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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,1,最新考试说明要求,命题热点预测,1.,了解电解、电解池的概念,理解电解池的工作原理,2.,能写出电极反应和电池反应,方程式,1.,电解原理基础知识通常以选,择题形式考查,2.,电解原理的应用通常在非选,择题中考查,2,基础自主梳理,典例解析方法,考点能力突破,基础知识梳理,3,基础自主梳理,典例解析方法,考点能力突破,基础知识梳理,4,基础自主梳理,典例解析方法,考点能力突破,基础知识梳理,5,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,6,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,7,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,8,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,9,特别提醒,书写电解池中电极反应式时,要以实际放电的离子表示,但书写电解总反应方程式时,弱电解质要写成分子式。例如用惰性电极电解AgNO,3,溶液,阳极是溶液中水电离出来的OH,-,放电:4OH,-,-4e,-,=,O,2,2H,2,O,但是在书写电解总反应的离子方程式时,由于H,2,O是弱电解质不能拆写成离子形式,所以总反应式为:4Ag,2H,2,O 4AgO,2,4H,10,例1,(1)(2016武昌调考),空气阴极法是制备H,2,O,2,的一种环境友好型、节能型的制备方法,电解的总反应方程式为:3H,2,O+3O,2,3H,2,O,2,+O,3,水在阳极上失电子生成双氧水,其电极方程式:,_,。,(2),(2016河南八市),如图是二甲醚(CH,3,OCH,3,)燃料电池的工作原理示意图。请回答下列问题:,B电极上的电极反应式是,_,;,(3)(2016湖北六校)根据2CrO,2-,4,2H,Cr,2,O,2-,7,H,2,O设计图示装置(均为惰性电极)电解Na,2,CrO,4,溶液制取Na,2,Cr,2,O,7,图中右侧电极连接电源的极,其电极反应式为,_,。,11,(4),(2014重庆卷节选),一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。,导线中电子移动方向为,_,。(用A、D表示),生成目标产物的电极反应式为,_,。,12,解析:,(1)根据电解总方程式为:3H,2,O+3O,2,=,3H,2,O,2,+O,3,阳极反应为3H,2,O-2e,-,=,H,2,O,2,+2H,+,;(2)电池工作时,B电极反应式:CH,3,OCH,3,-12e,-,+3H,2,O,=,2CO,2,+12H,+,;(3)根据2CrO,2-,4,+2H,+,Cr,2,O,2-,7,+H,2,O设计图示装置(均为惰性电极)电解Na,2,CrO,4,溶液制取Na,2,Cr,2,O,7,需要通过电解生成H,+,提高溶液的酸性,说明在该电极是阳极,连接电源的正极,电极反应式为2H,2,O-4e,-,=,O,2,+4H,+,;(4)由图可知,苯转化为环己烷的过程是加氢过程,发生还原反应,故为阴极反应,所以A为电源的负极,B为电源的正极。电子从负极流向阴极,即AD。该装置的目标是从苯到环己烷实现储氢,电极反应式为C,6,H,6,6H,6e,=,C,6,H,12,。,参考答案,:(1)3H,2,O-2e,-,=,H,2,O,2,+2H,+,;,(2)CH,3,OCH,3,-12e,-,+3H,2,O,=,2CO,2,+12H,+,(3)正;2H,2,O-4e,-,=,O,2,+4H,+,(4)AD;C,6,H,6,6H,6e,-,=,C,6,H,12,13,1.,(2015四川卷),用下图所示装置除去含CN,-,、Cl,-,废水中的CN,-,时,控制溶液pH为910,阳极产生的ClO,-,将CN,-,氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确的是(),A.用石墨作阳极,铁作阴极,B.阳极的电极反应式为:Cl,-,+2OH,-,-2e,-,=,ClO,-,+H,2,O,C.阴极的电极反应式为:2H,2,O+2e,-,=,H,2,+2OH,-,D.除去CN-的反应:2CN,-,+5ClO,-,+2H,+,=,N,2,+2CO,2,+5Cl,-,+H,2,O,14,参考答案:,D,15,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,2.,(1)(2014 北京卷,节选)电解NO制备NH,4,NO,3,其工作原理如图所示。为使电解产物全部转化为NH,4,NO,3,需补充物质A。A是_,说明理由:_。,(2)(2014全国新课标卷,节选)H,3,PO,2,也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):,16,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,写出阳极的电极反应式:_。,分析产品室可得到H,3,PO,2,的原因:_。,早期采用“三室电渗析法”制备H,3,PO,2,:将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H,3,PO,2,稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有_杂质,该杂质产生的原因是_。,解析:,(1)根据工作原理装置图,可以确定阳极为NO失去电子转变为NO,3,-,阴极NO转变为NH,4,+,根据电极反应书写电极反应式为:,阳极:NO-3e,-,+2H,2,O NO,3,-,+4H,+,阴极:NO+5e,-,+6H,+,NH,4,+,+H,2,O,然后根据得失电子守恒,硝酸根离子物质的量比铵根离子物质的量多,所以需要向溶液中加入的物质为NH,3,(即8NO+7H,2,O 3NH,4,NO,3,+2HNO,3,)。,(2)阳极是水电离出的OH,-,放电,其反应式为2H,2,O-4e,-,O,2,+4H,+,;阳极室中的H,+,穿过阳膜进入产品室,原料室的H,2,PO,2,-,穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H,3,PO,2,;阳极室内可能有部分H,2,PO,2,或H,3,PO,2,失电子发生氧化反应,导致生成物中混有PO,4,3-,。