湖南省永州市年高考化学研究团队二轮复习讲义:课时22电解池(教师)
高考化学电解池专题辅导讲义

高考化学电化学辅导讲义授课主题电解池原理及应用教学目的1、掌握原电池的原理,并能在实际题型中正确分析。
2、能够熟练的书写电解池的电极方程式,记住离子放电顺序。
3、熟悉常见的电解池原理实际应用教学重难点电极方程式的书写教学内容一、本节知识点讲解一(电解池工作原理)1、电解原理电解:①定义:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程、②特点。
A、电解是最强有力的氧化还原手段,是不可逆(填“可逆”或“不可逆”)的。
B、从本质上看,电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。
2、电解的定义使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
电解时使用的电离必须是直流电、在电解过程中,电能转化成化学能。
3、电解池(1)电解池的定义将电能转化为化学能的装置叫做电解池,电解池又叫做电解槽。
(2)电解池的构造①直流电源;②两个固体电极;③电解质溶液或熔融电解质;④形成闭合回路。
(3)工作原理(以惰性电极电解氯化铜为例)。
A。
实验装置:B。
电池总反应:CuCl2错误!Cl2↑+Cu。
C、电解池中离子的定向移动:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极、(4)电解池工作原理通电时电子从电源的负极出发,流向电解池的阴极,在该电极上,阳离子获得电子发生还原反应;与此同时,阴离子在阳极上失去电子发生氧化反应,失去的电子再从电解池的阳极流向电源的正极,从而在两部分导体中形成闭合回路。
由上述分析可知:电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子参加反应,电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程、(5)电解池与原电池比较电解池原电池原理电能转化为化学能化学能转化为电能构成阴极、阳极、电解质溶液、电源正极、负极、电解质溶液、盐桥电极反应阳极发生氧化反应阴极发生还原反应负极发生氧化反应正极发生还原反应反应是否自发非自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应4、电解时阴、阳两极物质的放电顺序(1)阳极物质的放电顺序①首先要看电极材料;②假如阳极材料是活性电极(金属活动性顺序中银往常的金属,包括银),则电解时电极材料失电子,电极不断消耗。
《电解池》教研课件高中化学人教版

一判(判断阴、阳极)、 二看(看清阳极材料)、 三分(分清放电离子)、 四写(写出电极反应)
注意:
①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,如:外加电源阴极 保护法。阳极材料,活泼金属先放电。
②熟练掌握常见离子放电顺序 ③电解水溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电,即不可 能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
复习过关
1、下图是电解饱和NaCl溶液的实验装置,其中c、 d为石墨电极。则下列有关判断中正确的是( A )
A.a为正极、b为负极
B.c为阴极、d为阳极
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
2、下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置, 通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶 液。下列实验现象中正确的是D ( )
电解池的工作原理及 其应用专题复习
❖ 复习目标: 电解池原理:电极判断、电极反应式书
写、离子放电规律、电解质溶液变化。
电解池应用:氯碱工业、电镀、铜的精炼、 电解制钠、镁、铝等
❖ 重、难点: 电解池工作原理,电解产物的判断方法
及溶液变化规律。
回忆原电池电解池的构成 分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。
A.逸出气体的体积:a电极的小于b电极的 B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体 C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色 D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色
3、Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念 设计的制取Cu2O的电解池示意图如下, 电解总反应为:2Cu+H2O =Cu2O+H2↑。下列 说法正确的是(A )
+-
高中化学《电解池》PPT优秀课件人教版

阳极反应: 2Cl- _ 2e- = Cl2↑ (氧化反应)
阴极反应: 2H+ + 2e- = H2 ↑ (还原反应)
e-
阳极
C
e-
阴极
C
Cl-
Na+
OH-
H+
NaCl溶液
交流研讨四
2.根据上述练习,思考如何判断电解池的阴极,有 哪些依据?
