当前位置::首页 → 高考复习 → 专题复习 → 综合复习 →

2015《创新方案》高考化学大一轮复习配套讲义（40讲）

  • ※基本信息※
    • 资料类型：专题训练
    • 教材版本：不限
    • 适用学校：不限
    • 所需点数：1点
    • 资料来源：收集
    • 资料作者：
    • 资料大小：22.93MB
    • 资料上传：admin
    • 资料审核：
    • 下载次数：96
    • 更新时间：2014-09-24 21:19:32
    • 上传时间：2014-09-24 21:29:38
  • ※下载地址※
  • DOWNLOAD-BY-ARAN(点击后将扣点！20分钟内免费下载！)
  • ※资料简介※

  • 第三节　电解池　金属的电化学腐蚀与防护

    高考导航 了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。
    理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。

     

    考点一　电解的原理

     
    1．电解
    使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。在此过程中，电能转化为化学能。
    2．电解池
    (1)电解池的构成条件：
    ①有与电源相连的两个电极。
    ②两个电极插入电解质溶液(或熔融盐)中。
    ③形成闭合回路。
    (2)电极名称及电极反应式
    以用惰性电极电解CuCl2溶液为例：
     
    总反应方程式：CuCl2电解,Cu＋Cl2↑
    (3)电解池中电子和离子的移动：
    ①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。
    ②离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。
    3．电解产物的判断及有关反应式的书写
    (1)判断电解池的阴、阳极
    ①根据外接电源的正负极判断
    电源正极连接阳极；电源负极连接阴极。
    ②根据电极产物判断
    电极溶解、逸出O2(或极区变酸性)或逸出Cl2的为阳极；
    析出金属、逸出H2(或极区变碱性) 的为阴极。
    (2)分析电解质水溶液的组成
    找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。
    (3)排出阴、阳两极的放电顺序
    阳极活性电极Zn、Fe、Cu等：电极材料失电子惰性电极(Pt、Au、石墨等)：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根阴极Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Fe2＋＞Zn2＋
    (4)写出两极电极反应
    ①阳极：活性电极失去电子生成相应的金属阳离子；溶液中的阴离子失去电子生成相应的单质或高价化合物。
    ②阴极：溶液中的阳离子得到电子生成相应的单质或低价化合物。
    (5)写出电解总反应式
    在两极转移电子数目相同的前提下，两极反应相加即可得总反应的化学方程式或离子方程式。
    4．电解规律
    (1)电解水型
    电解质
    (水溶液) 电极方程式 电解
    物质 总反应式 电解质
    浓度 溶液
    pH 溶液
    复原
    含氧酸
    (如H2SO4) 阳极：4OH－
    －4e－===
    O2↑＋2H2O
    阴极：4H＋
    ＋4e－===2H2↑ 水 2H2O=====电解O2↑＋2H2↑ 增大 减小 加H2O
    强碱
    (如NaOH)     增大 加H2O
    活泼金属的
    含氧酸盐
    (如KNO3、
    Na2SO4)     不变 加H2O
    (2)电解电解质型
    电解质
    (水溶液) 电极方程式 电解
    物质 总反应式 电解质
    浓度 溶液
    pH 溶液
    复原
    无氧酸
    (如HCl) ，
    除HF外 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
    阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 酸 2HCl=====电解Cl2↑＋H2↑ 减小 增大 通入
    HCl
    气体
    不活泼金属的
    无氧酸盐
    (如CuCl2)，
    除氟化物外 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
    阴极：Cu2＋＋2e－===Cu 盐 CuCl2=====电解Cu＋Cl2↑   加
    CuCl2
    固体
    (3)放H2生碱型
    电解质
    (水溶液) 电极方程式 电解物
    质 总反应式 电解质
    浓度 溶液
    pH 溶液复
    原
    活泼金
    属的无
    氧酸盐
    (如NaCl) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
    阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 水和盐 2Cl－＋2H2O=====电解Cl2↑＋
    H2↑＋2OH－ 生成新
    电解质 增大 通入HCl
    气体
    (4)放O2生酸型
    电解质
    (水溶液) 电极方程式 电解
    物质 总反应式 电解质浓度 溶液
    pH 溶液
    复原
    不活泼金属
    的含氧酸盐
    (如CuSO4) 阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
    阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu 水和
    盐 2Cu2＋＋2H2O=====电解2Cu＋O2↑＋4H＋ 生成新电
    解质 减小 加CuO
    或CuCO3

     
    1．电解时电子通过电解质溶液吗？
    提示：电解质溶液通电电解时，在外电路中有电流(电子)通过，而溶液中是依靠离子定向移动，形成了闭合电路。
    2．电解过程中放H2生碱型和放O2生酸型的实质是什么？
    提示：放H2生碱型的实质是水电离出的H＋放电，破坏了水的电离平衡，使OH－浓度增大，放O2生酸型的实质是水电离出的OH－放电，破坏了水的电离平衡，使H＋浓度增大。
    3．(1)上表中要使电解后的NaCl溶液复原，滴加盐酸可以吗？
    (2)上表中要使电解后的CuSO4溶液复原，加入Cu(OH)2固体可以吗？
    提示：电解质溶液的复原应遵循“从溶液中析出什么补什么”的原则，即从溶液中析出哪种元素的原子，则应按比例补入哪些原子。
    (1)电解NaCl溶液时析出的是等物质的量的Cl2和H2，所以应通入氯化氢气体，加入盐酸会引入过多的水。
    (2)同理，使CuSO4溶液复原应加入CuO或CuCO3，而加入Cu(OH)2也会使溶液的浓度降低。
     
