高三復(fù)習(xí)電解池

1、自我診斷自我診斷1下列有關(guān)電解的說法中正確的是下列有關(guān)電解的說法中正確的是()電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化，金屬導(dǎo)電是物理電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化，金屬導(dǎo)電是物理變化變化不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過電解的原不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過電解的原理可以實現(xiàn)理可以實現(xiàn)任何溶液被電解時，必然導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的任何溶液被電解時，必然導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生發(fā)生A BC DD一、電解池原理一、電解池原理1.定義：定義： 轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 的裝置為電解池。的裝置為電解池。2.構(gòu)成構(gòu)成3.電極名稱：電極名稱：與電源負(fù)極相

2、連的電極為與電源負(fù)極相連的電極為 。與電源正極相連的電極為與電源正極相連的電極為 。(1)兩個電極（兩個電極（活性或惰性活性或惰性）(2)電解質(zhì)溶液（電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)或熔融電解質(zhì)）(3)直流電源直流電源 （4）形成閉合回路）形成閉合回路陰極陰極陽極陽極 電能電能化學(xué)能化學(xué)能負(fù)極負(fù)極正極正極陰極陰極陽極陽極陽離子陽離子陰離子陰離子e-e-4.微粒定向移動：微粒定向移動：電解電解水型水型電解電電解電解質(zhì)型解質(zhì)型放放H2生生堿型堿型放放O2生生酸型酸型陽：陽：陰：陰：2Cu2+4e- 2Cu陽：陽：2Cl- - 2e- Cl2陰：陰：2H+2e- H2陽：陽： 2Cl- - 2e- Cl2陰

3、：陰：Cu2+2e- Cu陽：陽：2Cl- - 2e- Cl2陰：陰：2H+2e- H2分析電解反應(yīng)分析電解反應(yīng)(惰性電極惰性電極)的一般思路：的一般思路：明確溶液中存在哪些離子明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陰陽離子放電順序及陽極氧化、陰根據(jù)陰陽離子放電順序及陽極氧化、陰極還原分析得出產(chǎn)物極還原分析得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪些離子陰陽兩極附近有哪些離子小結(jié)小結(jié)電解規(guī)律電解規(guī)律S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- 與與區(qū)：區(qū)：與與區(qū)：區(qū)：與與區(qū)：區(qū)：與與區(qū)：區(qū)：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+(H+)Al3+Mg2+Na+活潑電極活潑電極除金、鉑以除金、鉑以外的金屬外

4、的金屬陽極為惰性電極陽極為惰性電極電解本身型電解本身型 如如CuCl2 、HCl放氫生堿型放氫生堿型 如如NaCl放氧生酸型放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3電解水型電解水型 如如Na2SO4、H2SO4 、NaOH1.右圖中右圖中x、y分別是分別是直流電源的兩極直流電源的兩極,通電通電后發(fā)現(xiàn)后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增極板質(zhì)量增加加,b極板處有無色無極板處有無色無臭氣體放出臭氣體放出,符合這一符合這一情況的情況的A 練練 習(xí)習(xí)a極板極板b極板極板X極板極板Z極板極板A鋅鋅石墨石墨負(fù)極負(fù)極CuSO4B石墨石墨石墨石墨負(fù)極負(fù)極NaOHC銀銀鐵鐵正極正極AgNO3D銅銅石墨石墨負(fù)極負(fù)極CuCl22.工業(yè)

5、上以工業(yè)上以K2MnO4溶液為原料制取溶液為原料制取KMnO4的裝置的裝置如右圖所示。下列說法正確的是如右圖所示。下列說法正確的是A直流電源中，直流電源中，A為正極，為正極，B為負(fù)極為負(fù)極B陽極反應(yīng)式為：陽極反應(yīng)式為：4OH 4e = 2H2O + O2C溶液中溶液中K+離子移向石墨電極離子移向石墨電極D當(dāng)直流電源提供當(dāng)直流電源提供0.1mol電子時，生成電子時，生成0.1mol KMnO4 D+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡鹽水淡鹽水NaOH溶液溶液精制飽和精制飽和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）離子交換膜離子交換膜 陽陽 極極金屬鈦網(wǎng)金屬鈦網(wǎng)陰陰 極極碳鋼網(wǎng)碳鋼網(wǎng)陽極

