高三化学一轮复习电解原理的应用学案

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1、电解原理的应用【复习目标】1、了解电解原理在物质制备、电池充电、金属冶炼、电镀等方面的应用；2、进一步巩固电极反应式和电化学总反应方程的书写方法；3、能根据电解原理设计出符合要求的装置。【知识建构】活动一：利用电解原理工业上制备物质1．写出工业上制备金属Na、Mg、Al的化学反应方程式。离子交换膜2．右图为模拟氯碱工业的示意图：（1）阳极反应式为：，阴极反应式为：（2）电解总反应离子方程式为：（3）电解池中两电极均做成网状的目的：（4）电解装置中选用（阴或阳）离子交换膜，理由是。3．电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢气的装置示意图见右图四（池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电

2、极）。则电解时：阳极反应式为：，电解池的总反应方程式为。4．电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱的装置如图，其中a、b两极均选用惰性电极请分析：（1）气体甲为，气体乙为产物丙为（2）通电时阳极电极反应式：通电时阴极电极反应式：（3）c、d均为离子交换膜，其中c为离子交换膜，d为离子交换膜（选填“阴”或“阳”）。活动二：利用电解原理给电池充电1．下图为铅蓄电池示意图总反应式为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O请分析：（1）铅蓄电池充电时A连电源极，B连电源极。（2）铅蓄电池放电时负极反应式为：（3）铅蓄电池充电时阳极反应式为：2．镍铬(NiCd)可充电电池的电解质溶液为KOH溶液

3、，它的充、放电反应按下式进行：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2；已知Ni(OH)2、Cd(OH)2和NiOOH都不溶于KOH溶液。则下列有关电极反应式正确的是A．放电时负极：Cd－2e－===Cd2＋B．放电时正极：2NiOOH＋2e－＋2H2O===2Ni(OH)2＋2OH－C．充电时阳极：2Ni(OH)2－2e－＋4H＋===2Ni3＋＋4H2OD．充电时阴极：Cd(OH)2＋2e－===Cd＋2OH－3．某充电电池的原理如下图所示，a、b均为惰性电极，充电时右槽溶液颜色由绿色变为紫色。则该电池放电时，a极名称为，充电时b极的电极反应式为活动三：利用电解原理

4、电解精炼和电镀1．下图为铜的电解精炼示意图请分析：（1）阳极材料，阴极材料，电解质溶液为。（2）电解过程中阳极反应式为：电解过程中阴极反应式为：（3）溶解的Cu与析出的Cu的质量关系为：2．请选择合适电极及电解质溶液，完成铁制品上镀银。阳极材料：阴极材料：电解质溶液电解时阳极反应式：阴极反应式：活动四：利用电解原理进行废水处理1．电化学降解治理水中硝酸盐污染。在酸性条件下，电化学降解NO3-的原理如图，则阴极反应式为，总反应离子方程式为.2．某些工业废水因含有CN—而毒性很大，工业处理时先在废液中加入生石灰，再接上直流电源进行电解，可以将CN—转化为无毒无害的物质从而达标可以向自然界排放。

5、请回答：⑴请写出阳极发生电极反应式⑵电解过程中为提高电解效率除加大电压、缩短两极距离外还可以采取的措施有。3．工业上常用Fe做电极电解处理含Cr2O72-的酸性废水，最终使铬元素以Cr(OH)3沉淀的形式除去。某科研小组用该原理处理污水，设计装置如下图所示。试完成下列问题：⑴该燃料电池正极的电极反应式为；负极的电极反应式为。⑵甲中阳极发生的电极反应式为，在其附近的酸性溶液中发生的离子反应还有，随着反应进行，在甲装置中会形成沉淀。⑶燃料电池中若有16gCH4参加反应，则理论上可处理含铬120mg/L的废水m3（精确到小数点后两位，Cr相对原子质量为52）【仿真练习】1．电解法精炼含有Fe、Z

6、n、Ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是(　　)A．电解时以硫酸铜溶液作电解液，精铜作阳极B．粗铜与电源负极相连，发生氧化反应C．阴极上发生的反应是Cu2＋＋2e－===CuD．电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥2．下列叙述正确的是(　　)A．K与N连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH减小B．K与N连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：2H＋＋2e－===H2↑C．K与M连接时，X为氯化钠，石墨电极反应：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑D．K与M连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH减小3．海水淡化的方法有多种，如蒸馏法、电渗析法等。电渗析法是一种利用离子交换膜进行

7、离子交换的方法，其原理如图所示。己知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO等离子，电极为惰性电极。下列叙述中正确的是(　　)A．B膜是阴离子交换膜B．通电后，海水中阳离子往a电极处运动C．通电后，a电极的电极反应式为：4OH－－4e－===O2↑＋2H2OD．通电后，b电极上产生无色气体，溶液中出现少量白色沉淀4．研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2—CaO作电解质，利用下图所示装置获得金属钙，