    命题角度一　电极反应式、电解总反应式的书写
    [典例1]　按要求书写有关的电极反应式及总反应式。
    (1)用惰性电极电解AgNO3溶液
    阳极反应式___________________________________________________________；
    阴极反应式___________________________________________________________；
    总反应离子方程式________________________________________________________。
    (2)用惰性电极电解MgCl2溶液
    阳极反应式__________________________________________________________；
    阴极反应式____________________________________________________________；
    总反应离子方程式______________________________________________________。
    (3)用铜作电极电解NaCl溶液
    阳极反应式___________________________________________________________；
    阴极反应式__________________________________________________________；
    总化学方程式__________________________________________________________。
    (4)用铜作电极电解盐酸溶液
    阳极反应式____________________________________________________________；
    阴极反应式____________________________________________________________；
    总反应离子方程式______________________________________________________。
    [答案]　(1)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
    4Ag＋＋4e－===4Ag　4Ag＋＋2H2O=====电解4Ag＋O2↑＋4H＋
    (2)2Cl－－2e－===Cl2↑　2H＋＋2e－===H2↑
    Mg2＋＋2Cl－＋2H2O=====电解Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑
    (3)Cu－2e－===Cu2＋　2H＋＋2e－===H2↑
    Cu＋2H2O=====电解Cu(OH)2↓＋H2↑
    (4)Cu－2e－===Cu2＋　2H＋＋2e－===H2↑
    Cu＋2H＋=====电解Cu2＋＋H2↑
     
    1．用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液，电解过程中两极均有两种产物产生，判断阴、阳两极的产物并写出电极反应方程式。
    (1)阳极
    产物:                                                                   ；
    电极反应：_____________________________________________________________。
    (2)阴极
    产物：                                                                   ；
    电极反应：___________________________________________________________。
    答案：(1)Cl2、O2　2Cl－－2e－===Cl2↑、4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
    (2)Cu、H2　Cu2＋＋2e－===Cu、2H＋＋2e－===H2↑


    【总结提升】

    电解池中方程式书写四个常见失分点的规避
    (1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。
    (2)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。
    (3)要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。
    (4)电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。
    命题角度二　电解原理、电解规律的考查
    [典例2]　用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解后的电解液中加适量水，能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是(　　)
    A．NaCl　　　B．Na2CO3　　　C．CuSO4　　　D．K2S
    [解析]　加适量水能使溶液恢复到电解前的浓度，则实际是电解水，故只有B项符合条件。
    [答案]　B
     
    2.
     
    某中学学生在高三毕业典礼晚会上设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是(　　)
    A．铅笔端作阳极，发生还原反应
    B．铂片端作阴极，发生氧化反应
    C．铅笔端有少量的氯气产生
    D．a点是负极，b点是正极
    解析：选D　本题实际是对以铂片、铅笔(石墨)为电极电解NaCl的实验的讨论。在电解时铅笔作阴极连在电源的负极。铅笔这一极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑(或2H＋＋2e－===H2↑)，这样在铅笔走过的地方就有较多的OH－产生，所以会出现红色字迹。综合分析知D正确。
    3．某电解池内盛有CuSO4溶液，插入两根电极，接通直流电源后，欲达到如下要求：①阳极质量不变；②阴极质量增加；③电解液pH减小，则应选用的电极是(　　)
    A．阴阳两极不都是石墨
    B．铜作阳极，铁作阴极
    C．铁作阳极，铜作阴极
    D．铂作阳极，铜作阴极
    解析：选D　不管用何材料作阴极都不影响电解结果，阴极只是完成导电作用即可。电解时生成H2SO4，pH一定会减小；要保持阳极质量不变，需要用惰性材料作电极，如石墨或铂。


     

    电解过程中溶液pH的变化规律
    (1)电解时，只生成H2而不生成O2，则溶液的pH增大。
    (2)电解时，只生成O2而不生成H2，则溶液的pH减小。
    (3)电解时，既生成H2又生成O2，则实际为电解H2O。
    若原溶液为酸性溶液，则溶液的pH减小；
    若原溶液为碱性溶液，则溶液的pH增大；
    若原溶液为中性溶液，则溶液的pH不变。
     

  • 上一篇资料:【志鸿优化设计-赢在课堂】（人教版）2014-2015高中化学选修1配套【课件+课后习题】4.3 垃圾资源化（2份）
    下一篇资料:2014全国百所名校高考模拟题按专题分类汇编（教师版）
会员中心
用户名：
密  码：
  • 资料统计
  • 昨日上传：0个
  • 今日上传：0个
  • 资料总数：136767个
  • 占用空间：186.59GB