反应类型:还原反应 电源连接:与原电池的负极相连 微粒流向:电子流入,电流流出,阳离子流向
电化学基础
§4.3 电解池 (第1课时)
【学习目标】
1.理解电解原理,初步掌握一般电解反应反应物、 产物的判断方法,能写出电极反应式和电解化学方 程式。 2.理解电解质溶液、电极对电解的影响。
【重点难点】
掌握点解原理,形成电解池工作原理的思维模型。
魔术开始了
§4.3 电解池 第1课时 电解原理
⑤电解质溶液中的阳离子流向阴极,且所有阳离子
ᵡ 均得电子( )
当堂检测
2.能用电解原理说明的问题是( D)
①电解是把电能转变成化学能的过程 ②电解是把化学能转变成电能的过程 ③电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化 ④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现 ⑤任何溶液被电解时,必将导致氧化还原反应的发生
A.①②③④ C.③④
B.②③⑤ D.①③④⑤
当堂检测
3.如图所示是电解氯化铜溶液的装置,其中c、d为
石墨电极,下列有关判断正确的是( C )
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,氯离子的浓度不变
课堂小结
原电池与电解池比较
原电池
2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—电解原理(新高考通用)

2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—电解原理(新高考通用)【必备知识】1.电解池工作原理能量转化:电能转化为化学能注意电子不下水,离子不上线。
如何区分阴阳极阳极阴极电源连正极连负极离子移向阴离子阳离子反应类型氧化反应还原反应得失电子失去电子得到电子化合价变化升高降低2.电解规律(1)阳极产物的判断①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极),电极材料失电子,生成金属阳离子。
注意:Fe失电子变成Fe2+②惰性电极(Pt、Au、石墨),要依据阴离子的放电顺序加以判断。
阴离子的放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
S2-、I-、Br-、Cl-放电,产物分别是S、I2、Br2、Cl2;若OH-放电,则得到H2O和O2。
(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断。
阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
注意①电解水溶液时,Al3+、Mg2+、Na+、K+不可能在阴极放电。
②若金属阳离子(Fe3+除外)放电,则得到相应金属单质;若H+放电,则得到H2。
3.常例分析完成下表(电极为惰性电极)类型实例电极反应式溶液pH变化溶液复原方法电解水型H2SO4阳极:2H2O-4e-===4H++O2↑阴极:4H++4e-===2H2↑总反应:2H2O=====电解2H2↑+O2↑减小加水NaOH阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑阴极:4H2O+4e-===2H2↑+4OH-总反应:2H2O=====电解2H2↑+O2↑增大KNO3阳极:2H2O-4e-===4H++O2↑阴极:4H2O+4e-===2H2↑+4OH-总反应:2H2O=====电解2H2↑+O2↑不变电解电解质型HCl阳极:2Cl--2e-===Cl2↑阴极:2H++2e-===H2↑总反应:2H++2Cl-=====电解H2↑+Cl2↑增大通入HCl气体CuCl2阳极:2Cl--2e-===Cl2↑阴极:Cu2++2e-===Cu总反应:Cu2++2Cl-=====电解Cu+Cl2↑-加CuCl2固体放氢生碱型NaCl阳极:2Cl--2e-===Cl2↑阴极:2H2O+2e-===H2↑+2OH-总反应:2Cl-+2H2O=====电解H2↑+Cl2↑+2OH增大通入HCl气体MgCl2阳极:2Cl--2e-===Cl2↑阴极:2H2O+Mg2++2e-===H2↑+Mg(OH)2↓总反应:MgCl2+2H2O=====电解Cl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓增大通入HCl气体放氧生AgNO3阳极:2H2O-4e-===4H++O2↑减小加入酸型阴极:4Ag ++4e -===4Ag总反应:4Ag ++2H 2O=====电解4Ag +O 2↑+4H+Ag 2O 固体CuSO 4阳极:2H 2O -4e -===O 2↑+4H+阴极:2Cu 2++4e -===2Cu总反应:2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+2H 2SO 4减小加CuO或CuCO 3注意电解质溶液的复原,应遵循“出什么加什么”(即一般加入阴极产物与阳极产物形成的化合物)的原则。
湖南省永州市2022年高考化学研究团队二轮复习讲义:课时4 沉淀反应 络合反应(教师版)

永州市2021年高考化学其次轮复习课时讲义沉淀反应络合反应编写:杨学云(蓝山二中)审核:张慧坚龙路云【明确考纲】1.了解与沉淀相关的反应类型以及沉淀反应的实质。
2.了解中学化学中几个常见的络合反应。
