高考化学一轮复习 第五章 第三节 电能转化为化学能 电解.doc

第三节电能转化为化学能电解1了解电解池的工作原理。2能写出电极反应式和电解总方程式。梳理基础一、电解池1概念。把_能转化为_能的装置。答案：1电化学2电解原理。(1)电解：使_通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在_引起_的过程。(2)电极名称与电极反应。与电源正极相连的为_，发生_反应；与电源负极相连的为_，发生_反应。(3)电极材料。惰性电极：如_。活性电极：如_。(4)工作原理：(以石墨为电极电解cucl2溶液为例)电极反应式阳极：_阴极：_总式：_电子流向电源_导线电解池_电解池_导线电源_离子移动方向电解质溶液中的阳离子移向_电解质溶液中的阴离子移向_答案：2(1)电流阴、阳两极氧化还原反应(2)阳极氧化阴极还原(3)石墨、铂cu、zn、fe(4)2cl2e=cl2cu22e=cucucl2cucl2负极阴极阳极正极阴极阳极二、电解池的应用1.电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气。阴极反应式：_；阳极反应式：_；电解反应总方程式：_。答案：12h2e=h22cl2e=cl22nacl2h2ocl2h22naoh2电镀。电镀时，阳极是_，阴极是_，一般用含有_的电解质溶液作电镀液；电镀池工作时，阳极质量_，阴极质量_，电解质溶液浓度_。以电镀铜为例写出电极反应式：阳极反应：_；阴极反应：_。答案：2镀层金属镀件镀层金属离子减小增大不变cu2e=cu2cu22e=cu3铜的精炼(粗铜中通常含有zn、fe、ni、ag、au等杂质)。电极名称电极材料电极反应电解质溶液阳极_铜_，_，_，_，_溶液阴极_铜cu22e=cu粗铜中比较活泼的金属杂质形成阳离子进入溶液，金属活动性弱于铜的金属(ag和au)沉淀在电解槽底部，形成_。答案：3粗zn2e=zn2fe2e=fe2ni2e=ni2cu2e=cu2纯cuso4阳极泥4电冶金。金属冶炼：mnne=m。(1)电解熔融的氯化钠冶炼金属钠。阳极反应：_。阴极反应：_。总反应：_。(2)电解熔融的氯化镁冶炼金属镁。阳极反应：_。阴极反应：_。总反应：mgcl2(l)mgcl2 。(3)电解熔融的氧化铝冶炼金属铝。阳极反应：_。阴极反应：_。总反应：_ 。答案：4(1)2cl2e=cl22na2e=2na2nacl(l)2nacl2(2)2cl2e=cl2mg22e=mg(3)6o212e=3o24al312e=4al2al2o34al3o2判断正误正确的打“”，错误的打“”。1电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率()2电解58.5 g熔融的nacl，能产生22.4 l氯气(标准状况)、23.0 g金属钠()3用惰性电极电解熔融氯化钠的离子方程式为：2cl2h2o2ohh2cl2()4在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液()5工业上电解熔融状态的al2o3制备al()6电解nacl溶液得到22.4 l h2(标准状况)，理论上需要转移na个电子(na表示阿伏加德罗常数)()7以cuso4溶液为电解质溶液进行粗铜(含al、zn、ag、pt、au等杂质)的电解精炼，溶液中cu2向阳极移动()8电解质溶液导电时，一定会发生化学反应()9电解精炼铜时，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等()答案：12.3.4.5.6.7.8.9.1用石墨作电极电解cuso4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的()acuso4 bh2occuo dcuso45h2o解析：由硫酸铜溶液的电解方程式：2cuso42h2o2cuo22h2so4可知，加入cuo才可与生成的h2so4反应生成cuso4而使电解液恢复到原浓度，故c项正确。答案：c11.(双选)用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯物质(括号内物质)，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是()aagno3(agno3) bnaoh(h2o)ckcl(kcl) dcuso4(cuco3)解析：分析电解反应的原理，在两极析出什么物质(固体或气体)，相当于什么物质脱离反应体系，就加入什么物质，即可使溶液完全复原。a4agno32h2o4ago24hno3脱离反应体系的物质是4ago2，相当于2ag2o，所以应当加入适量ag2o才能复原(加入agno3，会使no的量增加)。b2h2o2h2o2脱离反应体系的是2h2o2，相当于2h2o，加入适量水可以复原。