2021届全国新高三化学复习-电解原理及其应用课件.pptx

1、2021届全国新高三化学精品复习电解原理及其应用考纲要求考纲要求:1.:1.理解电解池的构成、工作原理及应用理解电解池的构成、工作原理及应用,能书写能书写电极反应和总反应方程式。电极反应和总反应方程式。(宏观辨识与微观探析宏观辨识与微观探析)2.2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。防止金属腐蚀的措施。(科学态度与社会责任科学态度与社会责任)一、电解原理一、电解原理1.电解、电解池电解、电解池电流电流氧化还原反应氧化还原反应(1)电解：使电解：使_通过电解质溶液通过电解质溶液(或熔融的电解质或熔融的电解质)而在而

2、在阴、阳两极引起阴、阳两极引起_的过程。的过程。(2)电解池电解池(也叫电解槽也叫电解槽)电能转化为化学能电能转化为化学能电解池是把电解池是把_的装置。的装置。(3)电解池的构成条件：电解池的构成条件：有外接直流电源。有外接直流电源。电源电源熔融熔融有与有与_相连的相连的两个电极。两个电极。形成闭合回路。形成闭合回路。电解质溶液或电解质溶液或_电解质。电解质。(4)电解池电解池工作原理工作原理(以惰性电极电解以惰性电极电解CuCl2溶液为例溶液为例)。总反应离子方程式总反应离子方程式:Cu2+2Cl-Cu+Cl2电极。电极。阴极阴极:与电源与电源相连相连,电子电子,发生发生反应。反应。阳极阳极

3、:与电源与电源相连相连,电子电子,发生发生反应。反应。电子和离子的移动方向。电子和离子的移动方向。电子电子:从电源从电源流出后流出后,流向电解池的流向电解池的;从电解池从电解池的的流出流出,流向电源的流向电源的。离子离子:阳离子移向电解池的阳离子移向电解池的,阴离子移向电解池的阴离子移向电解池的。氧化氧化还原还原负极负极得到得到还原还原正极正极失去失去氧化氧化负极负极阴极阴极阳极阳极正极正极阴极阴极阳极阳极正正负负氧化氧化还原还原阴阴阳阳(5)电解原理示意图电解原理示意图2.分析电解过程的思维程序分析电解过程的思维程序(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性首先判断阴、阳极，分析

4、阳极材料是惰性电极还是活性电极。电极。(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子，并分成阴、阳再分析电解质水溶液的组成，找全离子，并分成阴、阳离子两组离子两组(不要忘记水溶液中的不要忘记水溶液中的H和和OH)。(3)排出阴、阳两极的放电顺序排出阴、阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序阴极：阳离子放电顺序AgFe3Cu2H（酸）（酸）Fe2Zn2H（水）（水）Al3Mg2NaCa2K。阳极：活泼电极阳极：活泼电极S2IBrClOH最高价含氧酸最高价含氧酸根离子。根离子。(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒、电荷守恒和电子

5、转移守恒。注意遵循原子守恒、电荷守恒和电子转移守恒。(5)写出电解总反应式，在两极转移电子数目相同的前提写出电解总反应式，在两极转移电子数目相同的前提下，两极反应相加即可得总反应的化学方程式或离子方程式。下，两极反应相加即可得总反应的化学方程式或离子方程式。(1)判断电解产物、书写电极反应式以及分析电判断电解产物、书写电极反应式以及分析电解质溶液的变化时首先要注意阳极是活性材料还是惰性材料。解质溶液的变化时首先要注意阳极是活性材料还是惰性材料。(2)书写电解化学方程式时，应看清是电解电解质的水溶液书写电解化学方程式时，应看清是电解电解质的水溶液状状态下才放电。态下才放电。还是熔融电解质。还是熔

6、融电解质。Al3、Mg2、Na、Ca2、K只有在熔融只有在熔融二、电解原理的应用二、电解原理的应用1.电解饱和食盐水电解饱和食盐水(1)电极反应电极反应(3)应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气。应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气。装置装置离子交换膜电解槽离子交换膜电解槽阳极阳极钛网钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层涂有钛、钌等氧化物涂层)阴极阴极碳钢网碳钢网阳离子阳离子交换膜交换膜只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过；只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过；将电解槽隔成阳极室和阴极室将电解槽隔成阳极室和阴极室2.电镀和电解精炼铜电镀和电解精炼铜镀层镀层粗铜粗铜纯铜纯铜项目项目电镀电镀电解精炼铜电解

