2020届高三化学一轮知识点精编 电解原理及其应用学案

电解原理及其应用第4单元 小 结 热点聚焦 1原电池与电解池的比较 2以惰性电 项目 原电池 电解池 电极名称 正极(非金属或不活泼金属) 负极(相对活泼的金属) 阳极(与电源正极相连) 阴极(与电源负极相连) 电极反应 正极：得电子发生还原反应 负极：失电子发生氧化反应 阳极：失电子发生氧化反应 阴极：得电子发生还原反应 电子流向 负极正极阳极正极负极阴极 离子移动 阴离子负极 阳离子正极 阴离子阳极 阳离子阴极 能量转变 化学能转变为电能 电能转变为化学能极电解物质简析表 物质类型 电极反应电解对象电解质的浓度 pH溶液复原所需物质 阳极 阴极可溶性碱404H 水 增大 增大 水 含氧酸 同上 同上 水 增大 减小 水活泼金属的含氧酸盐 同上 同上 水 增大不变 水 无氧酸(如HCl)I电解质 减小 增大 电解质不活泼金属无氧酸盐如(CuCl2) 电解质 减小 电解质活泼金属无氧酸盐(如NaCl)电解质和水生成新 物质增大相应的非金属氢化物不活泼金属含氧酸盐(如CuS04) 40H电解质和水生成新 物质减小相应的碱性氧化物研究性学习 由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色的纯净Fe(OH)2 沉淀。应用如右图所示电解实验可制得纯净的Fe(OH)2 沉淀。两电极的材料分别为石墨和铁。 (1)a电极材料应为 ；电极反应式为 。 (2)电解液c可以是(填编号) 。 A.纯水 B.NaCl溶液 CNaOH溶液 DCuCl2溶液 (3)d是苯，其作用为 ，在加入苯之前对c应做何简单处理 。 (4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采用的措施是(填编号) 。 A.改用稀硫酸作电解液 B.适当增大电源的电压 C.适当减小两电极间距离 D.适当降低电解液的温度 (5)若c为NaSO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后，再反接电源电解除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为 。 解析(1)在a极应失电子，为溶液中提供二价铁离子，所以a极材料应为铁电极反应式为：。 (2)电解液应该提供OH-，或经电解反应产生OH-，所以答案为BC。 (3)为防止Fe(OH)2被空气氧化。加苯起隔绝空气作用在加苯之前应对c做加热处理，为了驱赶水中的氧气； (4)增大电压和减小两极间距离都可提高反应速率。 (5)反接电源后在电极表面会有氧气生成，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。能力测试(时间：90分钟，总分：100分)显能测试一、选择题(每小题3分，共60分) 1在一定温度下，用铂电极电解饱和Na2S04溶液，对电解质溶液判断正确的是 ( ) A.不会有晶体析出 B.浓度变大 C.浓度变小 DpH不变 答案：1D 电解饱和NaSO4溶液，实质是电解水，c(Na2SO4)不改变，pH也不变，且有晶体析出21LO1molLagNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极上增重216g时，下列判断正确的是(设电解按理论进行，溶液不蒸发) ( ) A.溶液的浓度变为008mol/L B.阳极上产生112MlO2(标准状况) C.转移的电子数是个 D.反应中有00l mol的Ag被氧化 答案： 转移的电子数为： 电解后溶液中溶质为AgNO3，浓度不变(A错)，3用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解质溶液的pH下降的是 ( )答案： 3B 由题可知：阴极金属离子放电，阳极OH-放电4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 D.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 答案：4D5电解硫酸溶液时，放出25mL(标况)O2，若以等量的电量在同样条件下电解盐酸溶液，所放出的气体的体积最接近下列数据中的 ( ) A45 mL B50 mL C75 mL D100 mL 答案：5D6铁棒和石墨棒用导线连接后，浸入001 molL的食盐溶液中，可能出现的现象是 ( ) A.铁棒附近产生OH- B.铁棒被腐蚀 C石墨棒上放出02 D.石墨棒上放出C12 答案： 6B 分析：形成了原电池，负极(Fe棒)：正极(石墨棒)：7用指定材料作阳极和阴极来电解一定浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液物质为甲溶液原来的浓度，则合适的组合是 ( ) 阳极 阴极 溶液甲 物质乙 APt Pt NaOH NaOH固体 BPt Pt H2 SO4 H2 O C C Pt NaCl 盐酸 D.