【课前真题】[2020·新课标全国Ⅲ,6] 用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲线如图所示。
下列有关描述错误的是()A. 依据曲线数据计算可知K sp(AgCl)的数量级为10-10B. 曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=K sp(AgCl)C. 相同试验条件下,若改为0.0400 mol·L-1 Cl-,反应终点c移到aD. 相同试验条件下,若改为0.0500 mol·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动【答案】C【解析】:A.选取横坐标为50mL的点,此时向50mL 0.05mol/L的Cl-溶液中,加入了50mL 0.1mol/L的AgNO3溶液,所以计算出此时溶液中过量的Ag+浓度为0.025mol/L(依据银离子和氯离子1:1沉淀,同时不要遗忘溶液体积变为原来2倍),由图示得到此时Cl-约为1×10-8mol/L(实际稍小),所以K SP(AgCl)约为0.025×10-8=2.5×10-10,所以其数量级为10-10,选项A正确。
B.由于K SP(AgCl)微小,所以向溶液滴加硝酸银就会有沉淀析出,溶液始终是氯化银的饱和溶液,所以c(Ag+)·c(Cl-)=K SP(AgCl),选项B正确。
C.滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子,所以滴定的终点应当由原溶液中氯离子的物质的量打算,将50mL 0.05mol/L 的Cl-溶液改为50mL 0.04mol/L的Cl-溶液,此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的0.8倍,所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的0.8倍,因此应当由c点的25mL变为25×0.8=20mL,而a点对应的是15mL,选项C错误。
2022年高考化学二轮复习第一篇 专题7 微专题4 电解池 金属的腐蚀与防护

4.(2020·江苏高考)将金属 M 连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。 在如图所示的情境中,下列有关说法正确的是( )
A.阴极的电极反应式为 Fe-2e-===Fe2+ B.金属 M 的活动性比 Fe 的活动性弱 C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护 D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
电解原理及电极反应式的书写 1.电解池工作原理模型
2.电解池中阴极和阳极的 5 种判断方法
3.电解池电极反应式的书写模式 (1)阳极 ①活泼金属作电极,电极材料本身失电子,M-ne-===Mn+。 ②电极为惰性电极,溶液中较易失电子的阴离子优先失去电子,其顺序为 S2-> I->Br->Cl->OH-,Rn--ne-===R。 (2)阴极 溶液中较易得电子的阳离子优先得到电子,其顺序为 Ag+>Cu2+>H+,Mn++ ne-===M。
+H2↑(Fe+2C5H6===Fe(C5H5)2+H2↑)
(2)水会阻碍中间产物 Na 的生成;水会电解生成 OH-,进一步与 Fe2+反应生成 Fe(OH)2
1.试题特点 电解池、金属的腐蚀与防护试题往往与生产、生活及新科技等相联系,以装置图或流程图为载体呈 现,题材广,信息新,题目具有一定难度。顺利解题必须熟练掌握电解池工作原理及金属的腐蚀与 防护原理等基础知识,熟练书写电极反应式并能灵活运用电子守恒原理进行相关计算。 2.命题角度 预测高考仍会在电解原理及应用方面加强命题,考查的角度有 (1)阴、阳极及电极反应式的判断; (2)溶液中离子移动方向判断; (3)离子交换膜的应用; (4)金属腐蚀与防护等。平时要加强关注最新科技中涉及的电解的发展方向。
【解析】选 D。a 极析出氧气,氧元素的化合价升高,作电解池的阳极,b 极通入氧 气,生成过氧化氢,氧元素的化合价降低,被还原,作电解池的阴极。a 极是阳极, 属于放氧生酸型的电解,所以阳极的反应式是 2H2O-4e-===4H++O2↑,故 A 正确; 电解时阳极产生氢离子,通过质子交换膜移向阴极,所以电解一段时间后,阳极室的 pH 不变,故 B 正确;电解过程中,阳离子移向阴极,H+由 a 极区向 b 极区迁移,C 正确;电解时,阳极的反应为 2H2O-4e-===4H++O2↑,阴极的反应为 O2+2e-+ 2H+===H2O2,总反应为 O2+2H2O===2H2O2,要消耗氧气,即是 a 极生成的氧气小 于 b 极消耗的氧气,故 D 错误。
高考化学二轮复习电解池教案

“电解池”一、教学内容分析本节课教学是人教版高中化学选修4《化学反应原理》中第四章电化学第三节电解池的第1课时内容。
本章着重研究化学反应与电能的关系。
电解池是将理论语实际相联系的实体,通过“电解氯化铜溶液实验”引出电解原理,又在理解电解原理的基础上介绍相关化工生产方面的应用,如氯碱工业、电解精炼铜、电镀工业以及电冶金等。
通过学习帮助学生了解电能转化为化学能的条件和方法,加深对氧化还原反应的认识,提高辩证思维能力,同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风。
因此这节课的重心是通过实验探究及对实验现象的观察,利用氧化还原理论进行分析、推理,体验科学探究的过程,了解电解池的工作原理,形成一定的实验能力、观察能力和归纳能力。