7、精炼铜概念概念电镀是应用电解原理在某些电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法属或合金的方法运用电解的方法将运用电解的方法将粗铜提炼为纯铜粗铜提炼为纯铜主要目的主要目的使金属增强抗腐蚀能力、增使金属增强抗腐蚀能力、增大表面硬度等大表面硬度等将粗铜提炼为纯铜将粗铜提炼为纯铜示意图示意图构成构成条件条件阳极阳极_金属金属_阴极阴极_金属金属_电解质电解质含含_金属阳离子金属阳离子CuSO4溶液溶液待镀待镀镀层镀层（续表）续表）项目项目电镀电镀电解精炼铜电解精炼铜电极电极反应反应(以以铁上铁上镀铜镀铜为例为例)阳极阳极_Zn2e=Zn2；比铜活；比铜活泼

8、的金属杂质以泼的金属杂质以_形式形式残留在溶液中；残留在溶液中；Cu2e=Cu2；比铜不活泼的金；比铜不活泼的金属杂质形成属杂质形成_阴极阴极_电解质溶液的浓电解质溶液的浓度变化度变化CuSO4溶液的浓度溶液的浓度_CuSO4溶液的溶液的浓度浓度_阳离子阳离子阳极泥阳极泥Cu22e=Cu减小减小基本不变基本不变Cu22e=CuCu2e=Cu2电镀与电解精炼记忆口诀电镀与电解精炼记忆口诀阳为镀层阴镀件，阳杂阴纯是精炼。阳为镀层阴镀件，阳杂阴纯是精炼。活泼入液稳成泥，溶液含有相应盐。活泼入液稳成泥，溶液含有相应盐。3.电冶金利用电解熔融盐电冶金利用电解熔融盐(或氧化物或氧化物)的方法来冶炼活泼金的

9、方法来冶炼活泼金属属Na、Ca、Mg、Al等。等。三、原电池、电解池、电镀池的比较三、原电池、电解池、电镀池的比较装置装置名称名称原电池原电池电解池电解池电镀池电镀池实例实例Cu-Zn(H2SO4)氯化铜溶液氯化铜溶液(惰性电惰性电极极)铁上镀铜铁上镀铜能量能量转化转化化学能转化为电能化学能转化为电能电能转化为化学能电能转化为化学能电能转化为化学能电能转化为化学能原理原理发生氧化还原反应发生氧化还原反应,从而形成电流从而形成电流(自发自发)电流通过电流通过,引起氧化引起氧化还原反应还原反应(非自发非自发)电流通过电流通过,引起氧化还原反引起氧化还原反应应(非自发非自发)形成形成条件条件(四条四

10、条)两个电极、电解质溶两个电极、电解质溶液液(或熔融态电解质或熔融态电解质)、形成闭合回路、自发形成闭合回路、自发的氧化还原反应的氧化还原反应电源、电极电源、电极(惰性或惰性或非惰性非惰性)、电解质、电解质、闭合回路闭合回路电源、电极电源、电极(Cu和和Fe)、电解、电解质、闭合回路质、闭合回路装置装置判断判断无外加电源无外加电源有外加电源有外加电源有电源有电源,阳极金属与电解液阳极金属与电解液中金属离子为同一金属元素中金属离子为同一金属元素电极电极判断判断负极负极:还原性较强的电还原性较强的电极或电子流出的电极或极或电子流出的电极或电流流入的电极电流流入的电极;正极正极:还原性较弱的电极或电

11、还原性较弱的电极或电子流入的电极或电流流子流入的电极或电流流出的电极出的电极阳极阳极:与直流电源正极相与直流电源正极相连的电极连的电极;阴极阴极:与直流电源负极相与直流电源负极相连的电极连的电极阳极阳极:镀层金属镀层金属(Cu)与与直流电源正极相连的电直流电源正极相连的电极极;阴极阴极:被镀物或镀件被镀物或镀件(Fe)与直流电源负极相连的与直流电源负极相连的电极电极电极电极上的上的反应反应(1)负极本身或还原剂负极本身或还原剂失去电子发生氧化反应失去电子发生氧化反应;(2)正极正极:溶液中某些阳溶液中某些阳离子或氧化剂得到电子离子或氧化剂得到电子(1)阳极发生氧化反应即阳极发生氧化反应即阳极金