粗铜 精铜 CuSO4 Cu(OH)2答案： 7B8如下图所示，图中四种装置工作一时间后，测得导线上均通过了0002 mol电子，此时溶液的pH由小到大的排列顺序为(不考虑溶液的水解和溶液的体积变化) ( ) A. B. C D.ZYM B.XYZM C MZXY DXZMY答案： 12.A13目前，人们正在研究开发一种高能电池钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以Na+导电的陶瓷作固体电解质，反应式如下：，以下说法正确的是 ( ) A.放电时，Na作正极，S作负极 B.充电时钠极与外电源的正极相连 C若用此电极电解硝酸银溶液，当阳极上产生标准状况下气体112L时，消耗金属钠46gD.充电时，阴极发生的反应为： 答案： 13.C14用惰性电极电解VmL某二价金属的硫酸盐溶液一段时间后，阴极有wmg金属析出，溶液的pH 从65变为2o(体积变化可忽略不计)。析出金属的相对原子质量为 ( ) A100wV B200wV C.wV Dwy 答案： 14.B15以铁为阳极、以铜为阴极，对足量的NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2molFe(OH)2沉淀，此间共消耗水的物质的量为 ( ) A2 mol B3 mol C4 mOl n 5 mOl答案：16在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是 ( ) A.锌作阳极，铁作阴极，溶液中含有锌离子 B.铂作阴极，铁作阳极，溶液中含有锌离子C.铁作阳极，铁作阴极，溶液中含有亚铁离子 D锌作阴极，铁作阳极，溶液中含锌有离子 答案：16A 电镀时，应用电解原理，镀件作阴极，要镀的金属作阳极，电镀液一般是要镀金属的盐溶液 17实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极今若制得Cl20050mol，这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是 ( )A0025 mol B0050 mol C010 mol D020 mol 答案：17，A 18下列关于电解精炼铜的叙述中不正确的是 ( ) A.粗铜板体：阳极 B.电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为Cu2+2e-Cu C粗铜中所含Na、Fe、Zn等杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥D电解铜的纯度可达99959998 答案：18C 分析：电解精炼铜，应用粗铜板体作阳极发生反应：，同时粗铜中所含 Na、Fe、Zn等杂质也失电子，以离子形式溶解于电解液中19下列过程电离；电解；电镀；电泳；电化腐蚀，需通电后才可进行的是 ( )A. B. C D 答案：20.用两个惰性电极插入500mAgNO3溶液中通电电解，当电解液的pH从60变为30时(设电解时阴极没有氢气逸出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是 ( )A27 mg B54 mg C108 mg D216 mg答案：二、填空题 21下图中每一方框中的字母代表一种反应物或生成物：项目CD1起始组成/mol640某时刻组成/mol332 物质A跟B反应生成E、F和G；物质C跟D反应生成I，某温度下该反应起始和某时刻的反应混合物组成如上表，请填写下列空白： (1)物质H的分子式是 (1分) (2)反应的化学方程式是 。(2分) (3)反应的化学方程式(必须注明反应条件)是 。(2分)答案： 高温高压 2NH3 催化剂22现在工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水制取H2、Cl2、NaOH。请回答下列问题： (1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生的电极反应式为 。(2分)(2)电解之前食盐水需要精制，目的是除去粗盐中等杂质离子，使用的试剂有：c.稀HCI，其合理的加入顺序是 。(3分) (3)如果在容积为10L的离子交换膜电解槽中，1min在阴极可产生Cl2112L(标准状况)，这时溶液的pH是 。(设体积维持不变)(3分) (4)Cl2常用于自来水的消毒杀菌，现有一种新型消毒剂ClO2，若它们在杀菌过程中的还原产物均为Cl-，消毒等量的自来水所需Cl2和ClO2的物质的量之比为 .(3分)答案：当两者得电子数相等时，消毒能力相当，此时两者物质的量之比为5：223在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的问题。解决方法之一是把这些陶土和 水一起搅拌，使粒子直径在之间，然后插入两根电极，接通直流电源，这时阳极聚集 ，阴极聚集 ，理由是 。(每空1分)答案：23带负电荷的胶体粒子陶土；带正电荷的氧化铁胶体粒子；带相反电荷的胶体粒子通电时产生电泳现象，分别向两极移动，从而达到除杂目的潜能测试三、计算题 24(1)当电源通过2L 6的KOH溶液(105gmL)时，溶液的浓度改变了2，此时阳极析出的物质是什么?质量为多