电解原理及其应用

1、素养(syng)提升考点突破考点一电解(dinji)原理考点二电解原理的应用电化学定量计算的三种方法第3讲 电解原理及其应用考点三 金属的腐蚀和防护专题二 化学反应与能量变化共二十页电极(dinj)名称：_-电极(dinj)名称：_反应类型：_考点一电解原理一、电解原理阳极氧化阴极电极反应式：_反应类型：_电极反应式：_Cu2+ 2e=Cu2Cl 2e= Cl2还原构成条件?能量转化方式?总反应方程式：_+电子流向、离子流向？如何复原？“出什么，加什么” ；加入“CuCl2”共二十页1电解时电极产物(chnw)的判断“阳失阴得”阳极(yngj)活性金属电极：电极材料失电子，生成相应的金属阳离子

2、惰性电极：溶液中的阴离子失电子，生成相应的单质或高价化合物（阴离子放电顺序：S2IBrClOH含氧酸跟离子F）阴极溶液中的阳离子得电子，生成相应的单质或低价化合物阳离子放电顺序：AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa2K二、电极产物的判断与有关反应式的书写共二十页2电解池中电极(dinj)反应式的书写(1)根据(gnj)装置书写根据电源确定阴、阳两极确定阳极是否是活泼金属电极还是惰性电极据电极类型及电解质溶液中阴、阳离子的放电顺序写出电极反应式。在确保阴、阳两极转移电子数目相同的条件下，将两极电极反应式合并即得总反应式。(2)由氧化还原反应方程式书写电极反应式 找出发

3、生氧化反应和还原反应的物质两极名称和反应物利用得失电子守恒分别写出两极反应式。若写出一极反应式，而另一极反应式不好写，可用总反 应式减去已写出的电极反应式即得另一电极反应式。共二十页用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化(binhu)情况简析类型电极反应特点实例电解对象pH电解液复原电解水型分解电解质型放H2生碱型放O2生酸型阴：4H+ + 4e- = 2H2阳：4OH-4e-=2H2O+O2电解质电离出的阴阳离子分别在两极(lingj)放电阴极：H2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸NaOHH2SO4Na2SO4HClCuCl2NaClCuSO4水水

4、水电解质电解质电解质和水电解质和水增大增大增大增大减小减小不变水水水氯化氢氯化铜氯化氢CuO或CuCO3AgNO3阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸电解质和水减小Ag2OAg2CO3共二十页电解(dinji)500mlCuSO4溶液一段时间后，向其中加入0.1molCu(OH)2复原，求电解转移电子的物质的量？2013山东理综，28(3)右图为电解精炼银的示意图，_(填“a”或“b”)极为(j wi)含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体产生，则生成该气体的电极反应式为_。NO3-2He=NO2H2Oa共二十页【典例1】CuI是一种不溶于水的白色固体，它可以由反应：2Cu24I=2C

5、uII2而得到。如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，在KI淀粉(dinfn)溶液中阳极周围变蓝色，则下列说法正确的是()。A若a极变红，则在Pt电极上：2I2e=I2，淀粉(dinfn)遇碘变蓝B若b极变红，则在Pt电极上：4OH4e=2H2OO2，O2将I氧化为I2，淀粉遇碘变蓝C若a极变红，则在Cu电极上：开始Cu2e=Cu2 ，2Cu24I=2CuII2D若b极变红，则在Cu极上：Cu2e=Cu2，Cu2 显蓝色解析显/隐C共二十页电极(dinj)反应式的书写“二判二析一写”二判判断阴阳极判断是电极材料放电还是溶液中的离子 放电二析分析溶液中离子的种类根据离子放电顺序，分

6、析电极反应一写根据电极产物，写出电极反应式共二十页考点(ko din)二电解原理的应用1电解(dinji)饱和食盐水2Cl2e=Cl22H2e=H2 请点击图片放大/缩小共二十页某小组同学设想(shxing)用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。(1)X极与电源的_(填“正”或“负”)极相连，氢气从_(填“A”、“B”、“C”或“D”)口导出。(2)离子(lz)交换膜只允许一类离子(lz)通过，则M为_(填“阴离子”或“阳离子”，下同)交换膜，N为_交换膜。(3)若在标准状况下，制得11.2 L氢气，则生成硫酸的质量是_，转移的电子数为_。49 g6.021023 共二十页

7、【典例2】有一种(y zhn)节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如图所示(电极未标出)： 回答(hud)下列有关问题：(1)电解池的阴极反应式为_。(2)通入空气的电极为_，燃料电池中阳离子的移动方向_(填“从左向右”或“从右向左” )。(3)电解池中产生2 mol Cl2，理论上燃料电池中消耗_mol O2。(4)a、b、c的大小关系为：_。cab1从左向右正极2H2e=H2或2H2O2e=H22OH转 解析 请点击图片放大/缩小分析电极产物或通入电极的气体判断电极共二十页(1)电极(dinj)材料：阳极为_；阴极为_。(2)电解质溶液：_。(3)电极反应：阳极：_、_

8、、 _、_；阴极：_。2电解(dinji)精炼铜粗铜纯铜含Cu2的盐溶液Cu22e=CuCu2e=Cu2Zn2e=Zn2Fe2e=Fe2Ni2e=Ni2 请点击图片放大/缩小共二十页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_，镀层金属银作_。(2)电解质溶液(rngy)是_。(3)电极反应：阳极：_；阴极：_。3电镀(dind)阴极阳极AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液Age=AgAge=Ag 请点击图片放大/缩小共二十页2010-29（12分）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。（1）以下(yxi)为铝材表面处理的一种方法 ：以铝材为阳极，在硫酸溶液中电解

9、，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是 。（2） 镀铜可以防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是 。2Al3H2O Al2O36H+6e-HCO3-与H+反应(fnyng)使H+浓度减小生成Al(OH)3沉淀补充溶液中消耗的Cu2+，保持溶液中Cu2+浓度恒定共二十页素养 电化学定量计算的三种(sn zhn)方法1计算(j sun)类型根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。2.解题方法共二十页 (1)电源E为_极，F为_极

10、。 (2)A极的电极(dinj)反应式为_， 析出的物质_mol。 (3)B极的电极反应式为_， 析出气体_ mL(标准状况)。 (4)C极的电极反应式为_， 析出的物质_mol。 (5)D极的电极反应式为_， 析出气体_mL(标准状况)。【典例4】在下图中，甲烧杯中盛有100 mL 0.50 molL1 AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100 mL 0.25 molL1 CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同(xin tn)的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9 g，则2802Cl2e=Cl20.012 5Cu22e=Cu1404OHe=2H2OO20.0254Ag4e=4A

11、g正负转 解析 请点击图片放大/缩小共二十页 回 原题共二十页电化学计算(j sun)的技巧涉及电化学的计算题，可依据电子得失守恒原理，通过“转移电子数相等”之桥，寻找关系式进行计算。提示通过4 mol e为桥可构建如下关系式：4e2Cl2(Br2、I2)O24H 阳极产物4e 4OH2H22Cu4Ag4/nM 阴极产物说明：M为金属，n为其化合价。当然，也可根据电解池总反应式列比例式求解。共二十页本讲内容(nirng)结束欢迎(hunyng)学习下一讲！共二十页内容摘要素养提升。Cu2+ 2e=Cu。1电解时电极产物的判断“阳失阴得”。在确保阴、阳两极转移电子数目相同的条件下，将两极电极反应式合并即得总反应式。电极反应式的书写“二判二析一写”。根据电极产物，写出电极反应式。某小组同学设想用如图装置电解