12、属或溶液中阴离阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应子失去电子的反应;(2)阴极本身不反应阴极本身不反应,溶液溶液中的阳离子得到电子发中的阳离子得到电子发生还原反应生还原反应(1)阳极金属失去电子发阳极金属失去电子发生氧化反应生氧化反应;(2)阴极本身不反应阴极本身不反应,溶溶液中的阳离子得到电子液中的阳离子得到电子发生还原反应发生还原反应(电解质电解质溶液浓度几乎不变溶液浓度几乎不变)（续表）续表）三、金属的腐蚀与防护三、金属的腐蚀与防护1.化学腐蚀和电化学腐蚀的比较化学腐蚀和电化学腐蚀的比较无无有有电化学电化学类型类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀条件条件金属与接触到的干燥气体金属与接

13、触到的干燥气体或非电解质液体直接反应或非电解质液体直接反应不纯金属接触到电解质不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应溶液发生原电池反应本质本质Mne=Mn现象现象金属被腐蚀金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别区别_电流产生电流产生_电流产生电流产生联系联系两者往往同时发生，两者往往同时发生，_腐蚀更普遍腐蚀更普遍2.钢铁的析氢钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀腐蚀和吸氧腐蚀类型类型析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜水膜性质性质(强强)酸性酸性弱酸性或中性弱酸性或中性正极正极反应反应_负极负极反应反应Fe2e=Fe2总反应总反应Fe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)2其他其他反

14、应反应铁锈的形成：铁锈的形成：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(铁锈铁锈)(3x)H2O2H2e=H22H2OO24e=4OH3.金属的防护金属的防护原电池原电池负极负极正极正极(1)电化学防护电化学防护牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法_原理原理a._：比被保护金：比被保护金属活泼的金属。属活泼的金属。b._：被保护的金属设备。：被保护的金属设备。外加外加电流的阴极保护法电流的阴极保护法_原理原理a._：被保护的金属设备。：被保护的金属设备。b._：惰性金属。：惰性金属。电解电解阴极阴极阳极阳极(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不

15、锈钢等。改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。或表面钝化等方法。1.吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式,而且析氢腐蚀最终也会被而且析氢腐蚀最终也会被吸氧腐蚀所替代吸氧腐蚀所替代,因为析氢腐蚀过程中溶液的酸性逐渐减弱。因为析氢腐蚀过程中溶液的酸性逐渐减弱。2.在金属活动性顺序表中位于氢前面的金属和氢后面的金属在金属活动性顺序表中位于氢前面的金属和氢后面的金属都能发生吸氧腐蚀都能发生吸氧腐蚀,但只有在金属活动性顺序表中位于氢前面但只有在金属活动性顺序表中

16、位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。的金属才可能发生析氢腐蚀。3.在同一电解质溶液中在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢可用下列规律判断金属腐蚀的快慢可用下列规律判断:电解原理引起的腐蚀电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀化学腐蚀有有防腐措施的腐蚀。防腐措施的腐蚀。1.判断正误，正判断正误，正确的打确的打“”，错误的打，错误的打“”。(1)任何化学反应都可以设计成电解池反应任何化学反应都可以设计成电解池反应()。(2)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程(现现()。(3)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解

17、可以实某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实)。(4)电解电解CuCl2溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝色碘化钾试纸变蓝色()。=2CuO24H(5)用铜作电极电解用铜作电极电解CuSO4溶液的方程式为溶液的方程式为2Cu2H2O电解电解)。(6)电解电解NaCl溶液得到溶液得到22.4LH2(标准状况标准状况)，理论上需要转，理论上需要转移移NA个电子个电子()。(7)电解质溶液通电后，电解质发生了电离，阴、阳离子分电解质溶液通电后，电解质发生了电离，阴、阳离子分别向两极移动别向两极移动()。(8)若使电解后的若使电解后的CuS

18、O4溶液复原溶液复原(用惰性电极电解用惰性电极电解)，可加，可加入入Cu(OH)2固体固体()。2.要实现反应：要实现反应：Cu2HCl=CuCl2H2，设计了下列四，设计了下列四个实验，你认为可行的是（）个实验，你认为可行的是（）解析：铜与盐酸不能直接发生反应，由于不是能自发铜与盐酸不能直接发生反应，由于不是能自发进行的氧化还原反应，故不能设计成原电池，即进行的氧化还原反应，故不能设计成原电池，即A、B选项不符合；由于铜失去电子，故铜作阳极，与电源选项不符合；由于铜失去电子，故铜作阳极，与电源的正极相连，选项的正极相连，选项C符合。符合。答案：C3.利用如右下图所示装置模拟电解原理在工业生产

