2025年新高二化学暑假衔接讲练(人教版)第22讲电解原理的应用-1

第22讲电解原理的应用第一步：学析教材学知识：教材精讲精析、全方位预习第二步：练练习题强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法练考点会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用第三步：记串知识识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握第四步：测过关测稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升1．电解饱和食盐水的原理通电前：溶液中的离子是。通电后：①移向阳极的离子是，Cl－比OH－容易失去电子，被氧化成。阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑(氧化反应)。②移向阴极的离子是，H＋比Na＋容易得到电子，被还原成。其中H＋是由水电离产生的。阴极：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－(还原反应)。③总反应：化学方程式为2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))H2↑＋Cl2↑＋2NaOH；离子方程式为2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))H2↑＋Cl2↑＋2OH－。2．氯碱工业生产流程工业生产中，电解饱和食盐水的反应在电解槽中进行。(1)阳离子交换膜电解槽(2)阳离子交换膜的作用：只允许Na＋等阳离子通过，不允许Cl－、OH－等阴离子及气体分子通过，可以防止阴极产生的与阳极产生的混合发生爆炸，也能避免与阴极产生的反应而影响氢氧化钠的产量。3．氯碱工业产品及其应用(1)氯碱工业产品主要有等。(2)电解饱和食盐水为原理的氯碱工业产品在有机合成、造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染、农药、金属冶炼等领域中广泛应用。1．电镀与电解精炼电镀是一种利用原理在某些金属表面镀上一薄层其他或的加工工艺。电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。电镀电解精炼装置阳极材料镀层金属Cu粗铜(含锌、银、金等杂质)阴极材料镀件金属Fe纯铜阳极反应Cu－2e－=Cu2＋Zn－2e－=Zn2＋、Cu－2e－=Cu2＋等阴极反应Cu2＋＋2e－=CuCu2＋＋2e－=Cu溶液变化Cu2＋浓度保持不变Cu2＋浓度减小，金、银等金属沉积形成阳极泥2.电冶金(1)金属冶炼的本质：使矿石中的获得电子变成的过程。如Mn＋＋ne－=M。(2)电解法用于冶炼较活泼的金属(如钾、钠、镁、铝等)，但不能电解其盐溶液，应电解其态。如：电解熔融的氯化钠可制取金属钠的电极反应式：阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑；阴极：2Na＋＋2e－=2Na；总反应：2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑。1．电解计算的依据(1)阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数。(2)串联电路中各电解池转移的电子总数。(3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数。2．电解计算的方法(1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数。(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：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的。电解计算时常用的定量关系为4e－～4H＋～4OH－～2H2～O2～2Cu～4Ag。3．电解计算的步骤(1)正确书写(特别要注意阳极材料)。(2)注意溶液中有多种离子共存时，要确定离子放电的。(3)根据得失电子守恒，列出进行计算。教材习题03（P110）海水提镁的最后一步是将氯化镁电解获取金属镁，下列有关该电解过程的叙述正确的是()A．两个电极必须都用惰性电极B．阳极可以用活性电极，阴极必须是惰性电极C．电解熔融状态的氯化镁D．电解氯化镁的水溶液解题方法教材习题04（P110）餐具表面镀银可达到增强抗腐蚀性、提升美观等目的。下列关于铁表面镀银的说法不正确的是()A．电路中每通过1mole－，阴极析出1mol银B．铁电极应与电源负极相连C．阳极电极反应式为Ag－e－=Ag＋D．电镀液需要不断更换解题方法考点一电解原理的应用1．如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列有关说法不正确的是()A．装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气B．该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过C．装置中发生反应的离子方程式为Cl－＋2H＋eq\o(=,\s\up7(电解))Cl2↑＋H2↑D．该装置是将电能转化为化学能2．利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是()A．通电后，Ag＋向阳极移动B．银片与电源负极相连C．该电解池的阴极反应可表示为Ag＋＋e－=AgD．当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初3．利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是()A．电解时以纯铜作阳极B．电解时阴极发生氧化反应C．粗铜连接电源负极，其电极反应式是Cu－2e－=Cu2＋D．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥4．