二、学生情况分析1.知识基础学生通过原电池以及化学电源的学习,已经能从化学能与电能的转化角度认识原电池,初步理解此类反应的本质是氧化还原反应并能从该角度分析常见的化学电源。
从金属冶炼方法上学生对电解的应用有了一些了解,但工作原理并不清楚。
电解原理的分析:首先引导学生分析通电前后溶液中存在的离子及运动情况,依据反应现象分析得失电子、氧化还原过程,用自己的语言归纳。
2.实验技能基础学生经过必修化学的学习,学生的动手能力、观察能力和分析能力有一定提高。
三、教学目标设计1.教学目标(1)知识与技能目标:了解电解池的工作原理;能用氧化还原的知识正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式;培养学生观察能力、分析能力、归纳总结能力及运用知识解决问题的能力;(2)过程与方法目标:通过实验探究及对实验现象的观察,利用氧化还原理论进行分析、推理,形成一定的实验能力、观察能力和归纳能力。
体验科学探究的过程,在实验探究与交流活动中,训练学生的思维能力,以及分析处理信息的能力。
(3)情感态度与价值观目标:通过有关化学实验,激发探究欲望。
在实验探究过程中,提高辩证思维能力,同时帮助学生牢固树立理论联系实际的学风。
湖南省永州市2022年高考化学研究团队二轮复习讲义:课时21 原电池原理及应用(教师版)

永州市2021年高考化学其次轮复习课时讲义 原电池原理及应用编写:杨丰毓(道县一中) 审核:唐悟 龙路云 【明确考纲】1、依据化学高考考纲,对同学的力量要求有: ①理解原电池的构成、工作原理以及应用;②能精确 推断二次电池充电、放电时的电极,并能书写对应电极反应和总反应方程式; ③运用原电池原理分析新型化学电源的工作原理; ④利用电子守恒进行相关计算。
2、以上各部分学问与技能的综合应用。
【课前真题】1.(2020·全国卷Ⅲ,11)一种可充电锂—空气电池如图所示。
当电池放电时,O 2与Li +在多孔碳材料电极处生成Li 2O 2-x (x =0或1)。
下列说法正确的是( ) A .放电时,多孔碳材料电极为负极B .放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C .充电时,电解质溶液中Li +向多孔碳材料区迁移 D .充电时,电池总反应为Li 2O 2-x ===2Li +(1-x2)O 2【答案】 D【解析】由题意知,放电时负极反应为4Li -4e -===4Li +,正极反应为(2-x )O 2+4Li ++4e -===2Li 2O 2-x (x =0或1),电池总反应为(1-x2)O 2+2Li===Li 2O 2-x 。
充电时的电池总反应与放电时的电池总反应互为逆反应,故充电时电池总反应为Li 2O 2-x ===2Li +(1-x2)O 2,D 项正确;该电池放电时,金属锂为负极,多孔碳材料为正极,A 项错误;该电池放电时,外电路电子由锂电极流向多孔碳材料电极,B 项错误;该电池放电时,电解质溶液中Li +向多孔碳材料区迁移,充电时电解质溶液中的Li +向锂材料区迁移,C 项错误。
2.(2020·全国卷Ⅱ,12)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na —CO 2二次电池。
将NaClO 4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为3CO 2+4Na 2Na 2CO 3+C 。
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湖南省永州市年高考化学研究团队二轮复习讲义:课时22电解池(教师)永州市2019年高考化学第二轮复习课时讲义电解池原理及应用编写:杨丰毓(道县一中)审核:唐悟龙路云【明确考纲】1、根据化学高考考纲,本节对学生的能力要求有:①理解电解池的构成、工作原理以及应用;②能准确判断电解池阴阳极,并能书写对应电极反应和总反应方程式;③了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
2、以上各部分知识与技能的综合应用。
【课前真题】1. (2018·全国卷Ⅰ,13)最近我国科学家设计了一种CO 2+H 2S 协同转化装置,实现对天然气中CO 2和H 2S 的高效去除。
示意图如下所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:①EDTA-Fe 2+-e -===EDTA-Fe 3+②2EDTA-Fe 3++H 2S===2H ++S +2EDTA-Fe 2+该装置工作时,下列叙述错误的是( )A .阴极的电极反应:CO 2+2H ++2e -===CO +H 2O B .协同转化总反应:CO 2+H 2S===CO +H 2O +S C .石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低D .若采用Fe 3+/Fe 2+取代EDTA-Fe 3+/EDTA-Fe 2+,溶液需为酸性【答案】 C【解析】由题中信息可知,石墨烯电极发生氧化反应,为电解池的阳极,则ZnO@石墨烯电极为阴极。
阳极接电源正极,电势高,阴极接电源负极,电势低,故石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的高,C 项错误;由题图可知,电解时阴极反应式为CO 2+2H ++2e -===CO +H 2O ,A 项正确;将阴、阳两极反应式合并可得总反应式为CO 2+H 2S===CO +H 2O +S ,B 项正确;Fe 3+、Fe 2+只能存在于酸性溶液中,D 项正确.2.[2016·天津理综,10(5)]化工生产的副产氢也是氢气的来源。