19、上的应利用如右下图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是用。下列说法正确的是()。解析：氯碱工业中阳极是 Cl放电生成 Cl2；电解精炼铜时阳极粗铜溶解，阴极 Cu2放电析出 Cu，由于粗铜中含有锌、铁、镍等杂质，溶液中 Cu2浓度变小；铁片上镀铜时，阴极应该是铁片，阳极是纯铜。答案：D4.如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度)。由快到慢的顺序为由快到慢的顺序为(A.C.B.D.解析：解析：是是Fe为负极，杂质碳为正极的原电池腐蚀，是为负极，杂质碳为正极的原电池腐蚀，是铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢；均为原电池，中铁的吸氧腐

20、蚀，腐蚀较慢；均为原电池，中Fe为负为负极，均被腐蚀，但极，均被腐蚀，但Fe和和Cu的金属活泼性差异大于的金属活泼性差异大于Fe和和Sn的，故的，故FeCu原电池中原电池中Fe被腐蚀得较快；是被腐蚀得较快；是Fe接电源正接电源正极作阳极，极作阳极，Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀，加快了接电源负极作阴极的电解腐蚀，加快了Fe的的腐蚀。根据以上分析可知铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为腐蚀。根据以上分析可知铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为。答案：答案：C6.将将CO2电催化还原为电催化还原为CH4的工作原理示意图如的工作原理示意图如图所示。下列说法不正确的是图所示。下列说法不正确的是()。A.该过程是电

21、能转化为化学能的过程该过程是电能转化为化学能的过程B.铜电极的电极反应式为铜电极的电极反应式为CO2+8H+8e-=CH4+2H2OC.一段时间后一段时间后,池中池中n(KHCO3)不变不变D.一段时间后一段时间后,池中溶液的池中溶液的pH一定减小一定减小解析：解析：分析工作原理图可知此装置为电解池分析工作原理图可知此装置为电解池,铜电极通铜电极通入的入的CO2被还原为被还原为CH4,所以铜电极为阴极所以铜电极为阴极,发生还原反应发生还原反应,电极电极反应式为反应式为CO2+8H+8e-=CH4+2H2O,铂电极为阳极铂电极为阳极,OH-放电放电,被氧化被氧化,溶液中溶液中pH减小减小,同时盐

22、桥中的同时盐桥中的K+向池中移动向池中移动,池中池中溶有溶有CO2,故故n(KHCO3)增大增大,C项错误。项错误。答案：答案：C考点一考点一考向考向1电解池原理电解池原理电极、电池反应式的书写电极、电池反应式的书写典例典例1下图中的下图中的A为直流电源，为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤和酚酞试液的滤纸，纸，C为电镀槽，接通电路后，发现为电镀槽，接通电路后，发现B上的上的c点显红色。请填空：点显红色。请填空：(1)电源电源A中中a为为_极。极。(2)滤纸滤纸B上发生的总反上发生的总反应方程式为：应方程式为：_。(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通欲在电镀槽中

23、实现铁上镀锌，接通K点，使点，使c、d两点两点短路，则电极短路，则电极e上发生的反应为：上发生的反应为：_，电极，电极f上上发生的反应为：发生的反应为：_，槽中盛放的电镀液，槽中盛放的电镀液可以是可以是_或或_(只要求填两种电解质溶液只要求填两种电解质溶液)。规避电解池中方程式书写的四个易错点规避电解池中方程式书写的四个易错点1.书写电解池中电极反应式时书写电解池中电极反应式时,如果如果H+来自水分子来自水分子,那电极反应式为那电极反应式为2H2O+2e-=H2+2OH-或或2H+2e-=H2;同样同样,如果如果OH-来自水分子来自水分子,那么电极反应式为那么电极反应式为2H2O-4e-=O2

