高三一轮复习电解池的应用

1、电解的应用电解的应用电解必备基础知识电解必备基础知识阳极阳极：活性电极活性电极 S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- 阴极：阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+（H2O）Fe2+Zn2+H+（酸）（酸）Al3+Mg2+Na+2 2、电子流向、电子流向: : 电子从电子从外加电源外加电源的的负极负极流出，流到流出，流到电解池的电解池的阴极阴极，再从，再从阳极阳极流回电源流回电源正极正极。（注：电。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）3 3、离子移动方向、离子移动方向: : 阳离子阳离子向向 阴极阴极移动移动, , 阴离子阴离

2、子向向 阳极阳极移动移动. .1、阴阳极放电顺序、阴阳极放电顺序思考思考:（1）标出电极名称及离子移动方向，写出两极的电极方程式以及）标出电极名称及离子移动方向，写出两极的电极方程式以及总反应的离子方程式。总反应的离子方程式。（2）电解池的两极各产生什么现象）电解池的两极各产生什么现象?怎样初步检验两极产物的生成怎样初步检验两极产物的生成?（3）若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象）若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象?（4）从产物角度分析该装置有何不足，如何改进？）从产物角度分析该装置有何不足，如何改进？ 在在U型管里装入饱和食盐水，用碳棒和铁棒做电极，接通型管里装入饱和食盐水，用碳

3、棒和铁棒做电极，接通直流电源。直流电源。 电源电源ab一、电解饱和食盐水一、电解饱和食盐水氯碱工业氯碱工业+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）阳离子交换膜阳离子交换膜 阳阳 极极金属钛网金属钛网阴阴 极极碳钢网碳钢网阳阳极极室室阴阴极极室室参考练习册参考练习册P141微课微课2（2015上海卷）氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法上海卷）氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图

4、，图中的离子下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空：完成下列填空：1、离子交换膜的作用为：、离子交换膜的作用为：、。2、精制饱和食盐水从图中、精制饱和食盐水从图中位置补充，氢氧化钠位置补充，氢氧化钠溶液从图中溶液从图中位置流出。（选填位置流出。（选填“a”、“b”、“c”或或“d”）（2011北京卷）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示北京卷）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示：意图如下图所示：（1）溶液）溶液A的溶质是的溶质是 ；（2）电解饱和食盐水的离子方程式是）电解饱和食盐水的离子方程式是 ；（3）电解时用盐酸

5、控制阳极区溶液的）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在在23，用化，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用学平衡移动原理解释盐酸的作用 ；2015山东卷（山东卷（1）利用如图装置电解制备）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区，两电极区电解液分别为电解液分别为LiOH和和LiCl溶液。溶液。B极区电解液为极区电解液为_溶液（填化学式），阳极电极反应式为溶液（填化学式），阳极电极反应式为_ ，电解过程中电解过程中 Li+向向_电极迁移（填电极迁移（填“A”或或“B”）。）。 LiOH；2Cl2e=Cl2；B（2008上海卷）取一张用饱和上海卷）取一张用饱和NaCl溶液浸湿的溶液浸湿的pH试纸，试纸，两根

6、铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是（外圈呈浅红色。则下列说法错误的是（ ） A.b电极是阴极电极是阴极 B.a电极与电源的正极相连接电极与电源的正极相连接C.电解过程中，水是氧化剂电解过程中，水是氧化剂 D.b电极附近溶液的电极附近溶液的pH变小变小D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，为使电解饱和氯化钠溶液，通电

7、时，为使Cl2被完全吸收，制得被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置。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_(填字母序号填字母序号)。A.a为正极，为正极，b为负极；为负极；NaClO和和NaClB.a为负极，为负极，b为正极；为正极；NaClO和和NaClC.a为阳极，为阳极，b为阴极；为阴极；HClO和和NaClD.a为阴极，为阴极，b为阳极；为阳极；HClO和和NaClB实验室中很难用亚铁盐溶液与烧碱反实验室中很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的应制得白色纯净的Fe(OH)

8、2沉淀。某同沉淀。某同学利用上图装置，只更换一个电极，学利用上图装置，只更换一个电极，通过电解法制取较纯净的通过电解法制取较纯净的Fe(OH)2沉淀，沉淀，且较长时间不变色。该同学换上的电且较长时间不变色。该同学换上的电解材料是解材料是_(用元素符号表示用元素符号表示)，总的反应式是总的反应式是_。知识迁移知识迁移2.2.铜的电解精炼铜的电解精炼粗铜粗铜 含杂质含杂质(Zn Fe Ni Ag Pt Au 等等)纯铜纯铜粗铜粗铜阳极：阳极： Zn -2e- = Zn2+Fe -2e- = Fe2+Ni -2e- = Ni2+Cu -2e- = Cu2+ Zn Fe Ni CuAg Au Pt阴极