电解法制取有广泛用途的Na 2FeO 4,同时获得氢气:Fe +2H 2O +2OH -=====通电FeO 2-4+3H 2↑,工作原理如图1所示。
装置通电后,铁电极附近生成紫红色FeO 2-4,镍电极有气泡产生。
若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。
已知:Na 2FeO 4只在强碱性条件下稳定,易被H 2还原。
①电解一段时间后,c (OH -)降低的区域在________(填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因为______________________________。
③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:______________________________________________________________。
【答案】①阳极室②防止Na2FeO4与H2反应使产率降低③M点:c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢[或N点:c(OH-)过高,铁电极上有Fe(OH)3(或Fe2O3)生成,使Na2FeO4产率降低] 【解析】①根据题意,镍电极有气泡产生是H+得电子生成H2,发生还原反应,则铁电极上OH-被消耗且无补充,溶液中的OH-减少,因此电解一段时间后,c(OH-)降低的区域在阳极室。
②H2具有还原性,根据题意:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
因此,电解过程中,需将阴极产生的气体及时排出,防止Na2FeO4与H2反应使产率降低。
③根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,在M点:c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢;在N点:c(OH-)过高,铁电极上有Fe(OH)3生成,使Na2FeO4产率降低。
课堂精讲【考点归类】电解原理的理解与应用,多池串联分析,电化学腐蚀与防护题型一电解原理的理解与应用核心知识必备:1.构建电解池模型,类比分析电解基本原理构建如图电解CuCl2溶液模型,通过类比模型,结合氧化还原反应知识(如:化合价的变化、得失电子情况等),能迅速判断电解池的阴、阳极,弄清楚外电路中电子的移动情况和内电路中离子的移动情况,准确判断离子的放电顺序并书写电极反应式和电解总反应式,掌握电解基本原理。
2.注意放电顺序:①阳极产物的判断首先看电极,如果是活性电极作阳极,则电极材料失电子,电极溶解(注意:铁作阳极溶解生成Fe2+,而不是Fe3+);如果是惰性电极,则需看溶液中阴离子的失电子能力,阴离子放电顺序为S2->I->Br->Cl->OH-(水)>含氧酸根>F-。
②阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断:Ag +>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+。
【典例剖析】1. (2016·全国卷Ⅰ,11)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO2-4可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是()A.通电后中间隔室的SO2-4离子向正极迁移,正极区溶液pH 增大B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C.负极反应为2H2O-4e-===O2+4H+,负极区溶液pH降低D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成【答案】B【解析】电解池中阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动,即SO2-4离子向正极区移动,Na+向负极区移动,正极区水电离的OH-发生氧化反应生成氧气,H+留在正极区,该极得到H2SO4产品,溶液pH减小,负极区水电离的H+发生还原反应生成氢气,OH-留在负极区,该极得到NaOH 产品,溶液pH增大,故A、C项错误,B正确;该电解池相当于电解水,根据电解水的方程式可计算出当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.25mol的O2生成,D错误。
【点拨】“六点”突破电解应用题(1)分清阴、阳极,与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为阴极,两极的反应为“阳氧阴还”。
(2)剖析离子移向,阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。
(3)注意放电顺序。
(4)书写电极反应式,注意得失电子守恒。
