【优化方案】高考化学总复习 6.2电能转化为化学能——电解课件 鲁科版.ppt

一 电解原理1 电解 1 定义在作用下 电解质在两个电极上分别发生和的过程 2 能量转化形式为 转化为 3 特点 电解是的 填 可逆 或 不可逆 电解质导电一定发生变化 直流电 氧化反应 还原反应 电能 化学能 不可逆 化学 2 电解池的组成和工作原理 用惰性电极电解cuso4溶液 1 电极名称与电极反应 与电源正极相连的为 发生反应 电极反应式 与电源负极相连的为 发生反应 电极反应式 阳极 氧化 4oh 4e o2 2h2o 阴极 还原 2cu2 4e 2cu 2 电镀 1 电极材料 阳极为镀层金属 2 电解质溶液 含镀层金属离子 3 特点 极溶解 阴极沉积 电镀液的浓度 3 电解精炼铜 1 电解质溶液 含cu2 的盐溶液 2 电极反应 阴极为镀件 阳 不变 阴极 铜电极反应式 cu2 2e cu 精 3 溶液中各离子浓度的变化 阴离子浓度 阳离子浓度有的 如cu2 变小 有的 如zn2 fe2 ni2 等 变大 4 阳极泥的成分主要是等贵重金属 不变 银 金 铂 1 阴 阳极的判断 电解原理 解析 电解na2so4溶液时发生的反应为 a为阴极 4h 4e 2h2 b为阳极 4oh 4e o2 2h2o对照分析a b均不正确 a极周围由于h 放电呈碱性 石蕊显蓝色 b极周围由于oh 放电呈酸性 石蕊显红色 d项正确 答案 d 1 用石墨作电极电解nacl和cuso4的混合水溶液 下列说法中正确的是 a 电解过程中阴极和阳极的质量始终保持不变b 溶液中的cu2 h 和na 都要移向阴极 但在阴极优先放电的离子是cu2 c 溶液中的cl 在阳极上完全放电后 溶液中的so42 接着在该极上放电生成o2d 电解过程中阴极上始终有气体产生 解析 在nacl和cuso4的混合溶液中存在的阳离子有na cu2 h 存在的阴离子有cl so42 oh 阴极上cu2 先得电子生成cu 其次是h 得电子生成h2 而na 不会在水溶液中析出 在阳极上cl 先失电子生成cl2 其次是oh 失电子生成o2 而so42 不会放电 答案 b 1 粗铜中常含有fe zn ni ag au pt等 2 电极材料 阳极 粗铜阴极 纯铜 关于铜的电解精炼 2 2009年衡水质检 火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质 如锌 金和银等 其性能远不能达到电气工业的要求 工业上常用电解精炼法将粗铜提纯 在电解精炼时 a 粗铜接电源负极b 纯铜作阴极c 杂质都将以单质形式沉积到池底d 纯铜片增重2 56g 电路中通过电子为0 08mol答案 bd 1 根据电子守恒法计算 用于有关串联电路 阴阳两极产物 正负两极产物 相同电荷量等类型的计算 其依据是电路中转移的电子数相等 有关电化学的计算 2 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比例式计算 3 根据关系式计算 据得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁 建立计算所需的关系式 规律技巧 1 有关电解计算的方法规律 通常是求电解后某产物的质量 气体的体积 某元素的化合价以及溶液的ph 物质的量浓度等 解答此类题的方法有两种 一是根据电解方程式或电极反应式列比例式求解 二是利用各电极 线路中转移的电子数目守恒列等式求解 2 当电解前后ph相差2 或大于2时 可将浓度较小的h 或oh 浓度忽略 答案 ab 1 2009年盐城调研 用惰性电极实现电解 下列说法正确的是 a 电解稀硫酸溶液 实质上是电解水 故溶液ph不变b 电解稀氢氧化钠溶液 要消耗oh 故溶液ph减小c 电解硫酸钠溶液 在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1 2d 电解氯化铜溶液 在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1 1 答案 d 答案 a 3 2008年高考全国卷 电解100ml含c 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 0 20mol lzn2 c 0 20mol lcu2 d 0 20mol lpb2 解析 根据金属活动性顺序可知 排在氢以后的金属为ag和cu 而zn和pb排在h以前 所以ag cu2 的氧化性比h 大 应优先于h 放电而析出 因为0 01molag的质量小于0 02molcu的质量 所以c项正确 答案 c 5 将两支惰性电极插入500mlagno3溶液中 通电电解 当电解液的ph由6 0变为3 0时 设电解时阴极没有氢析出 且电解液在电解前后体积变化可以忽略 1 写出电极反应式 阳极 阴极 2 电极上应析出银的质量是 3 欲使该溶液复原应加入 质量是 1 电解池甲若为用电解原理精炼铜的装置 则a电极名称为 极 电极反应式为 2 乙池中fe极电极反应式为 若在乙池中滴入少量酚酞试液 开始电解一段时间 fe极附近呈 色 答案 1 阴极cu2 2e cu 2 2h2o 2e h2 2oh 或2h 2e h2 红 干燥气体时的用法 干燥管内盛放固体干燥剂 选用干燥剂时要依据被干燥气体的性质确定 使用干燥管时 干燥剂应放置在球体内 两端应填充少许棉花或玻璃纤维 2 检验水蒸气的装置在干燥管中装无水硫酸铜 可用于检验水 其使用方法类似于干燥气体的使用方法 