6、室陽極室陰極室陰極室1.氯堿工業(yè)氯堿工業(yè):二、工業(yè)上的電解應(yīng)用二、工業(yè)上的電解應(yīng)用離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿2.2.銅的電解精煉銅的電解精煉粗銅粗銅 含雜質(zhì)含雜質(zhì)(Zn Fe Ni Ag Au 等等)純銅純銅粗銅粗銅陽極：陽極： Zn Zn2+2e- Fe Fe2+2e- Ni Ni2+2e-Cu Cu2+2e- Zn Fe Ni CuAg Au 陰極陰極: Cu2+ + 2e- Cu陽極泥陽極泥問：電解完后，問：電解完后，CuSOCuSO4 4溶液的濃度有何變化？溶液的濃度有何變化？CuSO4溶液溶液3. 3. 電電鍍鍍電鍍：電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍電鍍：電鍍是利用電解原

7、理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程，上一薄層其他金屬或合金的過程，鐵鐵片片鋅鋅片片ZnCl2溶液溶液電極：電極： 陽極陽極鍍層金屬鍍層金屬陰極陰極待鍍金屬制品待鍍金屬制品 電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。如何由鐵制備白鐵皮如何由鐵制備白鐵皮（鍍鋅鐵皮）？（鍍鋅鐵皮）？問：電解完后，問：電解完后，ZnClZnCl2 2溶液的濃度有何變化？溶液的濃度有何變化？基本不變基本不變例例1.關(guān)于關(guān)于下圖裝置說法正確的是下圖裝置說法正確的是A裝置中電子移動的途徑是：負(fù)極裝置中電子移動的途徑是：負(fù)極FeM溶液溶液石石墨墨正極正極B若若M為為NaCl溶液，

8、通電一段時間后，溶液中可能有溶液，通電一段時間后，溶液中可能有NaClOC若若M為為FeCl2溶液，可以實現(xiàn)石墨上鍍鐵溶液，可以實現(xiàn)石墨上鍍鐵D若若M是海水，該裝置是通過是海水，該裝置是通過“犧牲陽極的陰極保護(hù)犧牲陽極的陰極保護(hù)法法”使鐵不被腐蝕使鐵不被腐蝕 石墨石墨鐵鐵氣體出口氣體出口M溶液溶液B例例2. （天津高考（天津高考12 ）金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳）金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是 （已知：氧化性（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+）A陽極發(fā)生還原

9、反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式： Ni2+ + 2e = NiB電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等增加相等C電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+ 和和 Zn2+D電解后，電解槽底部的陽極泥中只有電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和和PtD例例3.3.(2012(2012年浙江理綜）以鉻酸鉀為原料，電化學(xué)法制備年浙江理綜）以鉻酸鉀為原料，電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實驗裝置示意圖如下：下列說法不正確的是重鉻酸鉀的實驗裝置示意圖如下：下列說法不正確的是A A在陰極室發(fā)生的電極反應(yīng)為：在陰極室發(fā)

10、生的電極反應(yīng)為：2H2H2 2O O2e2e- - = 2OH = 2OHH H2 2B B. .在陽極室，通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?，是因為陽在陽極室，通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?，是因為陽極區(qū)極區(qū)H H濃度增大，使平衡濃度增大，使平衡2 2 2H2H H H2 2O O向向右移動右移動C C該制備過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：該制備過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4K4K2 2CrOCrO4 44H4H2 2O 2KO 2K2 2CrCr2 2O O7 74KOH4KOH2H2H2 2O O2 2D D測定陽極液中測定陽極液中K K和和CrCr的含量，若的含量，若K K與與CrCr的物質(zhì)的量之比的

11、物質(zhì)的量之比(n(nK K/nCr)/nCr)為為d d，則此時鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為，則此時鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為2d24CrO227Cr O通電|陽離子交換膜KOH稀溶液不銹鋼 惰性電極24K CrO 溶液 D1-1-三、原電池與電解池的區(qū)別與聯(lián)系三、原電池與電解池的區(qū)別與聯(lián)系原電池原電池電解池電解池能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化電極名稱電極名稱電極反應(yīng)電極反應(yīng)裝置特征裝置特征電子流向電子流向溶液中離子流向溶液中離子流向聯(lián)系聯(lián)系化學(xué)能化學(xué)能電能電能電能電能化學(xué)能化學(xué)能由電極本身決定由電極本身決定負(fù)極：相對較活潑金屬負(fù)極：相對較活潑金屬正極：相對不活潑金屬正極：相對不活潑金屬 ( (或非金屬或非金屬) )由電源決定由

