高三一輪復(fù)習(xí)電解池的應(yīng)用

1、電解的應(yīng)用電解的應(yīng)用電解必備基礎(chǔ)知識電解必備基礎(chǔ)知識陽極陽極：活性電極活性電極 S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- 陰極：陰極：Ag+Fe3+Cu2+H+（H2O）Fe2+Zn2+H+（酸）（酸）Al3+Mg2+Na+2 2、電子流向、電子流向: : 電子從電子從外加電源外加電源的的負(fù)極負(fù)極流出，流到流出，流到電解池的電解池的陰極陰極，再從，再從陽極陽極流回電源流回電源正極正極。（注：電。（注：電子只在外電路定向移動，不能從溶液中移動）子只在外電路定向移動，不能從溶液中移動）3 3、離子移動方向、離子移動方向: : 陽離子陽離子向向 陰極陰極移動移動, , 陰離子陰離

2、子向向 陽極陽極移動移動. .1、陰陽極放電順序、陰陽極放電順序思考思考:（1）標(biāo)出電極名稱及離子移動方向，寫出兩極的電極方程式以及）標(biāo)出電極名稱及離子移動方向，寫出兩極的電極方程式以及總反應(yīng)的離子方程式?？偡磻?yīng)的離子方程式。（2）電解池的兩極各產(chǎn)生什么現(xiàn)象）電解池的兩極各產(chǎn)生什么現(xiàn)象?怎樣初步檢驗兩極產(chǎn)物的生成怎樣初步檢驗兩極產(chǎn)物的生成?（3）若在兩極附近均滴加酚酞試液，會有什么現(xiàn)象）若在兩極附近均滴加酚酞試液，會有什么現(xiàn)象?（4）從產(chǎn)物角度分析該裝置有何不足，如何改進(jìn)？）從產(chǎn)物角度分析該裝置有何不足，如何改進(jìn)？ 在在U型管里裝入飽和食鹽水，用碳棒和鐵棒做電極，接通型管里裝入飽和食鹽水，用碳

3、棒和鐵棒做電極，接通直流電源。直流電源。 電源電源ab一、電解飽和食鹽水一、電解飽和食鹽水氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)+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）陽離子交換膜陽離子交換膜 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)陽陽極極室室陰陰極極室室參考練習(xí)冊參考練習(xí)冊P141微課微課2（2015上海卷）氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法上海卷）氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖

4、，圖中的離子下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖，圖中的離子交換膜只允許陽離子通過。交換膜只允許陽離子通過。完成下列填空：完成下列填空：1、離子交換膜的作用為：、離子交換膜的作用為：、。2、精制飽和食鹽水從圖中、精制飽和食鹽水從圖中位置補充，氫氧化鈉位置補充，氫氧化鈉溶液從圖中溶液從圖中位置流出。（選填位置流出。（選填“a”、“b”、“c”或或“d”）（2011北京卷）氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示北京卷）氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水的原理示意圖如下圖所示：意圖如下圖所示：（1）溶液）溶液A的溶質(zhì)是的溶質(zhì)是 ；（2）電解飽和食鹽水的離子方程式是）電解飽和食鹽水的離子方程式是 ；（3）電解時用鹽酸

5、控制陽極區(qū)溶液的）電解時用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在在23，用化，用化學(xué)平衡移動原理解釋鹽酸的作用學(xué)平衡移動原理解釋鹽酸的作用 ；2015山東卷（山東卷（1）利用如圖裝置電解制備）利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)，兩電極區(qū)電解液分別為電解液分別為LiOH和和LiCl溶液。溶液。B極區(qū)電解液為極區(qū)電解液為_溶液（填化學(xué)式），陽極電極反應(yīng)式為溶液（填化學(xué)式），陽極電極反應(yīng)式為_ ，電解過程中電解過程中 Li+向向_電極遷移（填電極遷移（填“A”或或“B”）。）。 LiOH；2Cl2e=Cl2；B（2008上海卷）取一張用飽和上海卷）取一張用飽和NaCl溶液浸濕的溶液浸濕的pH試紙，試紙，兩根

