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时间:2019-11-10
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1、2019-2020年高三化学一轮复习考点34电解原理的应用学案【考纲解析】1、了解电解原理的应用—氯碱工业原理、铜的电解精炼原理、电镀原理、电解制铝原理;能分析常见的电镀池、精炼池2、掌握电化学的相关计算【学生整理】一、理解并记住电解原理应用:记住电镀的条件、铜的电解精炼条件及过程内容组成氯碱工业铜的电解精炼电镀(铁件镀铜)电解铝电解质溶(熔)液()盐溶液电极和电极反应总反应方程式阳极—金属钛网反应:阳极—粗铜反应:阳极—镀层金属(Cu)反应:阳极—石墨反应:阴极—碳钢棒反应:阴极—纯铜反应:阴极—待镀金属反应:阴极—钢棒反应:理解并记住:①食盐水
2、的精制:试剂、先后顺序、操作方法②阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例),只允许阳离子通过(Na+),而阻止阴离子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通过,这样既能阻止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。③电解精炼或电镀时,电极质量减少的电极必为阳极,电极质量增加的电极必为阴极。④电解精炼铜时:比铜活泼的金属:Zn.、Fe.、Ni只溶解,不析出;比铜不活泼的金属:Ag、Au、Pt不溶解,而以单质沉积形成阳极泥;电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变(绝对讲Cu2+浓度减小)。⑤电镀时,阳极(镀层金属)失去电
3、子数目跟阴极镀层金属离子得到的电子数目相等,因此电镀液浓度不变。pH不变。二、电化学的有关计算:电化学计算包括原电池和电解池的计算,主要涉及两极产物的定量计算、溶液的pH计算、相对原子质量的计算、产物的量与电量关系计算等。常用的方法:1、电子得失守恒法2、总反应式法3、关系式法:4e----4H+---4OH----1O2---2H2---2Cu---2Cl2---4Ag【自主检测】1.甲、乙两个电解池均以Pt为电极,且互相串联,甲池盛有AgNO3溶液,乙池中盛有一定量的某盐溶液,通电一段时间后,测得甲池中电极质量增加2.16g,乙池中电极上析出0
4、.64g金属,则乙池中溶质可能是A.CuSO4B.MgSO4C.Al(NO3)3D.Na2SO42.(1)用惰性电极电解400mL一定浓度的硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积的变化),通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1molCuO后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH,电解过程中转移的电子为mol。(2)如果向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH,电解过程中转移的电子为________mol。(3)如果向所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考
5、虑CO2的溶解),电解过程中转移的电子为________mol。3.(双选)关于下列装置说法正确的A.用装置③精炼铜时,d极为粗铜B.装置①中,盐桥中的K+移向ZnSO4溶液C.装置②工作一段时间后,a极附近溶液的pH增大D.装置④中电子由Zn流向Fe,装置中有Fe2+生成【课堂点拨】通过学生的反馈问题及例题深化对电解原理的理解!例题:1、【xx年高考山东卷】(16分)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系,由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。(1)钢制品应接电源的极,已知电镀过程中不产生其他离子且
6、有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为。(2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6mol电子时,所得还原产物的物质的量为mol。(3)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有。a.KClb.KClO3c.MnO2d.Mg取少量铝热反应所得到的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象,(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是(用离子方程式说明)。2、利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备,钴
7、氧化物可通过处理钴渣获得。(1)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为__________溶液(填化学式),阳极电极反应式为__________,电解过程中Li+向_____电极迁移(填“A”或“B”)。(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为__________________________________,铁渣中铁元素的化合价为___________,在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体
8、质量为2.41g,CO2的体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为________。【问题反馈】。
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