名师伴你行系列高考化学人教一轮复习配套学案部分：电解原理64张ppt.ppt
学案29 电解原理,判断下列说法的正确与否，在正确的后面画“”，在错误的后面画“”。(1)电解质溶液的导电过程，就是其电解过程()(2)电解池的阴、阳极与原电池一样，取决于电极材料的活泼性()(3)工作时在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子过程(),解析：电解池的阴、阳极由外加直流电源决定。,解析：原电池的负极上发生失电子的氧化反应，而电解池的阴极上发生得电子的还原反应。,(4)铜做阳极电解盐酸的方程式为：Cu2HCl=CuCl2H2，因此还原剂铜的还原性强于还原产物氢气的还原 性()(5)电解水时为了增强其导电性，应加入的电解质可以是NaOH()(6)电解稀硫酸、稀氢氧化钠溶液、稀硝酸就是电解水，所以pH不变()(7)电解饱和食盐水时，在阳极区生成氢氧化钠()(8)电解电解质溶液时，阴极产生的气体一般为氢气，阳极产生的气体一般为氧气或氯气(),解析：电解能使不能自发进行的氧化还原反应发生，是“强制”的氧化还原反应，故氧化还原反应的强弱规律不能使用。,解析：电解稀硫酸、稀氢氧化钠溶液、稀硝酸就是电解水，但是电解液的浓度增大，因此，pH减小或增大。,解析：NaOH在阴极区生成。,(9)用石墨作电极电解氯化钠稀溶液，阴、阳两极收集到的气体物质的量之比一定为11()(10)用石墨作电极电解足量氯化钠溶液一段时间后，加入盐酸就能使溶液复原()(11)电镀时，电镀液的浓度保持不变(),解析：电解饱和食盐水时从溶液中析出的是氢气和氯气，且物质的量之比是11，故可向溶液中通入氯化氢气体，但不能加盐酸，如果加入一定浓度的盐酸，可能使浓度复原，但是溶液的体积不能“复原”。,（12）如图4-29-1所示的装置中，c为粗铜，d为纯铜，溶液为硫酸铜溶液，利用该装置可以电解精炼铜（）(13)电解精炼铜时，若阴极得到2 mol电子，则阳极质量减少64 g（）(14)需要通电才可进行的有：电离、电解、电镀、电化学腐 蚀（）,图4-29-1,解析：精炼铜时，阳极失电子的有Zn、Fe、Cu等，当转移2 mol电子时，阳极消耗的质量不一定为64 g。,解析：电离和电化学腐蚀不需要通电就可进行。,考点1 电解原理*自主梳理*,氧化还原反应,阴、阳两极,化学能,电能,1.原电池与电解池的比较,2.电解产物的判断（1）阳极产物的判断首先看电极，若是活性电极（一般是除Au、Pt外的金属），则电极材料本身失电子，电极被溶解形成阳离子进入溶液；若是惰性电极（如石墨、铂、金等），则根据溶液中阴离子放电顺序加以判断。,【例1】用如图4-29-1装置（X、Y是直流电源的两极）分别进行下列各组实验，则下表中所列各项对应关系均正确的一组是（）,图4-29-2,C,解析：,【备考指南】电极方程式的书写和总的离子反应式的书写。（1）电极方程式是以实际反应的微粒符号来表示的，当水中的氢离子或氢氧根离子参加反应时，在电极反应式中表示时就以H+或OH-表示。(2)总的离子反应式表示时要注明反应条件电解，总离子反应式的书写要符合离子方程式的书写要求。(3)混合溶液中有多种物质时，首先考虑离子之间的反应，然后按照离子的放电顺序考虑两极反应，特别注意同一个电极前后有多种离子的放电情况，书写电极反应时注意考虑离子的量。,1.用惰性电极电解NaHSO3溶液可以得到硫酸，装置如图4-29-3所示。电解过程中、处的生成物依次 是（）A.硫酸、氧气和二氧化硫、氢气、亚硫酸钠B.硫酸、氢气、氧气和二氧化硫、亚硫酸钠C.亚硫酸钠、氧气和二氧化硫、氢气、硫酸D.亚硫酸钠、氢气、氧气和二氧化硫、硫酸,图4-29-3,D,解析：根据烧杯电极图，阴极反应是阳离子得电子，故阴极反应为：HSO-3=H+SO2-3 2H+2e-=H2所以流出的是亚硫酸钠溶液，其中一半的亚硫酸根离子透过阴离子交换膜进入阳极区。是氢气、阳极阴离子失电子，图中只能是OH-失电子，产生氧气。同时，一部分亚硫酸根离子和酸反应，产生二氧化硫；一部分亚硫酸根离子被氧气氧化成硫酸根离子。故中有氧气，二氧化硫。中是较浓的硫酸。故选D。,考点2 电解原理的应用*自主梳理*,氢气,烧碱,氯气,阴极,阳极,Na、Mg、Al,氧化还原,化学反应,原电池,吸氧腐蚀,酸性较强,酸性很弱或呈中性,5.金属的防护,1.用惰性电极电解电解质溶液的规律,特别提示：（1）当电解过程中电解的是水和电解质时，电极反应式中出现的是H+或OH-放电，但在书写总反应式时要将反应物中的H+或OH-均换成水，在生成物中出现的是碱或酸，同时使阴极、阳极反应式得失电子数目相同。（2）用惰性电极电解时，若要使电解后的溶液恢复到原状态，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则，一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。,2.电解的有关计算（1）计算类型两极产物的定量计算、溶液的pH计算、确定某元素的化合价、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算，电量与产物量的互算等。