6、鉛筆芯作電極，接通直流電源，一段時間后，發(fā)現(xiàn)兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源，一段時間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圓為白色，電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圓為白色，外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是（外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是（ ） A.b電極是陰極電極是陰極 B.a電極與電源的正極相連接電極與電源的正極相連接C.電解過程中，水是氧化劑電解過程中，水是氧化劑 D.b電極附近溶液的電極附近溶液的pH變小變小D某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時，為使電解飽和氯化鈉溶液，通電

7、時，為使Cl2被完全吸收，制得被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設(shè)計了如圖的裝置。有較強殺菌能力的消毒液，設(shè)計了如圖的裝置。對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是_(填字母序號填字母序號)。A.a為正極，為正極，b為負(fù)極；為負(fù)極；NaClO和和NaClB.a為負(fù)極，為負(fù)極，b為正極；為正極；NaClO和和NaClC.a為陽極，為陽極，b為陰極；為陰極；HClO和和NaClD.a為陰極，為陰極，b為陽極；為陽極；HClO和和NaClB實驗室中很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反實驗室中很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)

8、2沉淀。某同沉淀。某同學(xué)利用上圖裝置，只更換一個電極，學(xué)利用上圖裝置，只更換一個電極，通過電解法制取較純凈的通過電解法制取較純凈的Fe(OH)2沉淀，沉淀，且較長時間不變色。該同學(xué)換上的電且較長時間不變色。該同學(xué)換上的電解材料是解材料是_(用元素符號表示用元素符號表示)，總的反應(yīng)式是總的反應(yīng)式是_。知識遷移知識遷移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 Pt Au 等等)純銅純銅粗銅粗銅陽極：陽極： Zn -2e- = Zn2+Fe -2e- = Fe2+Ni -2e- = Ni2+Cu -2e- = Cu2+ Zn Fe Ni CuAg Au Pt陰極

9、陰極: Cu2+ + 2e- Cu陽極泥陽極泥問：電解完后，問：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？溶液的濃度有何變化？CuSO4溶液溶液（2013山東卷改編）下圖為電解精煉銀的示意圖，山東卷改編）下圖為電解精煉銀的示意圖，a的電極材料為的電極材料為 , 若若b極有少量紅棕極有少量紅棕色氣體產(chǎn)生，則色氣體產(chǎn)生，則b極的電極反應(yīng)有極的電極反應(yīng)有 、 。 判斷：電解精煉銅時，電路中有判斷：電解精煉銅時，電路中有2mol電子，則陽電子，則陽極質(zhì)量減少極質(zhì)量減少64g。（。（ ）3. 3. 電電鍍鍍電鍍：電鍍：電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合

10、金的過程上一薄層其他金屬或合金的過程，待待鍍鍍金金屬屬制制品品鍍鍍層層金金屬屬含有鍍層金屬離子含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液的電解質(zhì)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。 電解質(zhì)溶液濃度保持電解質(zhì)溶液濃度保持不變不變【2014山東卷】離子液體是一種室溫熔融鹽，為非山東卷】離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，由有機(jī)陽離子、水體系，由有機(jī)陽離子、Al2Cl7和和AlCl4組成的離組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。（1）鋼制品應(yīng)接電源的）

11、鋼制品應(yīng)接電源的 極，已知電鍍過程極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng)，中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為陰極電極反應(yīng)式為 。若改用。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為 。4電冶金電冶金利用電解利用電解熔融鹽或氧化物熔融鹽或氧化物的方法來冶煉活潑金屬的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。等。(1)冶煉鈉：冶煉鈉：2NaCl(熔融熔融)2NaCl2電極反應(yīng)：陽極：電極反應(yīng)：陽極： ，陰極：陰極： 。2Cl2e=Cl22Na2e=2Na6O212e=3O2 4Al312e=4Al 2Cl2e=Cl2 Mg

12、22eMg 題組一電解原理的題組一電解原理的“常規(guī)常規(guī)”應(yīng)用應(yīng)用1.利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用下列說法正確的是下列說法正確的是()A.氯堿工業(yè)中，氯堿工業(yè)中，X電極上反應(yīng)式是電極上反應(yīng)式是4OH4e=2H2OO2B.電解精煉銅時，電解精煉銅時，Z溶液中的溶液中的Cu2濃度不變濃度不變C.在鐵片上鍍銅時，在鐵片上鍍銅時，Y是純銅是純銅D.制取金屬鎂時，制取金屬鎂時，Z是熔融的氯化鎂是熔融的氯化鎂D2.下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯誤的是下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯誤的是()C3（2014海南卷）以石墨為電極，電解海南卷）以石墨為電極

