2、KOH粉碎混合均匀，在空气中加热熔化并不断搅拌，制取K2MnO4；第二步，将K2MnO4的浓溶液进行电解，制取KMnO4。

⑴制取K2MnO4的化学方程式是。

反应过程中连续搅拌的目的是。

⑵电解K2MnO4溶液时，两极发生的电极反应分别是：

阳极，阴极，

电解的总方程式。

解题体会：

例题2：以石墨作电极，电解氯化铜溶液，若电解时转移的电子数是3.01×1023 ，则此时在阴极析出铜的质量多少。

解题体会：

例题3、用惰性电极插入500mL AgNO3溶液中，通电电解，当电解液的pH从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液电解前后体积变化可以忽略），电极上应析出银的质量是多少？

解题体会：

例题4、用质量均为100 g的Cu作电极，电解AgNO3溶液。稍电解一段时间后，两电极的质量相差28 g，求此时两电极的质量

解题体会：

例题5、通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）∶n（硝酸亚汞）=2∶1，则下列表述正确的是（）

A 在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n（硝酸银）∶n（硝酸亚汞）=2∶1

B 在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等

C 硝酸亚汞的分子式为HgNO3

D 硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)2

解题体会：

例题6、某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3 ：1。用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为几个阶段。下列叙述不正确的是

A 阴极自始自终只析出H2

B 阳极先析出C12 ，后析出O2

C 电解最后阶段为电解水

D 溶液pH不断增大，最后为7

解题体会：

【反馈练习】

1、如右图所示，A池用石墨电极电解氢氧化钠溶液，B池精炼粗铜。

一段时间后停止通电，A池D极产生的气体在标准状况下为2.24 L，

则B池中E极质量的变化是（）

A 质量增加6.4 g

B 质量增加12.8 g

C 质量减少6.4 g

D 质量减少12.8 g

2、pH = a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH > a，则该电解质可能是（）

A NaOH

B H2SO4

C AgNO3

D Na2SO4

3、一定条件下，电解较稀浓度的硫酸，其还原产物为双氧水，该原理可用于制取双氧水，其

电解

电解的化学方程式为：3H2O+3O2O3+3H2O2。下列有关说法正确的是（）

A 电解池的阳极生成双氧水，阴极生成臭氧

B 电解池中硫酸溶液的pH保持不变

C 产生臭氧的电极反应式为3 H2O - 6e- = O3 + 6 H+

D 产生双氧水的电极反应式为2 H2O - 2e- = H2O2 + 2 H+

4、某学生欲完成2 HCl + 2 Ag = 2 AgCl↓ + H2 ↑反应，设计了下列四个实验，你认为可行的实验是（）

5、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+ 2Fe(OH)3+ 4KOH 。下列叙述不正确的是（）

A 放电时负极反应为：Zn - 2e- + 2OH- = Zn(OH)2

B 充电时阳极反应为：Fe(OH)3 -3e- + 5OH- = FeO42- + 4H2O

C 放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化

D 放电时正极附近溶液的碱性增强

6、金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度