1、電解的應(yīng)用,1,電解必備基礎(chǔ)知識,陽極： 活性電極 S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-,陰極： Ag+Fe3+Cu2+H+（H2O）Fe2+Zn2+H+（酸）Al3+Mg2+Na+,2、電子流向: 電子從外加電源的負(fù)極流出，流到電解池的陰極，再從陽極流回電源正極。（注：電子只在外電路定向移動，不能從溶液中移動）,3、離子移動方向: 陽離子向 陰極移動, 陰離子向 陽極移動.,1、陰陽極放電順序,2,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總反應(yīng)的離子方程式。 （2）電解池的兩極各產(chǎn)生什么現(xiàn)象?怎樣初步檢驗(yàn)兩極產(chǎn)物的生成? （3）若在兩極附近均滴加酚酞

2、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)？,在U型管里裝入飽和食鹽水，用碳棒和鐵棒做電極，接通直流電源。,一、電解飽和食鹽水氯堿工業(yè),3,Cl2,Cl2,Cl,H2,H+,OH,淡鹽水,NaOH溶液,精制飽和NaCl溶液,H2O（含少量NaOH）,陽離子交換膜,陽極室,陰極室,參考練習(xí)冊P141微課2,4,（2015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。 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。 完成下列填空： 1、離子交換膜的作用為：、 。 2、精制飽和食鹽水從圖中位置補(bǔ)充，氫

3、氧化鈉 溶液從圖中位置流出。（選填“a”、“b”、“c”或“d”）,5,（2011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： （1）溶液A的溶質(zhì)是 ； （2）電解飽和食鹽水的離子方程式是 ； （3）電解時(shí)用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在23，用化 學(xué)平衡移動原理解釋鹽酸的作用 ；,6,2015山東卷（1）利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū) 電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為_ _溶液（填化學(xué)式），陽極電極反應(yīng)式為_ ， 電解過程中 Li+向_電極遷移（填“A”或“B”）。,LiOH；2Cl2e=Cl2；B,7,（2008上海卷）取一張用飽和NaCl溶液浸濕的pH

4、試紙， 兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn) a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)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（ ） A.b電極是陰極 B.a電極與電源的正極相連接 C.電解過程中，水是氧化劑 D.b電極附近溶液的pH變小,D,8,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(shí)，為使Cl2被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)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_ (填字母序號)。 A.a為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaCl B.a為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaCl C.a為陽極，b為陰極；HC

5、lO和NaCl D.a為陰極，b為陽極；HClO和NaCl,B,9,實(shí)驗(yàn)室中很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。某同學(xué)利用上圖裝置，只更換一個(gè)電極，通過電解法制取較純凈的Fe(OH)2沉淀，且較長時(shí)間不變色。該同學(xué)換上的電解材料是_(用元素符號表示)，總的反應(yīng)式是_。,知識遷移,10,2.銅的電解精煉,粗銅 含雜質(zhì)(Zn Fe Ni Ag Pt Au 等),純銅,粗銅,陽極：,Zn -2e- = Zn2+ Fe -2e- = Fe2+ Ni -2e- = Ni2+ Cu -2e- = Cu2+,Zn Fe Ni CuAg Au Pt,陰極: Cu2+ + 2e- Cu,

6、陽極泥,問：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？,CuSO4溶液,11,（2013山東卷改編）下圖為電解精煉銀的示意圖， a的電極材料為 , 若b極有少量紅棕 色氣體產(chǎn)生，則b極的電極反應(yīng)有 、 。,判斷：電解精煉銅時(shí)，電路中有2mol電子，則陽 極質(zhì)量減少64g。（ ）,12,3. 電鍍,電鍍：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金的過程，,電極： 陽極鍍層金屬 陰極待鍍金屬制品,電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。,電解質(zhì)溶液濃度保持不變,13,【2014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、Al2Cl7和AlCl4組成的離 子液體作電解液時(shí)

7、，可在鋼制品上電鍍鋁。 （1）鋼制品應(yīng)接電源的 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)， 陰極電極反應(yīng)式為 。若改用AlCl3 水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為 。,14,4電冶金 利用電解熔融鹽或氧化物的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。 (1)冶煉鈉：2NaCl(熔融)2NaCl2 電極反應(yīng)：陽極： ， 陰極： 。,2Cl2e=Cl2,2Na2e=2Na,6O212e=3O2,4Al312e=4Al,2Cl2e=Cl2,Mg22eMg,15,題組一電解原理的“常規(guī)”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 下列說法正確的是() A.氯堿工業(yè)中，X

8、電極上反應(yīng)式是4OH4e =2H2OO2 B.電解精煉銅時(shí)，Z溶液中的Cu2濃度不變 C.在鐵片上鍍銅時(shí)，Y是純銅 D.制取金屬鎂時(shí)，Z是熔融的氯化鎂,D,16,2.下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯誤的是(),C,17,3（2014海南卷）以石墨為電極，電解KI溶液（其中含有少量酚酞和淀粉）。下列說法錯誤的是 A陰極附遠(yuǎn)溶液呈紅色 B陰極逸出氣體 C陽極附近溶液呈藍(lán)色 D溶液的pH變小,D,18,4.用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時(shí)得到H2SO4，其原理如圖所示(電極材料為石墨)。 (1)圖中a極要連接電源的 _(填“正”或“負(fù)”) 極，