13、，電解KI溶液（其中含溶液（其中含有少量酚酞和淀粉）。下列說法錯誤的是有少量酚酞和淀粉）。下列說法錯誤的是A陰極附遠(yuǎn)溶液呈紅色陰極附遠(yuǎn)溶液呈紅色 B陰極逸出氣體陰極逸出氣體C陽極附近溶液呈藍(lán)色陽極附近溶液呈藍(lán)色 D溶液的溶液的pH變小變小D4.用用NaOH溶液吸收煙氣中的溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生電解，可循環(huán)再生NaOH，同時得到，同時得到H2SO4，其原理如圖所示，其原理如圖所示(電極材料為石墨電極材料為石墨)。(1)圖中圖中a極要連接電源的極要連接電源的_(填填“正正”或或“負(fù)負(fù)”)極，極，C口流出的物質(zhì)是口流出的物質(zhì)是_。(2)

14、SO 放電的電極反應(yīng)式為放電的電極反應(yīng)式為_。(3)電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強，用平衡移動原理解釋原電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強，用平衡移動原理解釋原因因_。(一一)電解原理在電解原理在“環(huán)境治理環(huán)境治理”中的不尋常應(yīng)用中的不尋常應(yīng)用題組二電解原理的題組二電解原理的“不尋常不尋?！睉?yīng)用應(yīng)用答案答案(1)負(fù)硫酸5、2014江蘇江蘇將燒堿吸收將燒堿吸收H2S后的后的溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)進(jìn)行溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)進(jìn)行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S22e=S(n1)SS2=寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式：寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式：_。2

15、H2O2e=H22OH解題方法總結(jié)：解題方法總結(jié)：判斷判斷：電極名稱（：電極名稱（電子、電流、離子移動方向；產(chǎn)電子、電流、離子移動方向；產(chǎn)物；反應(yīng)類型；題目信息物；反應(yīng)類型；題目信息等方法判斷）等方法判斷）書寫書寫：熟記粒子放電順序，滿足電荷守恒。：熟記粒子放電順序，滿足電荷守恒。兼顧兼顧：即注意介質(zhì)，考慮介質(zhì)中的微粒是否參與電：即注意介質(zhì)，考慮介質(zhì)中的微粒是否參與電極反應(yīng)。極反應(yīng)。檢驗檢驗：即檢驗電極反應(yīng)式是否滿足質(zhì)量守恒和電荷：即檢驗電極反應(yīng)式是否滿足質(zhì)量守恒和電荷守恒。守恒。分析分析：電極材料及溶液中的陰陽離子：電極材料及溶液中的陰陽離子6.2014全國卷全國卷改編改編】H3PO2可用電

16、滲析法制備。可用電滲析法制備。“四室電滲析四室電滲析法法”工作原理如圖所示工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過過)：寫出陽極的電極反應(yīng)式寫出陽極的電極反應(yīng)式_。分析產(chǎn)品室可得到分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因（用離子方程式表示）的原因（用離子方程式表示）_。答案答案2H2O4e=O24H HPO32+ 2H+ = H3PO3 (二二)電解原理在電解原理在“物質(zhì)制備物質(zhì)制備”中的不尋常應(yīng)用中的不尋常應(yīng)用7答案答案正極正極4OH4e=O22H2O8.用如圖裝置電解硫酸鉀溶液制取氫氣，氧氣，硫酸和氫氧化用如圖裝置電解硫酸鉀溶液制取氫氣，氧氣，硫

17、酸和氫氧化鉀。從開始通電時，收集鉀。從開始通電時，收集B和和C逸出的氣體。逸出的氣體。1 min后測得后測得B口口的氣體體積為的氣體體積為C口處的一半，下列說法不正確的是口處的一半，下列說法不正確的是()A.電源左側(cè)為正極電源左側(cè)為正極B.電解槽左側(cè)的電極反應(yīng)方程電解槽左側(cè)的電極反應(yīng)方程式為式為2H2O4e=O24HD（2012海南）新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材海南）新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入料，兩電極上分別通入CH4和和O2 ，電解質(zhì)為，電解質(zhì)為KOH溶液。溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，

