第六单元 第2节 电能转化为化学能-电解.pptx
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1、高 考 总高 考 总 复 习 优 化 设 计复 习 优 化 设 计 GAO KAO ZONG FU XI YOU HUA SHE JIGAO KAO ZONG FU XI YOU HUA SHE JI 第第2 2节电能转化为化学能节电能转化为化学能电解电解第六单元第六单元 2022 备考要点素养要求 1.了解电解池的工作原 理,能写出电极反应和 电池反应方程式。 2.理解金属发生电化学 腐蚀的原因、金属腐 蚀的危害、防止金属 腐蚀的措施。 1.变化观念与平衡思想:认识化学变化的本 质是有新物质生成,并伴有能量的转化;能 多角度、动态地分析电解池中发生的反应, 并运用电解池原理解决实际问题。 2
2、.科学态度与社会责任:肯定电解原理对社 会发展的重大贡献,具有可持续发展意识和 绿色化学观念,能对与电解有关的社会热点 问题作出正确的价值判断。 考点一考点二 考点一考点一电解原理及规律电解原理及规律 必备必备知识知识 自主自主预诊预诊 知识梳理 1.电解和电解池 (1)电解:让直流电通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在两个电极上分别 发生氧化反应和还原反应的过程。 (2)电解池:使电能转化为化学能的装置。 考点一考点二 2.电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例): 总反应方程式:。 CuCl2 Cu+Cl2 考点一考点二 3.电解时两极粒子的放电顺序 考点一考点二 自我诊断 1.判断正误
3、,正确的打“”,错误的打“”。 (1)电解质溶液的导电过程一定发生了化学变化。() (2)电解CuCl2溶液,阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。 () (3)电解足量硫酸铜溶液一段时间,为复原可加适量Cu(OH)2。() (4)用Cu作为电极电解盐酸可发生反应Cu+2H+ Cu2+H2。() (5)电解池工作时电子从电源的负极流出,流入阴极通过溶液到阳极,然后 从阳极流出,流回电源正极。() (6)电解盐酸、硫酸溶液等,H+放电,溶液的pH逐渐增大。() (7)电解时,电解质溶液中阳离子移向阳极,发生还原反应。() 考点一考点二 答案 (1)(2)(3)(4)(5)(6) (7)
4、 考点一考点二考点三 2.若用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后,需加入98 g Cu(OH)2固体,才能 使电解质溶液复原,则这段时间,整个电路中转移的电子数为 。 答案 4NA 解析 方法一:98 g Cu(OH)2固体的物质的量为1 mol ,相当于电解了1 mol 的CuSO4后,又电解了1 mol 的水,所以转移的电子数为2NA+2NA=4NA。 方法二:可认为整个电解过程中转移的电子数与Cu(OH)2中的O2-失电子数 相等,则转移电子数为4NA。 考点一考点二 考向考向1电解池工作原理电解池工作原理 【典例1】 (2020全国2,12)电致变色器件可智能调控太阳光透过率,从而实
5、 现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时,Ag+注入到无色 WO3薄膜中,生成AgxWO3,器件呈现蓝色。对于该变化过程,下列叙述错误 的是() A.Ag为阳极 B.Ag+由银电极向变色层迁移 C.W元素的化合价升高 D.总反应为WO3+xAg=AgxWO3 关键关键能力能力 考考向突破向突破 考点一考点二 答案 C 解析 由题意知,银电极为阳极,Ag失电子生成Ag+,Ag+移向阴极与WO3反应 生成AgxWO3,则总反应为WO3+xAg=AgxWO3,反应过程中W的化合价降 低,A、B、D正确,C错误。 考点一考点二 对点演练1(2020湖南永州月考)用石墨作为电极,电解稀Na2SO