9、C口流出的物質(zhì)是_。 (2)SO 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(qiáng)，用平衡移動原理解釋原因_。,(一)電解原理在“環(huán)境治理”中的不尋常應(yīng)用,題組二電解原理的“不尋常”應(yīng)用,19,答案(1)負(fù)硫酸,20,5、2014江蘇將燒堿吸收H2S后的 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)： S22e=S(n1)SS2= 寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式：_。,2H2O2e=H22OH,21,解題方法總結(jié)：,判斷：電極名稱（電子、電流、離子移動方向；產(chǎn)物；反應(yīng)類型；題目信息等方法判斷）,書寫：熟記粒子放電順序，滿足電荷守恒。 兼顧：即注意介質(zhì)，考慮介質(zhì)

10、中的微粒是否參與電極反應(yīng)。 檢驗(yàn)：即檢驗(yàn)電極反應(yīng)式是否滿足質(zhì)量守恒和電荷守恒。,分析：電極材料及溶液中的陰陽離子,22,6.2014全國卷改編】H3PO2可用電滲析法制備。“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)：,寫出陽極的電極反應(yīng)式_。 分析產(chǎn)品室可得到H3PO2的原因（用離子方程式表示）_。,答案2H2O4e=O24H HPO32+ 2H+ = H3PO3,23,(二)電解原理在“物質(zhì)制備”中的不尋常應(yīng)用,答案正極4OH4e=O22H2O,24,8.用如圖裝置電解硫酸鉀溶液制取氫氣，氧氣，硫酸和氫氧化鉀。從開始通電時(shí)，收集B和C逸出的氣體。1 min后測

11、得B口的氣體體積為C口處的一半，下列說法不正確的是() A.電源左側(cè)為正極 B.電解槽左側(cè)的電極反應(yīng)方程 式為2H2O4e=O24H,D,C.D口導(dǎo)出的溶液為KOH溶液，且濃度比剛加入電解槽右側(cè)時(shí)的濃度大 D.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若1 min后從C口處收集到的氣體比B口處收集到的氣體多2.24 L，則有0.1NA個(gè)SO 通過陰離子膜,25,陰極：4H4e=2H2或4H2O4e=2H24OH； A、B均正確； C項(xiàng)，右側(cè)由于H放電，產(chǎn)生KOH，所以其濃度比剛加入電解槽右側(cè)時(shí)的濃度大； D項(xiàng)，設(shè)產(chǎn)生O2為x mol，則產(chǎn)生H2為2x mol， 2xx0.1 molx0.1 mol 消耗的OH為0.4 m

12、ol，則有0.2NA個(gè)SO 通過陰離子膜。 答案D,26,（2012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CH4和O2 ，電解質(zhì)為KOH溶液。 某研究小組將兩個(gè)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(shí)驗(yàn)，如圖所示。 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 、 。 (2)閉合K開關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生其中b電極 上得到的是 ，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式 為 ；,27,（2012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CH4和O2 ，電解質(zhì)為KOH溶液。某研究 小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源，進(jìn)行

13、飽和氯化 鈉溶液電解實(shí)驗(yàn)，如圖所示。 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 、 。 (2)閉合K開關(guān)后，a、b電極上均有氣體產(chǎn)生其中b電極 上得到的是 ，電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為 ；,28,【2014年高考廣東卷第11題】某同學(xué)組裝了如圖所示 的電化學(xué)裝置電極I為Al，其他電極均為Cu，則 A電流方向：電極IV電極I B電極I發(fā)生還原反應(yīng) C電極II逐漸溶解 D電極III的電極反應(yīng)：Cu2+2e-=Cu,29,（2012福建）將右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的 K 閉合，下列判 斷正確的是 A.Cu 電極上發(fā)生還原反應(yīng) B.電子沿 ZnabCu 路徑流動 C.片刻后甲池中c(S

14、O42-)增大 D.片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅色,30,【2014年高考新課標(biāo)卷2第12題】2013年3月我國科學(xué)家 報(bào)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 Aa為電池的正極 B電池充電反應(yīng)為LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLi C放電時(shí)，a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化 D放電時(shí)，溶液中Li從b向a遷移,31,【2014年高考天津卷第6題】已知：鋰離子電池的 總反應(yīng)為：LixC+Li1-xCoO2 C+LiCoO2 鋰硫電池的總反應(yīng)為：2Li+S Li2S。有關(guān)上述 兩種電池說法正確的是 A鋰離子電池放電時(shí)，Li+向負(fù)極遷移 B鋰硫電池充電時(shí)，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng) C理論上兩種電

15、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,放電,充電,32,（2013新課標(biāo)I卷）銀制器皿日久表面會逐漸變黑， 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 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(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會褪去。下列說法正 確的是（ ） A處理過程中銀器一直保持恒重 B銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀 C該過程中總反應(yīng)為2Al + 3Ag2S = 6Ag + Al2S3 D黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl,33,（2013江蘇卷）Mg-H2O2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 池

16、工作時(shí)，下列說法正確的是（ ） AMg 電極是該電池的正極 BH2O2 在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng) C石墨電極附近溶液的pH 增大 D溶液中Cl向正極移動,34,（2013浙江卷）電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有KI及 淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通 電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，一段時(shí)間后，藍(lán)色逐漸變淺。 已知:3I2+6OH=IO3+5I+3H2O 下列說法不正確的是 A右側(cè)發(fā)生的電極方程式：2H2O+2e=H2+2OH B電解結(jié)束時(shí)，右側(cè)溶液中含有IO3 C電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式 KI+3H2O=KIO3+3H2 D如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā) 生的總化學(xué)方程式不變,D,35,（2011新課標(biāo)全國卷）鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放 電時(shí)的總反應(yīng)為：Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2。 下列有關(guān)該電池的說法不正確的是 A. 電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O