18、進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實驗，如圖所示。飽和氯化鈉溶液電解實驗，如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：回答下列問題：(1)甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為 、 。(2)閉合閉合K開關(guān)后，開關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生其中電極上均有氣體產(chǎn)生其中b電極電極上得到的是上得到的是 ，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為為 ；（2012海南）新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，海南）新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入兩電極上分別通入CH4和和O2 ，電解質(zhì)為，電解質(zhì)為KOH溶液。某研究溶液。某研究小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后

19、作為電源，進(jìn)行飽和氯化小組將兩個甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實驗，如圖所示。鈉溶液電解實驗，如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：回答下列問題：(1)甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為 、 。(2)閉合閉合K開關(guān)后，開關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生其中電極上均有氣體產(chǎn)生其中b電極電極上得到的是上得到的是 ，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為 ；【2014年高考廣東卷第年高考廣東卷第11題】某同學(xué)組裝了如圖所示題】某同學(xué)組裝了如圖所示的電化學(xué)裝置電極的電化學(xué)裝置電極I為為Al，其他電極均為，其他電極均為Cu，則，則A電

20、流方向：電極電流方向：電極IV電極電極IB電極電極I發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)C電極電極II逐漸溶解逐漸溶解D電極電極III的電極反應(yīng)：的電極反應(yīng)：Cu2+2e-=Cu（2012福建）將右圖所示實驗裝置的福建）將右圖所示實驗裝置的 K 閉合，下列判閉合，下列判斷正確的是斷正確的是 A.Cu 電極上發(fā)生還原反應(yīng)電極上發(fā)生還原反應(yīng) B.電子沿電子沿 ZnabCu 路徑流動路徑流動 C.片刻后甲池中片刻后甲池中c(SO42-)增大增大 D.片刻后可觀察到濾紙片刻后可觀察到濾紙b點變紅色點變紅色【2014年高考新課標(biāo)卷年高考新課標(biāo)卷2第第12題】題】2013年年3月我國科學(xué)家月我國科學(xué)家報道了如圖所示的

21、水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是的是Aa為電池的正極為電池的正極B電池充電反應(yīng)為電池充電反應(yīng)為LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLiC放電時，放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化極鋰的化合價發(fā)生變化D放電時，溶液中放電時，溶液中Li從從b向向a遷移遷移【2014年高考天津卷第年高考天津卷第6題】已知：鋰離子電池的題】已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為：總反應(yīng)為：LixC+Li1-xCoO2 C+LiCoO2鋰硫電池的總反應(yīng)為：鋰硫電池的總反應(yīng)為：2Li+S Li2S。有關(guān)上述。有關(guān)上述兩種電池說法正確的是兩種電池說法正確的是A鋰離子電池放電時，鋰離

22、子電池放電時，Li+向負(fù)極遷移向負(fù)極遷移B鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C理論上兩種電池的比能量相同理論上兩種電池的比能量相同D右圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電右圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電放電放電充電充電放電放電充電充電（2013新課標(biāo)新課標(biāo)I卷）銀制器皿日久表面會逐漸變黑，卷）銀制器皿日久表面會逐漸變黑，這是生成了這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的的銀器浸理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的的銀器浸入該溶液中，一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正入該溶

23、液中，一段時間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正確的是（確的是（ ）A處理過程中銀器一直保持恒重處理過程中銀器一直保持恒重 B銀器為正極，銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀被還原生成單質(zhì)銀 C該過程中總反應(yīng)為該過程中總反應(yīng)為2Al + 3Ag2S = 6Ag + Al2S3 D黑色褪去的原因是黑色黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色轉(zhuǎn)化為白色AgCl（2013江蘇卷）江蘇卷）Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時，下列說法正確的是（池工作時，下列說法正確的是（ ）AMg 電極是該電池的正極電極是該電池的正極BH2O2 在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C石墨電極附近溶液的石墨電極附近溶液的pH 增大增大D溶液中溶液中Cl向正極移動向正極移動（2013浙江卷）電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有浙江卷）電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有KI及及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開