6、4溶液的装置 如图所示,通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列有 关叙述正确的是() 考点一考点二 A.逸出气体的体积:A电极c(OH-),溶液显酸性,Na+、 H+移向A电极,在A电极H+放电产生H2,发生反应的电极方程式为2H+2e- =H2,A电极附近c(OH-)c(H+),溶液显碱性。分析两电极方程式可知,转移 相同数目的电子,A电极产生的气体体积大于B电极,A项错误;H2、O2两种 气体均为无色无味的气体,B项错误;A电极附近呈蓝色,B电极附近呈红 色,C项错误;电解总反应为电解水的反应,pH不变仍为中性,D项正确。 考点一考点二 规律小结 用惰性电极电解电解质溶液的规
7、律 类型实例电极反应特点 电解质 浓度 溶液 pH 电解质溶 液复原 电解 水型 NaOH溶液阴极:4H+4e- =2H2 阳极:4OH-4e- =2H2O+O2 增大增大加水 H2SO4溶液增大减小加水 Na2SO4溶液增大不变加水 电解 电解 质型 HCl溶液电解质电离出的 阴、阳离子分别 在两极放电 减小增大通氯化氢 CuCl2溶液减小加氯化铜 考点一考点二 类型实例电极反应特点 电解质 浓度 溶液 pH 电解质溶 液复原 放H2 生碱 型 NaCl溶液 阴极:H2O放H2生碱 阳极:电解质阴离子 放电 生成新 电解质 增大通氯化氢 放O2 生酸 型 CuSO4溶液 阴极:电解质阳离子
8、放电 阳极:H2O放O2生酸 生成新 电解质 减小加氧化铜 考点一考点二 考向考向2电解池电极反应的书写电解池电极反应的书写 【典例2】 整合有效信息书写电极反应。 (1)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得 硫单质有多种方法。将用烧碱吸收H2S后所得的溶液加入如图所示的电解 池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:S2-2e-=S、(n- 1)S+S2-= 。 考点一考点二 写出电解时阴极的电极反应: 。 电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,该反应的离子方程式为 。 考点一考点二 (2)电解NO可制备NH4NO3,其工作原理如图所示。为使电解产物全部转
9、化 为NH4NO3,需补充物质A,A是,说明理由: 。 考点一考点二 答案 (1)2H2O+2e-=H2+2OH- +2H+= (n-1)S+H2S (2)NH3根据总反应8NO+7H2O 3NH4NO3+2HNO3可知,电解产生的 HNO3多,应补充NH3 考点一考点二 考点一考点二 对点演练2(2020宁夏银川第二中学三模)SO2是大气的主要污染物之一,工 业上可用如图装置吸收转化SO2(A、B为惰性电极)。下列说法错误的是( ) 考点一考点二 C.离子交换膜为阴离子交换膜 D.A极区溶液的pH逐渐增大 考点一考点二 答案 C 考点一考点二 方法点拨 根据“三看”正确书写电极反应 (1)一
10、看电极材料,若是金属单质(Au、Pt除外)为阳极,则金属单质一定被电 解(需要注意Fe生成Fe2+而不是生成F )。 (2)二看介质,介质是否参与电极反应。 (3)三看电解质状态,若是熔融状态,则一般为金属的电冶炼。 考点一考点二 考点二考点二电解原理在工业生产中的应用电解原理在工业生产中的应用 必备必备知识知识 自主自主预诊预诊 知识梳理 1.电解饱和食盐水氯碱工业 (1)电极反应。 阳极:(反应类型:反应)。 阴极: (反应类型:反应)。 检验阳极产物的方法是 。电解时向食盐水中滴加酚酞,极附近溶 液变红,说明该电极附近产生的物质为。 2Cl-2e-=Cl2 氧化 2H2O+2e-=H2+
11、2OH- 还原 用湿润的KI淀粉试纸靠近阳极附近,若试纸 变蓝,证明生成了Cl2 阴 NaOH 考点一考点二 (2)电解总反应。 化学方程式:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2 离子方程式: 。 2Cl-+2H2O 2OH-+H2+Cl2 考点一考点二 (3)阳离子交换膜法电解饱和食盐水示意图 考点一考点二 阳离子交换膜的作用: 阻止进入阳极室与Cl2发生副反应2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O,阻止 阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。 a、b、c、d加入或取出的物质分别是 、 、;X、Y分别是 、。 OH- 精制饱和食盐水 H2O(含少量NaOH) 淡盐水 N
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