24、+4H+或或4OH-4e-=2H2O+O2,但书写电解总反应方程式时但书写电解总反应方程式时,要写水分子。要写水分子。2.2.阴极材料主要作用是导电阴极材料主要作用是导电,电极本身一般不反应电极本身一般不反应,是溶液是溶液(或熔融电或熔融电解质解质)中的阳离子放电。中的阳离子放电。3.3.要确保两极电子转移数目相同要确保两极电子转移数目相同,且总反应方程式中注明条件且总反应方程式中注明条件“电解电解”4.4.电解水溶液时电解水溶液时,应注意放电顺序中应注意放电顺序中H H+、OHOH-之后的离子一般不参与放之后的离子一般不参与放电。电。考向考向2阴、阳极和电解产物的判断阴、阳极和电解产物的判断

25、典例典例2(2018年河北邯郸模拟年河北邯郸模拟)如图中两烧杯盛有相同电解如图中两烧杯盛有相同电解质溶液，质溶液，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量极板质量增加。增加。b极板处有无色无味气体放出，符合这一情况的是极板处有无色无味气体放出，符合这一情况的是()。解析：解析：由通电后由通电后a、b两极的现象知，两极的现象知，X为负极，为负极，Y为正极，为正极，故故B、D错误；错误；b为阳极，为阳极，A项中的阳极反应：项中的阳极反应：4OH4e=O22H2O，C项中的阳极发生反应：项中的阳极发生反应：Fe2e=Fe2，结合，结合b极极板处有无色无味气体放

26、出，则板处有无色无味气体放出，则A正确，正确，C错误。错误。答案：答案：A选项选项a电极电极b电极电极X电极电极溶液溶液A锌锌石墨石墨负极负极CuSO4B石墨石墨石墨石墨正极正极NaOHC银银铁铁负极负极AgNO3D石墨石墨铜铜正极正极NaNO3判断方法判断方法阳极阳极阴极阴极电源正负极电源正负极与正极相连与正极相连与负极相连与负极相连闭合闭合回路回路导线中导线中电子流出电子流出电子流入电子流入电解质溶电解质溶液中液中阳离子移离阳离子移离阳离子移向阳离子移向阴离子移向阴离子移向阴离子移离阴离子移离电极电极反应反应得失电子得失电子失电子失电子得电子得电子化合价化合价升高升高降低降低反应类型反应类

27、型氧化反应氧化反应还原反应还原反应电极质量电极质量减小或不变减小或不变增大或不变增大或不变方法技巧方法技巧阴、阳极的判断方法阴、阳极的判断方法考向考向3电解规律的考查电解规律的考查典例典例3(2016年新课标年新课标卷卷)三室式电渗析法处理含三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na和和SO2可通过可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。4下列叙述正确的是下列叙述

28、正确的是()。A.通电后中间隔室的通电后中间隔室的SO向正极迁移，正极区溶液向正极迁移，正极区溶液pH增大增大B.该法在处理含该法在处理含Na2SO4废水时可以得到废水时可以得到NaOH和和H2SO4产品产品C.负极反应为负极反应为2H2O4e=O24H，负极区溶液，负极区溶液pH降低降低D.当电路中通过当电路中通过1mol电子的电量时，会有电子的电量时，会有0.5mol的的O2生成生成解析：解析：该装置为电解池，该装置为电解池，H2O在正在正(阳阳)极区放电，生成极区放电，生成O2正正(阳阳)极区得到极区得到H2SO4，当电路中通过，当电路中通过1mol电子时生成电子时生成0.25molO2

29、，正，正(阳阳)极区溶液极区溶液pH减小，减小，H2O在负在负(阴阴)极区放电，生极区放电，生在负在负(阴阴)极区放电生成极区放电生成H2和和OH，中间隔室中的阳离子，中间隔室中的阳离子Na通通过过ab膜移向负膜移向负(阴阴)极，故负极，故负(阴阴)极区可得到极区可得到NaOH，而正，而正(阳阳)极极区可得到区可得到H2SO4，故，故B正确。正确。答案：答案：B成成OH和和H2，负，负(阴阴)极区溶液极区溶液pH增大，增大，A、C、D均错误；均错误；H2O和和H，中间隔室中的阴离子，中间隔室中的阴离子SO通过通过cd膜移向正膜移向正(阳阳)极，故极，故1.以惰性电极电解电解质的规律以惰性电极电

