高考化学专题十三-电化学.docx

专题十三 电化学电能转化为化学能——电解一、电解的原理（一）相关概念1、电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程2、电解池：能够发生电解的装置叫电解池3、构成电解池的条件： （1）外加直流电源 （2）两个固体电极 阴极：与电源“—”极相连的电极；得到电子，发生还原反应的电极；电子流入，阳离子移向的电极 阳极：与电源“+”极相连的电极；失去电子，发生氧化反应的电极；电子流出，阴离子移向的电极 （3）电解质溶液或熔融电解质 （4）构成闭合的电路（二）电极产物的判断和电极方程式的书写1、电极反应：2、电解熔融NaCl1）、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？2）、通电后，外电路上的电流方向怎样？3）、接通电源后，熔融氯化钠中Na+、Cl-各向那个方向运动？e-e-Cl-Na+石墨电极铁电极 熔融NaCl4）、移到两极表面的Na+、Cl-将发生什么变化？ 电解熔融NaCl在熔融NaCl中，存在自由移动的Na+和Cl-，做杂乱无章的运动。

通电后，电子由电源的负极流出，聚集到铁电极上由于正负电荷相互吸引，Na+要移向铁电极，做定向移动Na+在铁电极上得到电子，Na+ + e- = Na，发生还原反应Cl-要移到石墨电极上，失去电子，2Cl- — 2e- = Cl2↑，发生氧化反应为了维持电流，Cl-要不断地失去电子，不断地定向移动到石墨电极上这样在通电的情况下NaCl就分解成了Na和 Cl2，电能就转化为化学能储存在Na和 Cl2里面了这个过程就称之为电解电荷要守恒 阴极：2Na+ +2 e- = 2Na 阳极：2Cl- — 2e- = Cl2↑ 总方程式：2Na+ + 2Cl- 2Na + Cl2↑（离子方程式） 2NaCl 2Na + Cl2↑（化学方程式）3、电解CuCl2的电极反应的书写Cu2+H+Cl-OH-e-e-石墨电极石墨电极 CuCl2溶液 电解CuCl2溶液3、书写步骤：（1）分析电极材料 是惰性电极还是活性电极（Fe、Cu，Ag)等金属 ，若阳极是活性电极，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。

（2）明确电解液中存在的离子CuCl2溶液中存在哪些自由移动的离子？（3）是哪些离子得失电子 放电顺序： 阴极：阳离子得电子顺序：Ag+>Hg2+> Fe3+>Cu2+> H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> H+（水）Al3+>Mg2+>Na + >Ca2+> K+ 阳极：阴离子失电子顺序：活性电极﹥阴离子即： Cu>Hg >Ag>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>（ NO3－、SO42－含氧酸根）>F-二、电解原理的应用电解的类型：类型实例电极反应特点电解对象电解质浓度pH溶液复原电解水NaOH阴：2H++2e-====H2↑阳：4OH--4e-====2H2O+O2↑水增大增大加水H2SO4水增大减小加水Na2SO4水增大不变加水电解电解质HCl电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电电解质减小增大通氯化氢CuCl2电解质减小—加氯化铜放H2生碱NaCl阴极：H2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电电解质和水生成新电解质增大通氯化氢放O2生酸CuSO4AgNO3阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸电解质和水生成新电解质减小加氧化铜（一）氯碱工业示意图及阳离子交换膜的两个优点。

Na+Na+H2O(含少量NaOH)NaOH浓溶液NaCl稀溶液NaCl浓溶液H2Cl2阳离子交换膜 【强调】离子放电顺序是对在一定条件下，离子并不都能在电极上发生反应而且所给的离子放电顺序是一定条件下的经验规律，不同的实验条件会存在不同的顺序，规律是有条件限制的二）铜的电解精炼粗铜：含杂质（Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等）（三）电镀 利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程电极： 阴极——镀件 (待镀金属制品) 阳极——镀层金属或惰性电极电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液电镀液的浓度基本不变阳极：Cu – 2e– = Cu2+ 阴极：Cu2+ + 2e– = Cu（四）电冶金---冶炼活泼金属 K ~~ Al 为什么不电解钠、镁、铝的盐溶液？（五）总结电解池、电解精练池、电镀池的比较电解池电解精练池电镀池定义将电能转变成化学能的装置应用电解原理将不纯的金属提纯的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置形成条件①两电解接直流电源②电极插入电解质溶液或熔融电解质中③形成闭合回路①不纯金属接电源正极，纯的金属接电源负极 ②电解质溶液须待提纯金属的离子①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 ②电镀液须含有镀层金属的离子电极名称阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阳极：不纯金属阴极：纯金属阳极：镀层金属阴极：镀件电极反应阳极：氧化反应阴极：还原反应习题1、 下列关于电解池的叙述不正确的是( )A、与电源正极相连的是电解池的阴极 B、与电源负极相连的是电极池的阴极C、在电解池的阳极发生的是氧化反应 D、电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极2、电解池的阳极是( )A、发生还原反应的极　　　　　　　　　B、发生氧化反应的极C、电极上一定会析出新物质　　　　　　　D、电极本身一定被消耗3、右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。