12、電源決定陰極：與負(fù)極相連陰極：與負(fù)極相連陽極：與正極相連陽極：與正極相連負(fù)負(fù)極：極：氧氧化反應(yīng)化反應(yīng) 正極：還原反應(yīng)正極：還原反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)陽陽極：極：氧氧化反應(yīng)化反應(yīng)無電源，兩極材料不無電源，兩極材料不同或兩極通入物不同同或兩極通入物不同有電源，兩極可以有電源，兩極可以相同，也可以不同相同，也可以不同負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流入正極負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流入正極由電源負(fù)極流入陰極由電源負(fù)極流入陰極, ,再由陽極流回正極再由陽極流回正極陰陰離子離子負(fù)負(fù)極，極，陽陽離子離子正正極極陰陰離子離子陽陽極，極，陽陽離子離子陰陰極極均能發(fā)生均能發(fā)生氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng),且同一裝置中兩個且同一裝置中兩

13、個電極上的電子得失總數(shù)相等電極上的電子得失總數(shù)相等1.(2012上海高考上海高考)下圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程下圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：式為：Zn+2H+Zn2+H2，下列說法錯誤的是，下列說法錯誤的是Aa、b不可能是同種材料的電極不可能是同種材料的電極B該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸C該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸D該裝置可看作是銅該裝置可看作是銅-鋅原電池，電解質(zhì)溶液鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸是稀硫酸 baA2.（2009浙江理綜）市場上經(jīng)常見到的標(biāo)記為浙江理綜）市場上經(jīng)常見到的標(biāo)記為Li

14、ion的電池稱為的電池稱為“鋰離子電池鋰離子電池”。它的負(fù)極材料是。它的負(fù)極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料（碳作為金屬鋰的載體），金屬鋰和碳的復(fù)合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li的高分子材料。這種鋰離的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應(yīng)式為：子電池的電池反應(yīng)式為：Li2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2。下列說法不正。下列說法不正確的是確的是充 電放 電A放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式：放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式：Lie= LiB充電時，充電時，Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)原反應(yīng)C該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)該電池不

15、能用水溶液作為電解質(zhì)D放電過程中放電過程中Li向負(fù)極移動向負(fù)極移動D3.（2010浙江理綜）浙江理綜） Li-Al/FeS電池是一種正在開電池是一種正在開發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為：發(fā)的車載電池，該電池中正極的電極反應(yīng)式為：2Li+FeS+2eLi2S+Fe有關(guān)該電池的下列中，有關(guān)該電池的下列中，正確的是正確的是ALi-Al在電池中作為負(fù)極材料，該材料中在電池中作為負(fù)極材料，該材料中Li的化合價為的化合價為+1價價B該電池的電池反應(yīng)式為：該電池的電池反應(yīng)式為：2Li+FeSLi2S+FeC負(fù)極的電極反應(yīng)式為負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al3 eAl3+D充電時，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：充電

16、時，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：Li2S+Fe2e2Li+FeSB4.鉛蓄電池示意圖如上圖所示。下列說法正確的是鉛蓄電池示意圖如上圖所示。下列說法正確的是A放電時，放電時，N為負(fù)極，其電極反應(yīng)式為：為負(fù)極，其電極反應(yīng)式為：PbO2+SO42+4H+2e=PbSO4+2H2OB放電時，放電時，c(H2SO4)不變，兩極的質(zhì)量增加不變，兩極的質(zhì)量增加C充電時，陽極反應(yīng)式為：充電時，陽極反應(yīng)式為：PbSO4+2e= Pb+SO42D充電時，若充電時，若N連電源正極，則該極生成連電源正極，則該極生成PbO2 H2SO4溶液溶液PbPbO2MND四、原電池、電解池的組合裝置四、原電池、電解池的組合裝置CuS

