高考化学大一轮复习 第25讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 考点2 电解原理的应用及有关电化学的计算优选课件.ppt

化学反应与能量 第六章 第25讲电解池金属的电化学腐蚀与防护 栏目导航 1 氯碱工业 电解饱和食盐水 1 概念 用电解饱和nacl溶液的方法来制取 和 并以它们为原料生产一系列化工产品的工业 称为 考点二电解原理的应用及有关电化学的计算 naoh h2 cl2 氯碱工业 2 电极反应阳极 反应类型 阴极 反应类型 总反应方程式 离子方程式 3 阳离子交换膜的作用 2cl 2e cl2 氧化反应 2h 2e h2 还原反应 阳离子交换膜只允许na 通过 阻止cl2 h2 oh 通过 这样既能防止阴极产生的h2和阳极产生的cl2相混合而引起爆炸 又能避免cl2和naoh溶液作用生成naclo而影响烧碱的质量 2 电镀和电解精炼铜 镀层 粗铜 待镀 纯铜 镀层 cu 2e cu2 阳离子 阳极泥 cu2 2e cu cu2 2e cu 基本不变 减小 1 判断正误 正确的划 错误的划 1 用惰性电极电解饱和食盐水 实验停止后要想使溶液复原需加入适量盐酸 2 电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法 可防止阴极室产生的cl2进入阳极室 3 若把cu h2so4 cuso4 h2 设计成电解池 应用cu作阳极 4 电解精炼铜时 同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小 2 利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用 下列说法正确的是 a 氯碱工业中 x电极上的反应式是4oh 4e 2h2o o2 b 电解精炼铜时 z溶液中的cu2 浓度不变c 在铁片上镀铜时 y是纯铜d 制取金属镁时 z是熔融的氯化镁3 使用氯化钠作原料可以得到多种产品 d 3 使用氯化钠作原料可以得到多种产品 1 实验室用惰性电极电解100ml0 1mol l 1nacl溶液 若阴阳两极均得到112ml气体 标准状况 则所得溶液的物质的量浓度是 忽略反应前后溶液体积的变化 2 某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器 用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液 通电时 为使cl2被完全吸收 制得有较强杀菌能力的消毒液 设计了如图的装置 对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是 填字母 a a为正极 b为负极 naclo和naclb a为负极 b为正极 naclo和naclc a为阳极 b为阴极 hclo和nacld a为阴极 b为阳极 hclo和nacl 0 1mol l 1 b fe 电解原理应用中的注意要点 1 电解或电镀时 电极质量减少的电极必为金属电极 阳极 电极质量增加的电极必为阴极 即溶液中的金属阳离子得电子变成金属沉积在阴极上 2 电镀时 阳极 镀层金属 失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等 因此电镀液的浓度保持不变 精炼铜时由于阳极发生多个反应 阴极增重质量不等于阳极减少的质量 并且溶液中c cu2 减小 1 电解原理应用的三种常见命题角度 1 常规应用 氯碱工业 电镀 电解精炼铜和电冶金 2 物质制备 如2014年新课标全国卷乙电渗析法制备h3po2等 3 环境治理 如2016年全国卷乙三室式电渗析法处理含na2so4的废水等 一电解原理应用题的考查角度 例1 h3po2也可用电渗析法制备 四室电渗析法 工作原理如图所示 阳膜和阴膜分别只允许阳离子 阴离子通过 1 写出阳极的电极反应式 2 分析产品室可得到h3po2的原因 3 早期采用 三室电渗析法 制备h3po2 将 四室电渗析法 中阳极室的稀硫酸用h3po2稀溶液代替 并撤去阳极室与产品室之间的阳膜 从而合并了阳极室与产品室 其缺点是产品中混有 杂质 该杂质产生的原因是 2h2o 4e o2 4h 阳极室的h 穿过阳膜扩散至产品室 原料室的h2po穿过阴膜扩散至产品室 二者反应生成h3po2 1 根据总反应式计算先写出电极反应式 再写出总反应式 最后根据总反应式列出比例式计算 2 根据电子守恒计算 1 用于串联电路中阴阳两极产物 正负两极产物 相同电量等类型的计算 其依据是电路中转移的电子数相等 2 用于混合溶液中电解的分阶段计算 二电化学计算题和解题方法 3 根据关系式计算根据得失电子守恒定律建立已知量与未知量之间的桥梁 构建计算所需的关系式 串联电路中各电极得失电子数相等 即电路中通过的电量 电子总数 相等 如以通过4mole 为桥梁可构建如下关系式 该关系式具有总揽电化学计算的作用 熟记电极反应式 灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题 a 例1 2016 全国卷乙 三室式电渗析法处理含na2so4废水的原理如图所示 采用惰性电极 ab cd均为离子交换膜 在直流电场的作用下 两膜中间的na 和so可通过离子交换膜 而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室 答题送检 来自阅卷名师报告 答案 b