（2）计算方法根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。根据总反应式计算：凡是总反应式中反映出的物质的量关系都可以列出比例式计算。根据关系式计算：由得失电子守恒建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式，如：,（3）特征：电解精炼过程中CuSO4溶液的浓度略减小，产品纯度高。,(3)特征：电镀过程中电解质CuSO4溶液的浓度几乎不变。5.氯碱工业工业上用电解饱和食盐水的方法来制取烧碱、氯气和氢气，并以它们为原料进一步生产一系列化工产品，称氯碱工业。（1）离子交换膜法电解池的组成以石墨为阳极，以钢棒为阴极，精制的饱和食盐水为电解质溶液，用阳离子交换膜将电解槽隔成阴极室和阳极室。,图4-29-4,6.金属腐蚀快慢的判断：（1）电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护腐蚀措施的腐蚀。（2）活泼性不同的两金属，活泼性越大，腐蚀越快。（3）对同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。（4）一般来说，对于同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液弱电解质浓溶液非电解质溶液。,【例2】下列描述中，不符合生产实际的是（）A.电解法精炼粗铜，用粗铜作阳极 B.在镀件上电镀铜，用铜作阳极 C.用如图4-29-5所示装置生产家用消毒液(NaClO)D.用如图4-29-6所示装置为铅蓄电池充电,图4-29-5,图4-29-6,D,解析：,方法规律：,图4-29-7,正,ZnSO4,Zn(NO3)2,解析：,方法规律,2.下列描述中，不符合生产实际的是()A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极,解析：电解法制铝时，阳极发生反应为=，用惰性电极作阳极，否则活性电极发生反应，不符合实际，项错。,A,D,解析：,图4-29-8,D,解析：,b、d,C,解析：,2.2011年山东理综高考题以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是（）A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程 B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率 D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用,解析：本题考查电镀，意在考查学生对电镀原理的理解和应用能力。未通电前，题述装置不能构成原电池，A项错误；锌的析出量与通过的电量成正比，B错；电镀时电解反应速率只与电流大小有关，与温度无关，C项对；镀锌层破损后，会形成铁锌原电池，铁作正极，得到保护，D项错误。,C,解析：粗铜精炼只能以精铜作阴极，粗铜作阳极；电解时阴极Cu2+得到电子发生还原反应；粗铜连接电源正极；粗铜中的Ag、Pt等金属不及Cu活泼，不能失电子被氧化，形成阳极泥。,B、D,B、D,解析：,5.图4-29-9中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无味的气体放出,符合这一情况的 是（）,图4-29-9,A,解析：由题意知a极板质量增加，a应为阴极，则b为阳极,x为电源的负极，y为电源正极，A选项中a极板为阴极，b极板为阳极，参考各个选项知，A项符合，电解时，a极有Cu附着，b极有O2放出；B项不符合，电解时a极无质量变化；C项阳极为Fe，为活性电极，电解时Fe在阳极放电溶解，无气体生成，故C项不符合；D项电解时，Cl-在阳极放电生成Cl2，Cl2为黄绿色有刺激性气味的气体，与原题题意不符合。,6.某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为31，用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是（）A.阴极自始至终只析出H2 B.阳极先析出Cl2，后析出O2 C.电解最后阶段为电解水 D.溶液pH不断增大，最后为7,D,解析：,图4-29-10,C,图4-29-11,有无色气泡产生,（2）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图4-29-13所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。,图4-29-13,a小于b,Cl2,H2,降低能耗,燃料电池可以补充电解池消耗的电能 提高产出碱液的浓度,解析：,图4-29-14,正,电极c的质量变化是g；,16,甲增大，因为相当于电解水,乙减小，OH-放电，H+增多,丙不变，相当于电解水,可以；因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应,解析：,
