基本概念基本理论(竞赛讲座)
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考点剖析: 1 、考查电解原理的知识。 2 、电解原理在工业、生活中的应用如氯碱工业、电镀等。 3 、原电池与电解池的合并应用如充电电池的工作、平衡原理的综合应用。 PowerPoint PPT Presentation


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基本概念基本理论(竞赛讲座). 专题 06 电解原理与电解应用. 考点剖析: 1 、考查电解原理的知识。 2 、电解原理在工业、生活中的应用如氯碱工业、电镀等。 3 、原电池与电解池的合并应用如充电电池的工作、平衡原理的综合应用。. 思路主线: 正极→阳极→氧化→失去 e - → 化合价升高(阴离子流向). 要点一 电解池原理分析 :. 温固知新 —— 能得分. 要点二 电解池的应用:. 随机应变 —— 巧拿分. 要点三 原电池与电解池合并应用 :. 合并应用 —— 要高分.

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考点剖析: 1 、考查电解原理的知识。 2 、电解原理在工业、生活中的应用如氯碱工业、电镀等。 3 、原电池与电解池的合并应用如充电电池的工作、平衡原理的综合应用。

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Presentation Transcript


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基本概念基本理论(竞赛讲座)

专题06 电解原理与电解应用

考点剖析:

1、考查电解原理的知识。

2、电解原理在工业、生活中的应用如氯碱工业、电镀等。

3、原电池与电解池的合并应用如充电电池的工作、平衡原理的综合应用。


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思路主线:正极→阳极→氧化→失去e-→化合价升高(阴离子流向)

要点一电解池原理分析:

温固知新——能得分

要点二 电解池的应用:

随机应变——巧拿分

要点三 原电池与电解池合并应用:

合并应用——要高分


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例1.(09安徽卷12)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:

2Cu+H2O==Cu2O+H2。下列说法正确的是

A.石墨电极上产生氢气

B.铜电极发生还原反应

C.铜电极接直流电源的负极

D.当有0.1mol电子转移时,

有0.1molCu2O生成。

A

从电解总反应分析


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例2。如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试液,下列实验现象中正确的是( )

D

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电极附近出现蓝色

D.a电极附近呈蓝色,b电极附近出现红色

从电源入手分析离子的移动与酸碱性变化


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例3.将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中,铜片与电源正极相连,铂片与电源负极相连,以电流强度1A通电10min,然后将电源反接,以电流`强度为2A继续通电10min。试回答:

(1)上述过程中发生的现象是:

铜电极;铂电极。

(2)最后时刻两电极的电极反应式:

铜电极; 铂电。

(3)铜电极和铂电极质量为横坐标,时间为纵坐标,分别作出铜电极、铂电极的质量和时间的关系图。

铂片先有铜沉积,后铜溶解,铜溶解完,又有气体产生

铜片先变薄,后增厚

Cu2++2e-=Cu

4OH--4e-=O2↑+2H2O

从电极产物与电极反应式的书写分析


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例4(1)用惰性电极电解400 mL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0.1 mol CuO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0.1 mol Cu(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0.1 mol Cu2(OH)2CO3后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解),电解过程中转移的电子为mol。

0.2

0.4

0.6

从得失电子守恒分析相关的计算


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解析 (1)电解硫酸铜溶液的反应方程式为:2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑,从方程式可以看出,电解硫酸铜过程中只析出铜和释放出氧气,加入0.1 mol CuO可以使溶液恢复至原来状态,说明参与反应的硫酸铜只有0.1 mol,转移的电子为0.2 mol。(2)加入0.1 mol Cu(OH)2可以使溶液恢复至原来状态,说明电解过程中不仅硫酸铜被电解,而且有水被电解。0.1 mol Cu(OH)2可以看作是0.1 mol CuO和0.1 mol H2O,则转移的电子为0.4 mol。(3)加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3可以看作0.2 mol CuO、0.1 mol H2O和0.1 mol CO2,相当于有0.2 mol的硫酸铜和0.1 mol的水被电解,因此转移的电子为0.6 mol。


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例5、电镀等工业废水中常含有剧毒、致癌的Cr2O 。该废水处理的一种方法是:利用还原剂把Cr2O 还原成毒性较低的Cr3+,再加碱生成沉淀。另一种方法是:向废水中加入适当的NaCl,用Fe作电极进行电解。下列说法错误的是()

A.电解时,阳极反应为: Fe Fe2++2e-

B.电解过程中阴极能产生氢气

C.电解法中,转化Cr2O 的离子方程式为:

Cr2O + 6Fe2+ + 14H+ 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O

D.电解过程中,阳极附近生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀

D

在生产、生活中的应用


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例6.(2010·福建)铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。研读下图,下列判断不正确的是( )

A.K闭合时,d电极反应式:

PbSO4+2H2O-2e- PbO2+4H++

B.当电路中转移0.2 mol 电子时,

Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2 mol

C.K闭合时,Ⅱ中SO42-向c电极迁移

D.K闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d电极为正极

C

先找电源分两池,再找关系确定电极反应式

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例7.(2010山东卷29节选).对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。

(1)以下为铝材表面处理的一种方法:

②以铝材为阳极,在H2SO4 溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应为__ _。

(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是____ _。

(3)利用右图装置,可以模拟铁的电化学防护。

若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于_____处。

若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为_____ _ _。

2Al + 3H2O-6e - Al2O3 + 6H+

阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+

N

牺牲阳极保护法

通过开关K使一图两用


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