高考化学一轮复习 第六章 化学反应与能量转化 基础课时2 电能转化为化学能电解课件 鲁科版.ppt

基础课时2电能转化为化学能 电解 1 了解电解池的工作原理 2 能写出电极反应和电池反应方程式 最新考纲 考点一电解原理 在 作用下 电解质在两个电极上分别发生 和 的过程 提醒 注意电解与电离两概念的联系与区别联系 电解是在电解质电离的基础上完成的 区别 电解需外加电源 是化学过程 电离一般在水溶液或熔融状态下完成 为物理过程 知识梳理 固考基 1 电解 电流 氧化反应 还原反应 2 电解池 1 构成条件 有与 相连的两个电极 或 形成 2 电极名称及电极反应式 如图 电源 电解质溶液 熔融盐 闭合回路 阳极 氧化 2cl 2e cl2 阴极 还原 cu2 2e cu 3 电子和离子移动方向 电子 从电源 流向电解池的 从电解池的 流向电源的 离子 阳离子移向电解池的 阴离子移向电解池的 电子和离子移动方向图示 负极 阳极 正极 阴极 阴极 阳极 提醒 正确理解电子不下水 电解质溶液 阳 得 阴 失 3 电解过程思维程序 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 提醒 不要忘记水溶液中的h 和oh 不要把h oh 误加到熔融电解质中 3 然后排出阴 阳两极的放电顺序阴极 阳离子放电顺序 阳极 活泼电极 含氧酸根离子 ag fe3 cu2 h 酸 fe2 zn2 h 水 al3 mg2 na ca2 k s2 i br cl oh 提醒 活泼电极 一般指pt au以外的金属 最常用的放电顺序 阳极 活泼金属 cl oh 阴极 ag fe3 cu2 h 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 1 rj选修4 p831改编 判断正误 1 电解池的阳极发生氧化反应 阴极发生还原反应 2 直流电源跟电解池连接后 电子从电源负极流向电解池阳极 3 电解稀硫酸制h2 o2时铜作阳极 4 电解nano3溶液时 随着电解进行 溶液的ph减小 2 溯源题 2013 北京理综 9 用石墨电极电解cucl2溶液 见右图 判断下列说法正误 1 a端是直流电源的负极 2 通电使cucl2发生电离 3 阳极上发生的反应 cu2 2e cu 4 通电一段时间后 在阴极附近观察到黄绿色气体 探源 本考题源于lk选修4p11 交流 研讨 及其拓展 对电解正负极的判断 电解和电离的区别 电极方程式的书写以及电解现象等方面进行考查 题组精练 提考能 d 2 要实现反应 cu 2hcl cucl2 h2 设计了下列四个实验 你认为可行的是 解析铜与盐酸不能直接发生反应 由于不是能自发进行的氧化还原反应 故不能设计成原电池 即a b选项不符合 由于铜失去电子 故铜作阳极 与电源的正极相连 选项c符合 答案c 3 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 2b naoh cuso4 h2so4c naoh h2so4 ba oh 2d nabr h2so4 ba oh 2答案c 练后归纳 以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律 hno3 kno3 mg no3 2 koh hcl cucl2 题组二重点突破 电极方程式的书写与判断4 按要求书写电极反应式和总方程式 1 用惰性电极电解agno3溶液 阳极反应式 阴极反应式 总反应离子方程式 2 用惰性电极电解mgcl2溶液阳极反应式 阴极反应式 总反应离子方程式 3 用铁作电极电解naoh溶液阳极反应式 阴极反应式 总反应离子方程式 4 用al作电极电解naoh溶液阳极反应式 阴极反应式 总反应离子方程式 答案d 反思归纳 1 做到 三看 正确书写电极反应式 1 一看电极材料 若是金属 au pt除外 作阳极 金属一定被电解 注fe生成fe2 而不是生成fe3 2 二看介质 介质是否参与电极反应 3 三看电解质状态 若是熔融状态 就是金属的电冶炼 2 规避 四个 失分点 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 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 当电解池的电极材料为活性电极时 则阳极为电极本身失电子 不能再用电解规律 考点二电解原理的应用 1 电解饱和食盐水 知识梳理 固考基 1 电极反应阳极反应式 反应 阴极反应式 反应 2 总反应方程式 2cl 2e cl2 2h 2e h2 氧化 还原 3 应用 氯碱工业制 和 提醒 阴极放电的为h2o电离的h 写半反应时注意原电池与电解池写法的差异 电解工业中 阴极用的为铁电极 如果连接错误 此时阳极反应为 fe 