3 吸收气体的装置反应中要吸收某气体时 应选择合适的固体吸收剂放入干燥管中 当定量测定时 有时要考虑空气中的成分对它的影响 所以尾端还要再连接一个干燥管 目的是防止空气中的水或co2的干扰 2 创新应用 1 防止倒吸 如图1 常用于易溶于水的气体吸收和尾气处理 例如 hcl nh3 so2等 2 微型反应容器 如图2 可以用于制取有毒气体和检验其性质的实验微型化的实验装置 例如 在制取cl2和做cl2性质实验时 把铜在cl2中的燃烧等实验改在干燥管中进行 即可实现实验装置的微型化 解析 蛋壳内是阳极区 生成cl2 加入酚酞不变红 a不正确 b项中铁丝是阴极 h 在铁丝上得电子被还原 发生还原反应 故b c不正确 答案 d 2 一定温度下 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 盐酸b h2so4c agno3d 饱和na2co3溶液 答案 a 3 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作阴极c 在镀件上电镀铜时用金属铜作阳极d 电解稀硫酸制h2 o2时铜作阳极答案 ac 5 2010年镇江六校联考 用惰性电极和串联电路电解下列物质的水溶液 nacl nano3 cucl2 agno3 在相同时间内生成气体的总体积 同温同压下测定 理论上由多到少的顺序是 a b c d 答案 d 9 按如下图甲所示装置进行实验 若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量 下列叙述不正确的是 a e表示生成铜的物质的量b e表示反应消耗水的物质的量c f表示反应生成氧气的物质的量d f表示生成硫酸的物质的量 答案 d 二 非选择题 共50分 11 14分 如图所示 甲 乙为相互串联的两电解池 1 甲池若为用电解原理精炼铜的装置 则a电极名称为 极 电极材料是 电极反应式为 电解质溶液可以是 2 乙池中fe极电极反应式为 若在乙池中滴入少量酚酞试液 开始电解一段时间 极附近呈红色 采用惰性电极从no so h cu2 ba2 ag cl 等离子中 选出适当的离子组成电解质 对其单一成分的溶液进行电解 1 两极分别放出h2和o2时 电解质的化学式可能是 2 若阴极析出金属 阳极放出o2时 电解质的化学式可能是 3 两极分别放出气体 且体积比为1 1时 电解质的化学式可能是 解析 1 当生成h2 o2时 相当于电解水 是含氧酸 强碱 活泼金属的含氧酸盐的电解 符合要求的有hno3 h2so4 ba no3 2 2 若有金属析出 o2放出 是不活泼金属的含氧酸盐的电解 符合要求的有cu no3 2 cuso4 agno3 3 两极分别放出气体且体积比为1 1 则应是放出h2 cl2 符合要求的有hcl bacl2 12 9分 蓄电池是一种可以反复充电 放电的装置 有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应是 nio2 fe 用该蓄电池电解 阴 阳极均为惰性电极 m no3 x溶液时 若此蓄电池工作一段时间后消耗0 36g水 1 电解时电解池的阳极应连接 填序号 a nio2b fec fe oh 2d ni oh 2 2 电解m no3 x溶液时某一极质量增加mg 金属m的相对原子质量的计算式为 用m x表示 3 电解后溶液的ph 填 升高 降低 或 不变 解析 1 该蓄电池放电时 ni4 得电子 nio2作正极 fe失电子作负极 根据电解池的构造 阳极应与蓄电池的正极nio2相连 阴极应与蓄电池的负极fe相连 2 m no3 x溶液中的mx 在阴极上放电析出金属m mx xe m 由蓄电池放电时发生的反应可得到关系式 2h2o fe 2e fe oh 2 再根据串联电极上通过电子的物质的量相等 得到金属m与h2o的关系为 m xe xh2o 结合析出金属m的质量mg及消耗水的质量0 36g 可求出金属m的相对原子质量表达式为18xm 0 36 50mx 3 由于阳极是水电离出的oh 放电生成o2 c h 增大 所以电解后溶液的ph降低 答案 1 a 2 50mx 3 降低 13 12分 在如图所示的装置中 若通入直流电5min时 铜电极质量增加2 16g 试回答 1 电源电极x名称为 2 ph变化 a b c 填 增大 减小 或 不变 3 通电5min时 b中共收集224ml气体 标准状况 溶液体积为200ml 则通电前cuso4溶液的物质的量浓度为 设电解前后溶液体积无变化 4 若a中kcl溶液的体积也是200ml 电解后 溶液的ph为 设电解前后溶液体积无变化 解析 1 c装置的铜电极质量增加 说明铜极上有金属析出 即溶液中的银离子被还原生成银单质 故铜极为阴极 由此可确定x极为负极 2 a装置是电解kcl溶液 阴极析出氢气 阳极析出氯气 溶液中氢氧根离子浓度增大 b装置阴极上先析出铜 当铜离子消耗完后将析出氢气 而阳极上析出氧气 溶液中氢离子 浓度增大 c装置阴极析出银单质 阳极上的银失去电子变成银离子 理论上溶液的物质的量浓度不变 3 b装置两极上电子转移的数目与c装置中转移的电子数目相同 c装置中转移的电子数目为0 02mol 经判断 b装置两极上的反应为 阴极 cu2 2e cu 2h 2e h2 阳极 4oh 4e o2 2h2o 根据题意可知 c中铜极增重2 6g 即析出0 02molag 线路中通过0 02mol电子 由4e o2 可知b中产生的o2只有