第二節(jié)電解原理及應(yīng)用

第二節(jié)電解原理及應(yīng)用第1頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一28、（12分）金屬冶煉和處理常涉及氧化還原反應(yīng)。（1）由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)采用電解法的是

a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3（3）右圖為電解精煉銀的示意圖，________

（填a或b）極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為_________________

2013山東第2頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一13.下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是A.圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B.圖b中，開關(guān)由M改置于N時(shí)，合金的腐蝕速率減小C.圖c中，接通開關(guān)時(shí)Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D.圖d中，Zn-MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的2012山東第3頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2012山東28（4）以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉，下列說法正確的是

。a電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能b.粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c.溶液中Cu2+向陽(yáng)極移動(dòng)

d.利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬（5）利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O可以制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極電極反應(yīng)式為

。第4頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2011山東12.Al，F(xiàn)e，Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是D.電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是陰極上依次析出Cu，F(xiàn)e，Al15.以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是A.未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時(shí)通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系C.電鍍時(shí)保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D.鍍鋅層破損后對(duì)鐵制品失去保護(hù)作用第5頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2010山東29（1）②以鋁材為陽(yáng)極，在H2SO4

溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽(yáng)極電極反應(yīng)為____。取少量廢電解液，加入NaHCO3，溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是_____。（2）鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽(yáng)極的原因是______。（3）利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于______處。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為_______。第6頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一09年山東29(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是

。若電解電路中通過2mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為

。第7頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一考綱解讀1、理解電解池的工作原理。2、能寫出常見的簡(jiǎn)單電極反應(yīng)和電解反應(yīng)方程式。

3、認(rèn)識(shí)電化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。第8頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O可以制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極電極反應(yīng)式為

。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)相應(yīng)的原電池簡(jiǎn)易裝置若不通入氧氣，實(shí)現(xiàn)銅與稀硫酸的反應(yīng)，該使用何種裝置O2+4e-+4H+=2H2O第9頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一正極負(fù)極CuC氧化反應(yīng)還原反應(yīng)CuC電解池原電池陰極陽(yáng)極氧化反應(yīng)還原反應(yīng)O2原電池電解池能量變化化學(xué)反應(yīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能自發(fā)的氧化還原反應(yīng)電源下完成的氧化還原反應(yīng)H2SO4H2SO4第10頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一正極負(fù)極CuCe-氧化反應(yīng)還原反應(yīng)CuC電解池原電池陰極陽(yáng)極氧化反應(yīng)還原反應(yīng)e-e-O2H2SO4H2SO4第11頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一電極反應(yīng)判斷電極找出微粒依據(jù)順序分析反應(yīng)第12頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一思考以下電解裝置兩極放電的微粒第13頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一陰極：陽(yáng)離子放電（得電子）(在陰極,發(fā)生還原反應(yīng))K+Ca2+Na+Mg2+Al3+(H+)Zn2+Fe2+

Pb2+(H+)Cu2+Fe3+Hg2+Ag+

陰離子放電（失電子）由難到易:(在陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng))F-ROmn-(含氧酸根）OH-Cl-Br-I-S2-

考點(diǎn)一電極放電順序陽(yáng)極：金屬電極（除Au、Pt）：優(yōu)先失電子，氧化反應(yīng)（得電子）（失電子）由難到易第14頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2011山東12.Al，F(xiàn)e，Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是D.電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是陰極上依次析出Cu，F(xiàn)e，Al第15頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一寫出以下電解裝置兩極電極反應(yīng)式考點(diǎn)二電極反應(yīng)式的書寫第16頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（1）電解時(shí)，只生成H2而不生成O2，則溶液的pH

。（2）電解時(shí)，只生成O2而不生成H2，則溶液的pH

。（3）電解時(shí)，既生成H2又生成O2，則實(shí)際為電解水。①若為酸性pH

，②若堿性溶液，則溶液的pH

，③若為中性，則pH

。增大減小減小增大不變考點(diǎn)三：電解過程中溶液pH的變化規(guī)律第17頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一09年山東29(3)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是

。若電解電路中通過2mol電子，MnO2的理論產(chǎn)量為

。第18頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2010山東29（1）②以鋁材為陽(yáng)極，在H2SO4

溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽(yáng)極電極反應(yīng)為____。取少量廢電解液，加入NaHCO3，溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是_____。第19頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（09年安徽理綜·12）Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取.Cu2O的電解池示意圖如下，電解總反應(yīng)：2Cu+H2O==Cu2O+H2↑。下列說法正確的是A．石墨電極上產(chǎn)生氫氣B．銅電極發(fā)生還原反應(yīng)C．銅電極接直流電源的負(fù)極D．當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1molCu2O生成。A第20頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(2012上海）如圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Zn+2H+→Zn2++H2↑，下列錯(cuò)誤的是A．a(chǎn)、b不可能是同種材料的電極B．該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸C．該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸D．該裝置可看作是銅-鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸第21頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一應(yīng)用一電鍍1、定義：利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或是合金的過程。2、目的：4、電鍍的特點(diǎn)：3、電鍍材料的選擇：陰極——鍍件電鍍液——含有鍍層金屬離子的溶液陽(yáng)極——鍍層金屬使金屬增強(qiáng)抗腐蝕的能力，增加美觀和表面硬度。1）陽(yáng)極本身參加電極反應(yīng)2）電解質(zhì)溶液的濃度保持不變第22頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2011山東15.以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是A.未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B.因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時(shí)通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系C.電鍍時(shí)保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D.鍍鋅層破損后對(duì)鐵制品失去保護(hù)作用C第23頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2010山東29（2）鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽(yáng)極的原因是______。補(bǔ)充溶液中消耗的Cu2+,保持溶液中Cu2+濃度恒定第24頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一應(yīng)用二銅的電解精煉陽(yáng)極：Cu—2e-=Cu2+陰極：Cu2++2e-

=Cu雜質(zhì)比銅活潑的Zn、Fe等：Zn=Zn2++2e-

Fe=Fe2++2e-活潑性在銅之后的銀、金等：還原性比銅差的，不能失去電子，它們以單質(zhì)的形式留在溶液中，成為陽(yáng)極泥。電解質(zhì)溶液硫酸銅的濃度略有減小。第25頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(2012山東28（4）)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉，下列說法正確的是

。

a電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

b.粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)

c.溶液中Cu2+向陽(yáng)極移動(dòng)

d.利用陽(yáng)極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬bd第26頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一28、（3）右圖為電解精煉銀的示意圖，________

（填a或b）極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為_________________

2013山東（4）為處理銀器表面的黑斑（Ag2S），將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸，Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，食鹽水的作用為_________________

NO3-+e-+2H+=NO2+H2Oa做電解質(zhì)溶液（或?qū)щ姡┑?7頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一工業(yè)上利用這一反應(yīng)，制取燒堿、氯氣和氫氣。應(yīng)用三氯堿工業(yè)通電2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2↑陽(yáng)極反應(yīng)：2Cl--2e-=Cl2↑陰極反應(yīng)：2H++2e-=H2↑第28頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(2)避免生成物H2和Cl2混合,因?yàn)?

.(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會(huì)反應(yīng),使產(chǎn)品不純,反應(yīng)方程式:

.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸解決方法:使用離子交換膜電解飽和食鹽水必須解決的問題:第29頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一(1)生產(chǎn)設(shè)備名稱：陽(yáng)離子交換膜電解槽陽(yáng)離子交換膜：只允許陽(yáng)離子通過，把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。(2)離子交換膜的作用：

a、防止Cl2和H2混合而引起爆炸

b、避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO影響

NaOH的產(chǎn)量。第30頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一應(yīng)用四電冶金（1）制取金屬鈉電解熔融氯化鈉陽(yáng)極：2Cl-

-2e-

=Cl2↑陰極：2Na++2e-=2Na總反應(yīng)：通電2NaCl===2Na+Cl2↑第31頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）制取金屬鋁電解熔融氧化鋁陽(yáng)極：6O2-

-12e-

=3O2↑陰極：4Al3++12e-=4Al總反應(yīng)：通電2Al2O3====4Al+3O2↑注意：反應(yīng)過程中使用冰晶石(Na3AlF6)作為熔劑，使Al2O3在較低的溫度下熔化第32頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一28、（12分）金屬冶煉和處理常涉及氧化還原反應(yīng)。（1）由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)采用電解法的是

a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O32013山東bd第33頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、金屬的腐蝕與防護(hù)1．化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的比較金屬腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與接觸到的物質(zhì)直接反應(yīng)不純金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生___________反應(yīng)區(qū)別_____電流產(chǎn)生_____微弱電流產(chǎn)生實(shí)質(zhì)與聯(lián)系(1)實(shí)質(zhì)都是金屬原子失去電子被氧化而損耗；(2)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍、危害性更大、腐蝕速率更快原電池?zé)o有第34頁(yè)，共38頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕類型析氫腐蝕吸氧腐蝕水膜性質(zhì)___________________________負(fù)極反應(yīng)_____________________正極反應(yīng)_________________________________________其他反應(yīng)及產(chǎn)物____