17、O4溶液溶液ZnCuCuSO4溶液溶液CPt負(fù)極負(fù)極正極正極陽極陽極陰極陰極陰極陰極陽極陽極陰極陰極陽極陽極CuSO4溶液溶液ZnCuCuSO4溶液溶液CPt例例1.為下圖所示裝置中，為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，都是惰性電極，通電一段時間后，通電一段時間后，b極附近溶液呈紅色。下極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是列說法正確的是A銅電極逐漸溶解銅電極逐漸溶解BX是負(fù)極，是負(fù)極，Y是正極是正極CCuSO4溶液的溶液的PH值逐漸減小值逐漸減小D鉑電極上有無色無味的氣體產(chǎn)生鉑電極上有無色無味的氣體產(chǎn)生CD a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液例例2CuI是一種

18、不溶于水的白色固體，它可以由反應(yīng)：是一種不溶于水的白色固體，它可以由反應(yīng)：2Cu24I=2CuII2而得到。如圖所示裝置中，而得到。如圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，在都是惰性電極，通電一段時間后，在KI-淀粉溶液中陽淀粉溶液中陽極周圍變藍(lán)色，則下列說法正確的是極周圍變藍(lán)色，則下列說法正確的是()A.若若a極變紅，則在極變紅，則在Pt電極上：電極上：2II22e，碘遇淀粉變藍(lán)，碘遇淀粉變藍(lán)B.若若b極變紅，則在極變紅，則在Pt電極上：電極上：4OH2H2OO24e，O2將將I氧化為氧化為I2，碘遇淀粉變藍(lán)，碘遇淀粉變藍(lán)C.若若a極變紅，則在極變紅，則在Cu電極上：電極上：2C

19、u4I2CuII24e，碘遇淀粉變藍(lán)碘遇淀粉變藍(lán)D.若若b極變紅，則在極變紅，則在Cu極上：極上：CuCu22e，Cu2顯藍(lán)色顯藍(lán)色C例例3.在甲燒杯中加入酚酞，在甲燒杯中加入酚酞，F(xiàn)e電極附近溶液顏色變紅，電極附近溶液顏色變紅，請判斷電極名稱。請判斷電極名稱。若甲燒杯石墨電極產(chǎn)生若甲燒杯石墨電極產(chǎn)生0.224L氣體（標(biāo)況），則乙氣體（標(biāo)況），則乙燒杯銅電極質(zhì)量的變化是？燒杯銅電極質(zhì)量的變化是？例例4.請判斷裝置的電極名稱。請判斷裝置的電極名稱。此過程中，乙池中某一電極此過程中，乙池中某一電極析出金屬銀析出金屬銀4.32g時，甲池時，甲池中理論上消耗氧氣為中理論上消耗氧氣為 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）；

20、（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）；陰陰陽陽陰陰陽陽+陽陽陰陰減少減少0.64g0.224L【例例1】鉑電極電解鉑電極電解1LCu(NO3)2和和KNO3混合溶混合溶液液,通電一段時間通電一段時間,兩極均產(chǎn)生兩極均產(chǎn)生11.2L(S.T.P)氣體氣體.求電解后溶液的求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質(zhì)的量并確定析出銅的物質(zhì)的量.O22Cu4Ag4H2H22Cl24OH計算計算關(guān)系式：關(guān)系式：由電子守恒可得由電子守恒可得pH=0n(Cu2+)=0.5mol練練2.(08全國全國13)電解電解100 mL含含c（H+）0.30 mol/L的下列溶液的下列溶液,當(dāng)電路中通過當(dāng)電路中通過0.04 mol電子時電子時,理

21、論上析出金屬質(zhì)量最大的是理論上析出金屬質(zhì)量最大的是A.0.10 mol/L Ag+ B.0.20mol/LZn2+C.0.20 mol/L Cu2+ D.0.20 mol/L Pb2+C 練練1.用兩支惰性電極插入用兩支惰性電極插入500mLAgNO3溶液中，通溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的電電解。當(dāng)電解液的PH值從值從6.0變?yōu)樽優(yōu)?.0時時(設(shè)電解設(shè)電解時陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體積時陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略變化可以忽略)，電極上析出銀的質(zhì)量大約是：，電極上析出銀的質(zhì)量大約是： A . 27mg B . 54mg C . 108mg D . 216mgB（1）接通電源，經(jīng)過一段時間接通電源，經(jīng)過一段時間后，測得丙中后，測得丙中K2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)變質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)闉?0.47%，乙中，乙中c電極質(zhì)量增加。電極質(zhì)量增加。據(jù)此回答問題：據(jù)此回答問題：電源的電源的N端