2e fe2 烧碱 氯气 氢气 2 电镀 右图为金属表面镀银的工作示意图 据此回答下列问题 1 镀件作 极 镀层金属银作阳极 2 电解质溶液是 3 电极反应 阳极 阴极 4 特点 极溶解 极沉积 电镀液的浓度 提醒 电镀锌时 在阴极zn2 放电顺序处在h 之前 agno3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液 ag e ag ag e ag 阳 阴 不变 阴 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 主 阴极 注意 随着电解的进行 溶液中cu2 的浓度将减小 zn 2e zn2 fe 2e fe2 ni 2e ni2 cu 2e cu2 cu2 2e cu 4 电冶金 2cl 2e cl2 2na 2e 2na 6o2 12e 3o2 4al3 12e 4al 1 填空 1 lk选修4 p183改编 电解精炼铜时 如果转移0 04mol电子 阴极材料的质量将增加 g 2 rj选修4 p834改编 电解饱和食盐水时 从阴极逸出2 24l氢气 从阳极逸出 气体 逸出气体的体积为 l 在标准状况下 不考虑气体溶解 1 28 cl2 2 24 2 判断 rj选修4 p832改编 1 在镀件上镀铜时粗铜作阳极 2 用电解法精炼粗镍时粗镍作阴极 3 用惰性电极电解饱和食盐水时 能使酚酞变红的为电解池的阳极 h2 题组一电解原理的 常规 考查1 电解法精炼含有fe zn ag等杂质的粗铜 下列叙述正确的是 题组精练 提考能 a 电解时以硫酸铜溶液作电解液 精铜作阳极b 粗铜与电源负极相连 发生氧化反应c 阴极上发生的反应是cu2 2e cud 电解后fe zn ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥解析根据精炼池原理 粗铜作阳极 比铜活泼的zn fe等杂质发生氧化反应 在阳极底部沉积比cu不活泼的金属单质 如ag au等 精铜作阴极 只发生cu2 2e cu c 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是熔融的氯化镁解析氯碱工业中阳极是cl 放电生成cl2 电解精炼铜时阳极粗铜溶解 阴极cu2 放电析出cu 溶液中cu2 浓度变小 铁片上镀铜时 阴极应该是铁片 阳极是纯铜 答案d 3 以kcl和zncl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌 下列说法正确的是 a 未通电前上述镀锌装置可构成原电池 电镀过程是该原电池的充电过程b 因部分电能转化为热能 电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系c 电镀时保持电流恒定 升高温度不改变电解反应速率d 镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用 解析本题考查了电化学原理的应用中电镀的知识点 电镀前 zn与fe构成原电池 zn为负极 fe为正极 电镀时 fe为阴极 zn为阳极 原电池充电时 原电池负极为阴极 正极为阳极 故不属于原电池的充电过程 a错误 根据电子守恒 通过电子的电量与析出zn的量成正比 b错误 电流恒定 单位时间通过的电子的物质的量恒定 即电解速率恒定 c正确 镀层破损后 zn与fe仍能构成原电池 其中zn为负极被腐蚀 fe为正极被保护 d错误 答案c 题组二电解原理的 拓展 应用 解析a项 电解过程中 h 向阴极移动 错误 b项 阳极上fe失电子生成fe2 fe2 再发生题给反应 错误 c项 左侧几乎不含六价铬 则左侧为阳极 右侧为阴极 生成h2 说明h 放电 h 参与反应被消耗 ph升高 正确 d项 石墨代替fe 无法产生fe2 错误 答案c 5 物质制备 2014 新课标全国 27 4 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 写出阳极的电极反应式 分析产品室可得到h3po2的原因 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 2 2014 北京理综 26 4 电解no制备nh4no3 其工作原理如下图所示 为使电解产物全部转化为nh4no3 需补充物质a a是 说明理由 6 尾气处理 用naoh溶液吸收烟气中的so2 将所得的na2so3溶液进行电解 可循环再生naoh 同时得到h2so4 其原理如下图所示 电极材料为石墨 易错警示 1 阳离子交换膜 以电解nacl溶液为例 只允许阳离子 na 通过 而阻止阴离子 cl oh 和分子 cl2 通过 这样既能防止h2和cl2混合爆炸 又能避免cl2和naoh溶液作用生成nac