观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是()A．装置①中阳极上析出红色固体B．装置②的待镀铁制品应与电源正极相连C．装置③闭合电键后，外电路电子由a极流向b极D．装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过5．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色水处理剂。工业上可用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如图所示，两端隔室中的离子不能进入中间隔室。下列说法错误的是()A．阳极反应式：Fe－6e－＋8OH－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2OB．甲溶液可循环利用C．离子交换膜a是阴离子交换膜D．当电路中通过2mol电子的电量时，会有1molH2生成题组二电解的有关计算6.21世纪是钛的世纪，在800～1000℃时电解TiO2可制得钛，装置如图所示，下列叙述正确的是()A．a为电源的正极B．石墨电极上发生还原反应C．阴极发生的反应为TiO2＋4e－=Ti＋2O2－D．每生成0.1molTi，转移0.2mol电子7．氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相结合，相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法正确的是()A．电解池的阴极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－B．通入空气的电极为负极C．电解池中产生2molCl2时，理论上燃料电池中消耗0.5molO2D．a、b、c的大小关系为a>b＝c8．在标准状况下，用铂电极电解硫酸铜溶液，当阴极产生12.8g铜时，阳极放出的气体是()A．1.12LH2 B．1.12LO2C．2.24LH2 D．2.24LO29．有三个烧杯，分别盛有氯化铜、氯化钾和硝酸银三种溶液，均以Pt作电极，将它们串联在一起电解一段时间，测得电极增重总和2.8g，这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为()A．4∶1 B．1∶1C．4∶3 D．3∶410．用石墨电极电解CuSO4溶液一段时间后，向所得溶液中加入0.2molCu(OH)2后，恰好使溶液恢复到电解前的浓度。则电解过程中转移电子的物质的量为()A．0.4mol B．0.5molC．0.6mol D．0.8mol【学习目标】1.了解氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金等原理的分析。2.能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。3.建立守恒法解答电解相关计算的思维模型。【学习重难点】1.电解池的电极反应式和总反应方程式的书写。2.用守恒法进行电解相关计算。1．（2425高二上·山东济宁·月考）下列关于电解法镀铜和粗铜精炼的叙述，错误的是A．粗铜精炼时，用纯铜作阴极B．镀件上电镀铜时，用铜作阳极C．都可以用CuSO4溶液作电解液D．粗铜精炼时，Cu2+浓度不变2．（2425高二上·河南新乡·月考）下列关于电解法镀铜和粗铜精炼的叙述，错误的是A．粗铜精炼时，用纯铜作阴极 B．镀件上电镀铜时，用铜作阳极3．（2425高二上·河南洛阳·期中）若在铜片上镀银，下列叙述错误的是①将铜片接在电源的正极；②在铜片上发生的反应是Ag++e=Ag；③在银片上发生的反应是4OH+4e=O2↑+2H2O；④用AgNO3作电解质溶液A．①② B．②③ C．①③ D．③④4．（2425高二下·广东东莞·月考）利用下图装置电解饱和食盐水，进行如图所示实验，下列有关说法正确的是A．Ⅱ中有黄色浑浊产生，说明氧化性：Cl2>SB．Ⅲ中溶液变为黄色，一定是Br被氧化C．Ⅳ和V中溶液均褪色，说明Cl2具有漂白性D．Ⅰ中铜电极和石墨电极互换，重做实验，各装置中的实验现象相同5．（2425高二上·北京房山·期中）降低能耗是氯碱工业发展的方向。氯碱工业示意图如图所示，下列说法不正确的是A．该装置a处获得，b处获得B．该装置中透过阳离子交换膜向N极区移动C．该装置中c处一侧流出的是淡盐水6．（2425高二上·北京丰台·期中）电解CuCl2溶液装置如图所示，下列说法不正确的是A．阴极石墨棒上有红色的铜附着B．阳极电极反应为：2Cl2e=Cl2C．电解过程中，Cl向阳极移动D．总反应为：CuCl2=Cu2++2Cl7．（2425高二上·河北保定·期中）可采用外加电流的阴极保护法防止金属腐蚀(如图所示)，下列说法正确的是A．海水属于电解质B．辅助阳极上发生氧化反应C．工作时，海水中的向钢闸门迁移D．工作时，外电路电子的流动方向为M→海水→N8．（2425高二上·河南南阳·月考）氯碱工业和电解精炼铜是工业上电解原理的重要应用，其示意图如图所示，下列有关说法正确的是A．M是电源的负极B．电解精炼铜过程中硫酸铜溶液的浓度保持不变C．F口产生的气体是氯气D．电解精炼铜的纯铜与铁器表面电镀铜中的纯铜都是作阴极9．（2425高二上·江苏南通·月考）实验室进行铁钉镀铜实验。下列相关原理、装置及操作正确的是A．配制NaCl溶液B．铁钉除油污C．铁钉除铁锈D．铁钉镀铜10．（2025·广东·一模）一种厌氧氨氧化菌生物电解池处理生活含氮废水的工作原理如图所示。下列说法不正确的是A．与导电碳布相连的一极为电源的负极B．反应一段时间后，阴极区和阳极区溶液的均减小D．若该电池在高温下工作，其处理废水的效率会下降C．电解过程中废水的pH不发生变化12．（2425高二上·天津南开·期末）关于电解反应，下列说法正确的是B．若要精炼铜，则X、Y分别为粗铜和纯铜D．若Z是饱和NaCl溶液，电解一段时间后，Y电极析出少量的Na13．（2425高二上·湖南邵阳·期末）提供几组常见的实验装置示意图，下列有关叙述正确的是A．装置①中阳极上有红色物质析出B．装置②中的铜片应与直流电源的负极相连14．（