9、阴极: Cu2+ + 2e- Cu阳极泥阳极泥问：电解完后，问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？溶液的浓度有何变化？CuSO4溶液溶液（2013山东卷改编）下图为电解精炼银的示意图，山东卷改编）下图为电解精炼银的示意图，a的电极材料为的电极材料为 , 若若b极有少量红棕极有少量红棕色气体产生，则色气体产生，则b极的电极反应有极的电极反应有 、 。 判断：电解精炼铜时，电路中有判断：电解精炼铜时，电路中有2mol电子，则阳电子，则阳极质量减少极质量减少64g。（。（ ）3. 3. 电电镀镀电镀：电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合

10、金的过程上一薄层其他金属或合金的过程，待待镀镀金金属属制制品品镀镀层层金金属属含有镀层金属离子含有镀层金属离子的电解质溶液的电解质溶液电极：电极： 阳极阳极镀层金属镀层金属阴极阴极待镀金属制品待镀金属制品 电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。 电解质溶液浓度保持电解质溶液浓度保持不变不变【2014山东卷】离子液体是一种室温熔融盐，为非山东卷】离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、水体系，由有机阳离子、Al2Cl7和和AlCl4组成的离组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。（1）钢制品应接电源的）

11、钢制品应接电源的 极，已知电镀过程极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为阴极电极反应式为 。若改用。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为水溶液作电解液，则阴极产物为 。4电冶金电冶金利用电解利用电解熔融盐或氧化物熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。等。(1)冶炼钠：冶炼钠：2NaCl(熔融熔融)2NaCl2电极反应：阳极：电极反应：阳极： ，阴极：阴极： 。2Cl2e=Cl22Na2e=2Na6O212e=3O2 4Al312e=4Al 2Cl2e=Cl2 Mg

12、22eMg 题组一电解原理的题组一电解原理的“常规常规”应用应用1.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用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下列说法正确的是()A.氯碱工业中，氯碱工业中，X电极上反应式是电极上反应式是4OH4e=2H2OO2B.电解精炼铜时，电解精炼铜时，Z溶液中的溶液中的Cu2浓度不变浓度不变C.在铁片上镀铜时，在铁片上镀铜时，Y是纯铜是纯铜D.制取金属镁时，制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁是熔融的氯化镁D2.下列图示中关于铜电极的连接错误的是下列图示中关于铜电极的连接错误的是()C3（2014海南卷）以石墨为电极，电解海南卷）以石墨为电极

13、，电解KI溶液（其中含溶液（其中含有少量酚酞和淀粉）。下列说法错误的是有少量酚酞和淀粉）。下列说法错误的是A阴极附远溶液呈红色阴极附远溶液呈红色 B阴极逸出气体阴极逸出气体C阳极附近溶液呈蓝色阳极附近溶液呈蓝色 D溶液的溶液的pH变小变小D4.用用NaOH溶液吸收烟气中的溶液吸收烟气中的SO2，将所得的，将所得的Na2SO3溶液进行溶液进行电解，可循环再生电解，可循环再生NaOH，同时得到，同时得到H2SO4，其原理如图所示，其原理如图所示(电极材料为石墨电极材料为石墨)。(1)图中图中a极要连接电源的极要连接电源的_(填填“正正”或或“负负”)极，极，C口流出的物质是口流出的物质是_。(2)

14、SO 放电的电极反应式为放电的电极反应式为_。(3)电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因因_。(一一)电解原理在电解原理在“环境治理环境治理”中的不寻常应用中的不寻常应用题组二电解原理的题组二电解原理的“不寻常不寻常”应用应用答案答案(1)负硫酸5、2014江苏江苏将烧碱吸收将烧碱吸收H2S后的后的溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行溶液加入如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S22e=S(n1)SS2=写出电解时阴极的电极反应式：写出电解时阴极的电极反应式：_。2

15、H2O2e=H22OH解题方法总结：解题方法总结：判断判断：电极名称（：电极名称（电子、电流、离子移动方向；产电子、电流、离子移动方向；产物；反应类型；题目信息物；反应类型；题目信息等方法判断）等方法判断）书写书写：熟记粒子放电顺序，满足电荷守恒。：熟记粒子放电顺序，满足电荷守恒。兼顾兼顾：即注意介质，考虑介质中的微粒是否参与电：即注意介质，考虑介质中的微粒是否参与电极反应。极反应。检验检验：即检验电极反应式是否满足质量守恒和电荷：即检验电极反应式是否满足质量守恒和电荷守恒。守恒。分析分析：电极材料及溶液中的阴阳离子：电极材料及溶液中的阴阳离子6.2014全国卷全国卷改编改编】H3PO2可用电