,参考答案:,(1)NH,3,根据反应:8NO+7H,2,O 3NH,4,NO,3,+2HNO,3,电解产生的HNO,3,多,(2)2H,2,O-4e,-,O,2,+4H,+,阳极室的H,+,穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H,2,PO,2,-,穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H,3,PO,2,PO,4,3-,H,2,PO,2,-,或H,3,PO,2,被氧化,17,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,18,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,19,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,20,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,21,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,22,例,3,(2013重庆卷),化学在环境保护中起着十分重要的作用,催化反硝化法和电化学降解法均可用于治理水中硝酸盐的污染。,(1)催化反硝化法中,H,2,能将NO,-,3,还原为N,2,25 时,反应进行10 min,溶液的pH由7变为12。,N,2,的结构式为,_,。,上述反应离子方程式为,其平均反应速率v(NO,-,3,),_,为molL,-1,min,-1,。,还原过程中可生成中间产物NO,-,2,写出3种促进NO,-,2,水解的方法,_,_,。,(2)电化学降解NO,-,3,的原理如下图所示。,电源正极为,_,(填“A”或“B”),阴极反应式为,_,。,若电解过程中转移了2 mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(m,左,-m,右,)为,_,g。,23,思维解码 电解过程中离子放电顺序如何?如何把电子转移的物质的量与阴、阳极析出的产物联系起来?如何运用电子守恒规律?,解析,:(1)N,2,分子中氮原子间通过氮氮三键结合,因此其结构式为NN;利用溶液pH变化可知有OH,-,生成,再结合原子守恒可写出反应的离子方程式;利用离子方程式知v(NO,-,3,)v(OH,-,)(10,-2,-10,-7,)/100.001 mol/(Lmin);水解是吸热反应,NO,-,2,水解使溶液中c(OH,-,)变大,因此可促进NO,-,2,水解的措施有加热、加水或加酸等。(2)由图示知在Ag-Pt电极上NO,-,3,发生还原反应,因此Ag-Pt电极为阴极,则B为负极,A为电源正极;在阴极反应是NO,-,3,得电子发生还原反应生成N,2,利用电荷守恒与原子守恒知有H,2,O参与反应且有OH,-,生成;转移2 mol电子时,阳极(阳极反应为H,2,O失电子氧化为O,2,和H,+,)消耗1 mol水,产生2 mol H,+,进入阴极室,阳极室质量减少18 g;阴极室中放出0.2 mol N,2,(5.6 g),同时有2 mol H,+,(2g)进入阴极室,因此阴极室质量减少3.6 g,故膜两侧电解液的质量变化差(m,左,-m,右,)18 g-3.6 g14.4 g。,参考答案,:(1)NN2NO,-,3,+5H,2,N,2,+2OH,-,+4H,2,O 0.001,加酸,升高温度,加水,(2)A,2NO,-,3,+6H,2,O+10e,-,=,N,2,+12OH,-,14.4,24,感悟提升,:电解是电化学知识的主要组成部分,而放电顺序和电子守恒又是电解的重点和难点,另外,电子守恒更是整个高中化学计算的基本思想,要熟练掌握。,25,基础知识梳理,考点研析突破,考点能力突破,典例解析方法,1,.(2013海南卷)下图所示的电解池和中,a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重bd。符合上述实验结果的盐溶液是(),解析:,A项,X为MgSO,4,Y为CuSO,4,电极b有气体H,2,产生,错误;B项,X为AgNO,3,Y为Pb(NO,3,),2,电极d上有气体H,2,产生,错误;C项,X为FeSO,4,Y为Al,2,(SO,4,),3,电极d上有气体H,2,产生,错误;D项,X为CuSO,4,Y为AgNO,3,电极b上析出Cu,电极d上析出Ag,转移的电子物质的量相等时,增重bd,正确。,参考答案:,D,26,2.(1),(2015北京卷),已知海水中的CO,2,主要以4种无机碳形式存在,其中HCO,-,3,占95%,利用下图所示装置从海水中提取CO,2,有利于减少环境温室气体含量。,结合方程式简述提取CO,2,的原理:,_,_,。,用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。处理至合格的方法是,_,_,。,27,(2),(2015湖北七市),离子交换膜是一类具有离子交换效用的高分子材料。一容器被离子交换膜分成左右两部分,如右图所示。若该交换膜为阳离子交换膜(只允许阳离子自由通过),左边充满盐酸酸化的H,2,O,2,溶液,右边充满滴有KSCN溶液的FeCl,2,溶液(足量),一段时间后右边可观察到的现象:,_,;若该交换膜为阴离子交换膜(只允许阴离子自由通过),左边充满含2 mol NH,4,Al(SO,4,),2,的溶液,右边充满含3 mol Ba(OH),2,的溶液,当有2 mol SO,2-,4,通过交换膜时(若反应迅速完全),则左右两室沉淀的物质的量之比为,_,。,(3)(2015江西名校联考)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过。,淡水的出口为a、b、c中,_,的出口。,28,29,30,1.判断正误,正确的划“”,错误的划“”。,(1),(2014江苏卷),若在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀。(),(2),(2014天津卷),铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性。(),(3),(2013江苏卷),电解法精炼铜时,以粗铜作阴极,纯铜作阳极。(),(4),(2013四川卷),用铜作电极电解CuSO,4,溶液:2Cu,2,+2H,2,O,=,2CuO,2,4H,。()
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