2017高考化学一轮复习 专题十二 电化学 考点二 电解原理及应用教学案

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1、1　电解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　电解池(或电解槽)(1)定义借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转化为化学能的装置。(2)构成条件①有与电源相连的两个电极。②两个电极插入电解质溶液(或熔融电解质)中。③形成闭合回路。(3)工作原理以惰性电极电解CuCl2溶液为例：3　电解原理的应用(1)氯碱工业阳极(石墨)：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)阴极(铁或石墨)：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)总反应：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑(2)电镀和电解精炼

2、铜电镀电解精炼铜概念电镀是应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方法运用电解的方法将粗铜提炼为纯铜主要目的使金属增强抗腐蚀能力、增大表面硬度等将粗铜提炼为纯铜示意图(3)冶炼金属①电解熔融NaCl制取金属钠NaCl在高温下熔融，并发生电离：NaCl===Na＋＋Cl－；通直流电后，阴极：2Na＋＋2e－===2Na，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，总反应：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑②电解熔融MgCl2制取金属镁阴极：Mg2＋＋2e－===Mg阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑总反应：MgCl2(熔

3、融)Mg＋Cl2↑③电解熔融Al2O3制取金属铝阴极：4Al3＋＋12e－===4Al阳极：6O2－－12e－===3O2↑总反应：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑学霸巧学卡　电解原理应用时注意事项(1)阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na＋)通过，而阻止阴离子(Cl－、OH－)和分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱质量。(2)电解或电镀时，电极质量减少的电极必为金属电极——阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得

4、电子变成金属吸附在阴极上。(3)电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液，其活泼性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2＋浓度会逐渐减小。(4)电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液的浓度保持不变。1.思维辨析(1)用惰性电极电解饱和食盐水，实验停止后要想使溶液复原需加入适量盐酸。(　　)(2)电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室。(　　)(3)工业上可以通过电解熔融的AlCl3

5、制备Al。(　　)(4)工业上可以通过电解MgCl2溶液制备Mg。(　　)(5)电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小。(　　)(6)Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑可以设计成电解池，但不能设计成原电池。(　　)(7)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料。(　　)答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√　(7)×2．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

6、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　D解析　A项，X为阳极，由于还原性Cl－>OH－，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，错误；B项，电解精炼铜时，Cu2＋减小，错误；C项，电镀铜时，纯铜作阳极，故C错。　[考法综述]　高考对本考点的考查主要围绕电解池的工作原理的分析，要求考生准确判断阴阳极的基础上，熟记离子的放电顺序，会判断或书写电极反应式，学会根据守恒(元素守恒、电子守恒)进行相关计算。命题法1　电解总方程式或电极反应式的书写或判断典例1　　以铬酸钾为原

7、料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：下列说法不正确的是(　　)A．在阴极室，发生的电极反应为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑B．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H＋浓度增大，使平衡2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O向右移动C．该制备过程总反应的化学方程式为4K2CrO4＋4H2O2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑D．测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比(nK/nCr)为d，则此时铬酸钾的转化率为1－[解析]　观察实验装置，阴极反应为4H2O＋4e－===4OH－＋

8、2H2↑，阳极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阳极室OH－放电，导致H＋浓度增大，使平衡2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O右移，从而在阳极区得到K2Cr2O7，故A、B、C正确；D项，设最初阳极室中的K2CrO4为1mol，通电后转化的K2CrO4为xmol，依