16、渗析法制备。可用电渗析法制备。“四室电渗析四室电渗析法法”工作原理如图所示工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过过)：写出阳极的电极反应式写出阳极的电极反应式_。分析产品室可得到分析产品室可得到H3PO2的原因（用离子方程式表示）的原因（用离子方程式表示）_。答案答案2H2O4e=O24H HPO32+ 2H+ = H3PO3 (二二)电解原理在电解原理在“物质制备物质制备”中的不寻常应用中的不寻常应用7答案答案正极正极4OH4e=O22H2O8.用如图装置电解硫酸钾溶液制取氢气，氧气，硫酸和氢氧化用如图装置电解硫酸钾溶液制取氢气，氧气，硫

17、酸和氢氧化钾。从开始通电时，收集钾。从开始通电时，收集B和和C逸出的气体。逸出的气体。1 min后测得后测得B口口的气体体积为的气体体积为C口处的一半，下列说法不正确的是口处的一半，下列说法不正确的是()A.电源左侧为正极电源左侧为正极B.电解槽左侧的电极反应方程电解槽左侧的电极反应方程式为式为2H2O4e=O24HD（2012海南）新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材海南）新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入料，两电极上分别通入CH4和和O2 ，电解质为，电解质为KOH溶液。溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，

18、进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。回答下列问题：回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。(2)闭合闭合K开关后，开关后，a、b电极上均有气体产生其中电极上均有气体产生其中b电极电极上得到的是上得到的是 ，电解氯化钠溶液的总反应方程式，电解氯化钠溶液的总反应方程式为为 ；（2012海南）新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，海南）新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入两电极上分别通入CH4和和O2 ，电解质为，电解质为KOH溶液。某研究溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后

19、作为电源，进行饱和氯化小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示。钠溶液电解实验，如图所示。回答下列问题：回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、 。(2)闭合闭合K开关后，开关后，a、b电极上均有气体产生其中电极上均有气体产生其中b电极电极上得到的是上得到的是 ，电解氯化钠溶液的总反应方程式为，电解氯化钠溶液的总反应方程式为 ；【2014年高考广东卷第年高考广东卷第11题】某同学组装了如图所示题】某同学组装了如图所示的电化学装置电极的电化学装置电极I为为Al，其他电极均为，其他电极均为Cu，则，则A电

20、流方向：电极电流方向：电极IV电极电极IB电极电极I发生还原反应发生还原反应C电极电极II逐渐溶解逐渐溶解D电极电极III的电极反应：的电极反应：Cu2+2e-=Cu（2012福建）将右图所示实验装置的福建）将右图所示实验装置的 K 闭合，下列判闭合，下列判断正确的是断正确的是 A.Cu 电极上发生还原反应电极上发生还原反应 B.电子沿电子沿 ZnabCu 路径流动路径流动 C.片刻后甲池中片刻后甲池中c(SO42-)增大增大 D.片刻后可观察到滤纸片刻后可观察到滤纸b点变红色点变红色【2014年高考新课标卷年高考新课标卷2第第12题】题】2013年年3月我国科学家月我国科学家报道了如图所示的

21、水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是的是Aa为电池的正极为电池的正极B电池充电反应为电池充电反应为LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLiC放电时，放电时，a极锂的化合价发生变化极锂的化合价发生变化D放电时，溶液中放电时，溶液中Li从从b向向a迁移迁移【2014年高考天津卷第年高考天津卷第6题】已知：锂离子电池的题】已知：锂离子电池的总反应为：总反应为：LixC+Li1-xCoO2 C+LiCoO2锂硫电池的总反应为：锂硫电池的总反应为：2Li+S Li2S。有关上述。有关上述两种电池说法正确的是两种电池说法正确的是A锂离子电池放电时，锂离

22、子电池放电时，Li+向负极迁移向负极迁移B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C理论上两种电池的比能量相同理论上两种电池的比能量相同D右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电放电放电充电充电放电放电充电充电（2013新课标新课标I卷）银制器皿日久表面会逐渐变黑，卷）银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处的缘故。根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的的银器浸理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正入该溶

23、液中，一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是（确的是（ ）A处理过程中银器一直保持恒重处理过程中银器一直保持恒重 B银器为正极，银器为正极，Ag2S被还原生成单质银被还原生成单质银 C该过程中总反应为该过程中总反应为2Al + 3Ag2S = 6Ag + Al2S3 D黑色褪去的原因是黑色黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色转化为白色AgCl（2013江苏卷）江苏卷）Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是（池工作时，下列说法正确的是（ ）AMg 电极是该电池的正极电极是该电池的正极BH2O2 在石墨电极上发生氧化反应在石墨电极上发生氧化反应C石墨电极附近溶液的石墨电极附近溶液的pH 增大增大D溶液中溶液中Cl向正极移动向正极移动（2013浙江卷）电解装置如图所示，电解槽内装有浙江卷）电解装置如图所示，电解槽内装有KI及及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开