2023年年北京高中化学一轮复习电解原理的应用学案.docx

2019年北京高中化学一轮复习　电解原理的应用（学案）基础知识梳理1.电解饱和食盐水(1)电极反应阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)(2)总反应方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑离子反应方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑(3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气2.电镀右图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：(1)镀件作阴极，镀层金属银作阳极2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液3)电极反应： 阳极：Ag－e－===Ag＋；阴极：Ag＋＋e－===Ag4)特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变3.电解精炼铜(1)电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜2)电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液3)电极反应：阳极：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋、Cu－2e－===Cu2＋；阴极：Cu2＋＋2e－===Cu4.电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等1)冶炼钠2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑电极反应：阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极：2Na＋＋2e－===2Na。

2)冶炼铝2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑电极反应：阳极：6O2－－12e－===3O2↑；阴极：4Al3＋＋12e－===4Al深度思考1.(1)电解氯化钠溶液时，如何用简便的方法检验产物？答案　阳极产物Cl2可以用淀粉­KI试纸检验，阴极产物H2可以通过点燃检验，NaOH可以用酚酞试剂检验2)氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开，原因是什么？答案　防止H2和Cl2混合爆炸，防止Cl2与溶液中的NaOH反应2.电解精炼铜时，阳极泥是怎样形成的？答案　粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种金属杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，金属活动性位于铜之前的金属杂质，如Zn、Fe、Ni等也会同时失去电子，但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不能在阴极析出，而只能以离子的形式留在电解液里金属活动性位于铜之后的银、金等杂质，因为失去电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，所以当阳极的铜等失去电子变成阳离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥典型题组训练题组一　电解原理的“常规”应用1.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。

下列说法正确的是A.氯碱工业中，X电极上反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑B.电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2＋浓度不变C.在铁片上镀铜时，Y是纯铜D.制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁答案　D2.使用氯化钠作原料可以得到多种产品1)实验室用惰性电极电解100 mL 0.1 mol·L－1 NaCl溶液，若阴阳两极均得到112 mL气体(标准状况)，则所得溶液的物质的量浓度是____________(忽略反应前后溶液体积的变化)2)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是________(填字母序号)A.a为正极，b为负极；NaClO和NaClB.a为负极，b为正极；NaClO和NaClC.a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD.a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl(3)实验室中很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀某同学利用上图装置，只更换一个电极，通过电解法制取较纯净的Fe(OH)2沉淀，且较长时间不变色。

该同学换上的电解材料是__________(用元素符号表示)，总的反应式是_____________答案　(1)0.1 mol·L－1　(2)B(3)Fe　Fe＋2H2OFe(OH)2↓＋H2↑题组二　电解原理的“不寻常”应用(一)处理废水3.某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如下，下列说法不正确的是 (　　)A.A为电源正极B.阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2OC.阴极区附近溶液pH降低D.若不考虑气体的溶解，当收集到H2 13.44 L(标准状况)时，有0.1 mol Cr2O被还原答案　C(二)制备物质4.电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢气的装置示意图如下：电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性电极1)A极为________，电__________________________________________2)B极为________，电极反应式为_____________________________________答案　(1)阳极　CO(NH2)2＋8OH－－6e－===N2↑＋CO＋6H2O　(2)阴极　6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－(三)处理废气5.用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示。

电极材料为石墨)(1)图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)________极，C口流出的物质是________2)SO放电的电极反应式为____________3)电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因________答案　(1)负　硫酸(2)SO－2e－＋H2O===SO＋2H＋(3)H2OH＋＋OH－，在阴极H＋放电生成H2，c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动，碱性增强第 页。