(5)正确判断产物【变式1】H3BO3可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备,其工作原理如图,下列叙述错误的是()O-4e-===O2↑+4H+A.M室发生的电极反应式为2HB.N室中:a%<b%C.b膜为阴膜,产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸D.理论上每生成 1 mol产品,阴极室可生成标准状况下5.6 L气体答案 D题型二多池串联核心知识必备:【典例剖析】2..如下图所示,其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O。
下列说法正确的是() A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化为电能的装置B.甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH-6e-+2H2O===CO2-3+8H+C .反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO 4溶液恢复到原浓度D .甲池中消耗280mL(标准状况下)O 2,此时丙池中理论上最多产生1.45g 固体【答案】D【解析】甲池为原电池,作为电源,乙池、丙池为两个电解池。
根据原电池的形成条件知,通入CH 3OH 的一极为负极,通入O 2的一极为正极,所以石墨、Pt(左)作阳极,Ag 、Pt(右)作阴极;B 项,负极反应:CH 3OH -6e -+8OH -===CO 2-3+6H 2O ;C 项,应加入CuO 或CuCO 3;D 项,丙池中:MgCl 2+2H 2O =====通电Mg(OH)2↓+Cl 2↑+H 2↑,消耗0.0125molO 2,转移0.05mol 电子,生成0.025molMg(OH)2,其质量为1.45g 。
【变式2】已知H 2O 2是一种弱酸,在强碱溶液中主要以HO -2的形式存在。
已知:Al —H 2O 2碱性燃料电池的总反应为2Al +3NaHO 2===2NaAlO 2+NaOH +H 2O 。
以Al —H 2O 2燃料电池电解尿素[CO(NH 2)2]的碱性溶液制备氢气(电解池中隔膜仅阻止气体通过,c 、d 均为惰性电极)。
下列说法不正确的是( )A .电极a 发生的反应为Al +4OH --3e -===AlO -2+2H 2O B .电极b 是正极,且反应后该电极区的pH 增大C .电解过程中,电子的流向为a→b→c→dD .电解时,消耗2.7 g Al ,则产生标准状况下的氮气1.12 L 答案 C题型三电化学腐蚀与防护核心知识必备:【典例剖析】3. (2017·全国卷Ⅰ)支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是( )A .通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B .通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C .高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流D .通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整【答案】C【解析】钢管桩接电源的负极,高硅铸铁接电源的正极,通电后,外电路中的电子从负极流向钢管桩(阴极),从高硅铸铁(阳极)流向正极,A 、B 正确;C 项,题给信息高硅铸铁为“惰性辅助阳极”不损耗,错误。
【变式3】我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象,在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,防护原理如图所示。
下列说法错误的是()A.通电时,锌环是阳极,发生氧化反应B.通电时,阴极上的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-C.断电时,锌环上的电极反应为Zn2++2e-=ZnD.断电时,仍能防止铁帽被腐蚀【答案】C【课后巩固】1.用如图装置研究电化学原理,下列分析中错误的是()【答案】 D2.一种生物电化学方法脱除水体中NH+4的原理如图所示,下列说法正确的是()A.装置工作时,化学能转变为电能B.装置工作时,a极周围溶液pH降低C.装置内工作温度越高,NH+4脱除率一定越大D.电极b上发生的反应之一是:2NO-3-2e-===N2↑+3O2↑【答案】 B3.工业上利用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。
下列说法不正确的是()已知:①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解②氧化性:Ni2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度)A.碳棒上发生的电极反应:4OH--4e-===O2↑+2H2OB.电解过程中,B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小C.为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水的pHD.若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应总方程式发生改变【答案】B4.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。