c2kcl2h2o2kohh2cl2脱离反应体系的是h2cl2，相当于2hcl，应通入适量hcl气体才能复原(加入盐酸时，同时也增加了水)。d2cuso42h2o2h2so42cuo2脱离反应体系的是2cuo2，相当于2cuo，加入适量cuo可以复原，cuco3也可以。答案：bd12.用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的ph下降的是()acuso4 bnaohcbacl2 dh2so4解析：符合该题条件的电解质应为不活泼金属的含氧酸盐。答案：a2下列关于电解nano3溶液的叙述正确的是()a随着电解的进行，溶液的ph减小boh向阳极移动，阳极附近溶液呈碱性cno向阳极移动，na向阴极移动，分别在对应的电极上析出d阴极上h得电子被还原成h2，使得阴极附近的溶液呈碱性解析：电解nano3溶液，实际上是电解水，故电解后溶液的ph不变；阳极：4oh4e=2h2oo2，由于oh放电，使阳极附近溶液呈酸性，阴极：2h2e=h2，由于h放电，使阴极附近溶液呈碱性，故选d项。答案：d3(2014广州一模)某小组设计电解饱和食盐水的装置如图，通电后两极均有气泡产生，下列叙述正确的是()a铜电极附近观察到黄绿色气体b石墨电极附近溶液呈红色c溶液中的na向石墨电极移动d铜电极上发生还原反应答案：d4下列对几种常见的金属防腐方法的描述错误的是()选项方法对相应方法的描述a改变金属内部的组成结构此法实际上是将金属制成合金，增强抗腐蚀能力b在金属表面覆盖保护层保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用c外加电流的阴极保护法接外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极d牺牲阳极的阴极保护法构成原电池，被保护的金属作正极解析：如果镀层金属比被保护的金属活泼，破损后可构成原电池，仍然能在一定程度上保护金属，b错误。答案：b5按下图所示装置进行实验，并回答下列问题：(1)判断装置的名称：a池为_，b池为_。(2)锌极为_极，电极反应式为_；铜极为_极，电极反应式为_；石墨棒c1为_极，电极反应式为_；石墨棒c2附近发生的实验现象为_。(3)当c2极析出224 ml气体(标准状况)时，锌的质量_(填“增加”或“减少”)_g，cuso4溶液的质量_(填“增加”或“减少”)_g。解析：a池中zn、cu放入cuso4溶液中构成原电池，b池中两个电极均为石墨电极，在以a为电源的情况下构成电解池，即a原电池带动b电解池。a池中zn为负极，cu为正极，b池中c1为阳极，c2为阴极，阴极区析出h2，周围oh富集，酚酞变红，且n(h2)0.01 mol，故电路中转移电子的物质的量为0.01 mol20.02 mol，根据得失电子守恒，锌极有0.01 mol zn溶解，即zn极质量减少0.01 mol65 gmol10.65 g，铜极上有0.01 mol cu析出，即cuso4溶液增加了0.01 mol(65 gmol164 gmol1)0.01 g。答案：(1)原电池电解池(2)负zn2e=zn2正cu22e=cu阳2cl2e=cl2有无色气体产生，附近溶液出现红色(3)减少0.65增加0.016如图是一个用铂丝作电极，电解稀的mgso4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的ph变色范围：6.88.0，酸色红色，碱色黄色)回答下列问题：(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_(填编号)；a管溶液由红变黄；b管溶液由红变黄；a管溶液不变色；b管溶液不变色。(2)写出a管中发生反应的反应式：_；(3)写出b管中发生反应的反应式：_；(4)检验a管中气体的方法是_；(5)检验b管中气体的方法是_。解析：(1)由于mgso4是强酸弱碱盐，在水溶液中存在mg22h2o=mg(oh)22h水解平衡，因此水溶液呈酸性，电解前a、b管均显红色。铂丝是惰性电极，电解池中阴离子在阳极发生氧化反应，阳离子在阴极发生还原反应，在a管溶液中，铂丝作阴极，由于h的氧化性大于mg2的氧化性，h先得电子被还原为h2，mg2与oh生成mg(oh)2沉淀，酸性减弱，随着水的电解，oh浓度增大，颜色由红变黄。而在b管溶液中铂丝作阳极，oh的还原性大于so，oh失电子，随着电解的进行，酸性增大，溶液不变色(始终为红色)。(2)(3)由(1)可知，在a管中发生：2h2e=h2(或2h2o2e=2ohh2)mg22oh=mg(oh)2在b管中：4oh4e=2h2oo2(或2h2o4e=4ho2)(4)(5)h2的常用检验方法是“爆鸣”法，即用拇指按住管口，取出试管a，管口靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有淡蓝色火焰；o2的常用检验方法是木条复燃