高三化学一轮复习 第六章 第2讲 电能转化为化学能 电解课件 鲁科版

第第2 2讲电能转化为化学能讲电能转化为化学能电解电解最新展示最新展示1.1.了解电解池的工作原理。了解电解池的工作原理。2.2.能写出电极反应和电解总反应方程式。能写出电极反应和电解总反应方程式。热点定位热点定位1.1.以选择题形式考查电极反应式书写、电极附近溶以选择题形式考查电极反应式书写、电极附近溶液酸碱性变化、两极上得失电子守恒关系及电极产液酸碱性变化、两极上得失电子守恒关系及电极产物的判断和计算等。物的判断和计算等。2.2.可融入主观题中，综合考查电解原理及其应用。可融入主观题中，综合考查电解原理及其应用。一、电解原理1电解：使 通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在 引起 的过程。2能量转化形式： 。3电解装置电解池(1)构成条件与 相连的两个电极。 (或 )。形成 。电流电流阴、阳两极阴、阳两极氧化还原反应氧化还原反应电能转化为化学能电能转化为化学能直流电源直流电源电解质溶液电解质溶液熔融电解质熔融电解质闭合回路闭合回路(2)(2)电极名称及电极反应电极名称及电极反应( (如下图如下图) )(3)电子和离子移动方向电子：从电源负极流向电解池的阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。1.为什么说电解质溶液导电过程就是电解过程？【提示】电解质溶液导电时，溶液中的阴、阳离子在电场作用下分别移向两个电极，从而在两个电极上失、得电子发生氧化反应和还原反应，所以说电解质溶液导电过程就是电解过程。2铜的电解精炼阳极阳极阴极阴极电极材料电极材料 电极反应电极反应CuCuCuCu2 22e2eZnZnZnZn2 22e2eFeFeFeFe2 22e2eNiNiNiNi2 22e2eCuCu2 22e2eCuCu电解质溶液电解质溶液粗铜粗铜纯铜纯铜CuClCuCl2 2溶液溶液3.电镀(1)概念应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。(2)电镀池的构成待镀金属作 极；镀层金属作 极；含有 离子的溶液作电镀液；外加直流电源。(3)特点电镀前后电镀液 。镀层金属镀层金属浓度不变浓度不变阴阴阳阳1(2008年天津高考)下列叙述正确的是()A在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应B用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为12C用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 mol NaOHD镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀【答案答案】C C2(2009年重庆高考)如下图所示，下列叙述正确的是()AY为阴极，发生还原反应BX为正极，发生氧化反应CY与滤纸接触处有氧气生成 DX与滤纸接触处变红【答案答案】A A3.(2008年上海化学)取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，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，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是()Ab电极是阴极Ba电极与电源的正极相连接C电解过程中，水是氧化剂Db电极附近溶液的pH变小【解析】根据题意，a电极应产生Cl2，为阳极，与电源正极相连，则b为阴极。D项中b电极上H放电，附近OH浓度增大，pH变大。【答案】D4(2008年全国卷)电解100 mL含c(H)0.30 molL1的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是()A0.10 molL1Ag B0.20 molL1Zn2C0.20 molL1Cu2 D0.20 molL1Pb2【答案答案】A A2电解时电极产物的判断(1)阳极活性电极：电极材料失电子；惰性电极：溶液中阴离子放电，其放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根(2)阴极：溶液中阳离子放电，其放电顺序：AgFe3Cu2HFe2Zn2Al3Mg2NaCa2K。3电极反应式的书写(1)根据装置书写根据电源确定阴、阳两极确定阳极是否是活性金属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生氧化反应和还原反应的物质两极名称和反应物利用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。【应用指南应用指南】可充电电池放电时作原电池，充电时作电解池，两池的电极反应式正好相反，即电解池的阴极反应式对应于原电池的负极反应的逆反应式，电解池的阳极反应式对应于原电池正极反应的逆反应式，但电解池反应与原电池反应并不是相应的可逆反应。(2009年安徽高考)Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如右图所示，电解总反应为：2Cu+H2O Cu2O+H2。下列说法正确的是()A石墨电极上产生氢气B铜电极发生还原反应C铜电极接直流电源的负极D当有0.1 mol电子转移时，有0.1 mol Cu2O生成【答案答案】A A【拓展训练】1.某水溶液中含有等物质的量浓度的Cu(NO3)2和NaCl，以惰性电极对该溶液进行电解，分阶段写出电解反应的化学方程式。【解析】用惰性电极电解电解质水溶液，分析电解反应的一般方法步骤为：分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳离子两类；分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式；合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。该溶液由3种物质组成，其中含有H、Cu2、Na3种阳离子和NO3、Cl、OH3种阴离子。H、Cu2、Na在阴极上放电的先后顺序是Cu2HNa，NO3、Cl、OH在阳极上放电的先后顺序是ClOHNO3。溶液中的OH和H均来自于难电离的H2O。电极反应式为：第一阶段阳极：2ClCl22e阴极：Cu22eCu第二阶段阴极：2Cu24e2Cu阳极：4OHO22H2O4e第三阶段阴极：4H4e2H2阳极：4OHO22H2O4e将电极反应式合并可得电解反应的化学方程式。二、电解规律及有关电解计算方法1电解规律(惰性电极)2.有关电解计算的方法有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。(1)根据电解方程式或电极反应式，利用电子得失守恒列式计算。阳极失去的电子总数等于阴极得到的电子总数；串联电路中通过各电解池的电子总数相等。(2)用惰性电极进行电解的过程，若电解质的阴阳离子不同时在两极上放电，则阳离子放电的同时必有H生成，n(H)n(阳离子)电荷数；阴离子放电的同时必有OH生成，n(OH)n(阴离子)电荷数。(2010年泰州质检)在如下图所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g，试回答：(1)电源电极X名称为。(2)pH变化：A，B，C。(填“增大”“减小”或“不变”)(3)通电5 min时，B中共收集224 mL气体(标准状况)，溶液体积为200 mL。则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为(设电解前后溶液体积无变化)。(4)若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的pH为 .(设电解前后溶液体积无变化)。【思路点拨】解答本题的关键点：(1)铜极质量增加2.16 g，铜为阴极，X为电源负极。(2)各电解池中电子转移数相等。【尝试解答】(1)C装置的铜电极质量增加，说明铜极上有金属析出，即溶液中的银离子被还原生成银单质，故铜极为阴极，由此可确定X极为负极。(2)A装置是电解KCl溶液，阴极析出氢气，阳极析出氯气，溶液中氢氧根离子浓度增大。B装置阴极上先析出铜，当铜离子消耗完后将析出氢气，而阳极上析出氧气，溶液中氢离子浓度增大。C装置阴极析出银单质，阳极上的银失去电子变成银离子，理论上溶液的物质的量浓度不变。(3)B装置两极上电子转移的数目与C装置中转移的电子数目相同。C装置中转移的电子数目为 。经判断，B装置两极上的反应为：【拓展训练】2.pH=a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pHa，则该电解质可能是 ()ANaOHBH2SO4CAgNO3 D.Na2SO4【解析】电解前后，溶液的pHapHa，原溶液显酸性、碱性、中性并不详，但根据pH的变化，可知溶液中c(H)下降，c(OH)上升。对于A、C、D选项，均属于电解水类型，溶质浓度均增大，NaOH溶液中c(OH)上升，符合题意，H2SO4与之相反；Na2SO4溶液pH不变也不符合题意；对于AgNO3溶液，属于放O2生酸型，则pH下降，不符合题意。【答案】A