则下列有关的判断正确的是（ ）A、a为负极，b为正极B、a为阳极，b为阴极C、电解过程中，d电极质量增加D、电解过程中，氯离子浓度不变4、在下列金属单质中，不可以由它们盐的水溶液来制备的是A、银 B、铜 C、镁 D、钠5、用铂电极（惰性）电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是（ ）A、稀NaOH溶液　　　　　　　　　　　　　B、HCl溶液C、酸性MgSO4溶液　　　　　　　　　　　D、酸性AgNO3溶液6、在相同温度下用惰性电极电解下列物质的水溶液，一段时间后溶液中c(OH-)减少的是（ ）A、HCl　　　B、NaOH　　　　C、Na2SO4　　　　D、CuSO47、右图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是      a极板b极板x电极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl28、以Fe为阳极，Pt为阴极，对足量的 Na2SO4 溶液进行电解，一段时间后得到4 mol Fe(OH)3沉淀，此间共消耗水的物质的量为 A．6mol B．8mol C．10mol D．12mol9、用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是： A、CuCl2 （CuO）；B、NaOH （NaOH）；C、NaCl （HCl）； D、CuSO4 [Cu（OH）2]10、某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，物质的量之比为3∶1。

用石墨作电极电解溶液，根据电极产物，可明显分为三个阶段下列叙述不正确的是A．阴极只析出H2 B．阳极先析出Cl2，后析出O2C．电解最后阶段为电解水 D．溶液pH不断增大，最后为711、电解CuSO4溶液时，若要达到以下三个要求：①阳极质量减少；②阴极质量增加；③电解溶液中c(Cu2+)不变，则可选用的电极是（ ）A、纯铜作阳极，含Zn、Ag的Cu合金作阴极B、含Zn、Ag的Cu合金作阳极，纯铜作阴极C、用钝铁作阳极，纯铜作阴极D、用石墨作阳极，用惰性电极(Pt)作阳极12、下列叙述中，不正确的是（ ）A、电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应B、原电池跟电解池连接后，电子从电池负极流向电解池阳极C、电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化反应D、电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气13、下列关于铜电极的叙述正确的是（ ）A、铜锌原电池中铜是正极 B、用电解法精炼粗铜时精铜作阳极C、在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D、电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极14、电解100mL16%的氢氧化钠溶液（密度为1g/cm3），用石墨作电极，10min后电解液的浓度为19.5%，这是因为（ ）A、溶质增加了3.5g B、氢氧化钠的物质的量不变，而水被电解了1molC、氢氧化钠的消耗比水的消耗少D、氢氧化钠不参加反应，只有水参加反应，且放出H2和O2，消耗了18g水15、用惰性电极电解下列物质的溶液，当电路中通过相同电量时，在阴极上析出物质的质量最多的是（ ）A、ZnSO4 B、CuSO4 C、K2SO4 D、AgNO316、在水中加入等物质的量的Ag+、Na+、Pb2+、NO、Cl、SO, 该溶液用惰性电极电解片刻, 氧化产物与还原产物的质量比为 （ ） A A．8∶1 B．2∶27 C．35.5∶108 D．108∶35.517、将分别盛有熔融KCl、MgCl2、Al2O3的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出K、Mg、Al的物质的量之比为（ ）A、1:2:3 B、3:2:1 C、6:3:1 D、6:3:218、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，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( )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NaCl19、如图所示，通电5min后，电极5的质量增加2.16g，回答：（1）电。