30、解电解质的规律（续表）（续表）2.电解过程中离子浓度的变化规律电解过程中离子浓度的变化规律(1)若阴极为若阴极为H放电，则阴极区放电，则阴极区c(OH)增大。增大。(2)若阳极为若阳极为OH放电，则阳极区放电，则阳极区c(H)增大。增大。(3)若阴、阳两极同时有若阴、阳两极同时有H、OH放电，相当于电解水，溶放电，相当于电解水，溶质离子的浓度增大。质离子的浓度增大。1.(2018年新课标年新课标卷卷)最近我国科学家设计了一种最近我国科学家设计了一种CO2H2S协同转化装置，实现对天然气中协同转化装置，实现对天然气中CO2和和H2S的高效去除。的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为示意图如图

31、所示，其中电极分别为ZnO石墨烯石墨烯(石墨烯包裹的石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生的反应为：和石墨烯，石墨烯电极区发生的反应为：EDTA-Fe2e=EDTA-Fe32EDTA-Fe3H2S=2HS2EDTA-Fe2解析：解析：该装置属于电解池，该装置属于电解池，CO2在在ZnO石墨烯电极上转石墨烯电极上转化为化为CO，发生得电子的还原反应，为阴极，石墨烯电极为阳，发生得电子的还原反应，为阴极，石墨烯电极为阳极，发生失电子的氧化反应。极，发生失电子的氧化反应。CO2在在ZnO石墨烯电极为阴极，石墨烯电极为阴极，电极反应式为电极反应式为CO22H2e=COH2O，A正确；根据石正确

32、；根据石墨烯电极上发生的电极反应可知墨烯电极上发生的电极反应可知即得到即得到H2S2e=2HS，因此总反应式为，因此总反应式为CO2H2S=COH2OS，B正正确；石墨烯电极为阳极，与电源的正极相连，因此石墨烯上的确；石墨烯电极为阳极，与电源的正极相连，因此石墨烯上的电势比电势比ZnO石墨烯电极上的高，石墨烯电极上的高，C错误；由于铁离子、亚铁错误；由于铁离子、亚铁离子均易水解，所以如果采用离子均易水解，所以如果采用Fe3/Fe2取代取代EDTA-Fe3/EDTA-Fe2，溶液需要酸性，溶液需要酸性，D正确。正确。答案：答案：C2.(2018届河南新乡三模届河南新乡三模)利用电化学原理还原利用

33、电化学原理还原CO2制取制取ZnC2O4的装置如图所示的装置如图所示(电解液不参加反应电解液不参加反应)，下列说法正确的，下列说法正确的是是()。A.可用可用H2SO4溶液作电解液溶液作电解液B.阳离子交换膜的主要作用是增强导电性阳离子交换膜的主要作用是增强导电性C.工作电路中每流过工作电路中每流过0.02mol电子，电子，Zn电极质量减重电极质量减重0.65g考点二考点二考向考向 1电化学计算题和解题方法电化学计算题和解题方法得失电子守恒应用于电化学计算得失电子守恒应用于电化学计算典例典例 4(2018年山东潍坊模拟年山东潍坊模拟)(1)用惰性电极电解用惰性电极电解400mL一定浓度的硫酸铜

34、溶液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通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1molCuO后，使溶后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和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，电解过程中转移的电子为_mol。(2)如果向所得的溶液中加入如果向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2后，使溶液恰后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为，电解过程中转移的电子为_mol。(3)如果向所得的溶液中加入如果向所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后，

35、使溶后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑不考虑CO2的溶解的溶解)，电解过，电解过程中转移的电子为程中转移的电子为_mol。解析：解析：(1)电解硫酸铜溶液的反应方程式为电解硫酸铜溶液的反应方程式为2CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2，从方程式可以看出，电解硫酸铜过，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，加入程中只析出铜和释放出氧气，加入0.1molCuO可以使溶液恢可以使溶液恢复至原来状态，说明参与反应的硫酸铜只有复至原来状态，说明参与反应的硫酸铜只有0.1mol，转移的电，转移的电子为子为0.2mol。(2)加入加入0.1molC

36、u(OH)2可以使溶液恢复至原来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。0.1molCu(OH)2可以看作是可以看作是0.1molCuO和和0.1molH2O，则转移的，则转移的电子为电子为0.4mol。(3)加入加入0.1molCu2(OH)2CO3可以看作可以看作0.2molCuO、0.1molH2O和和0.1molCO2，相当于有，相当于有0.2mol的硫酸铜的硫酸铜和和0.1mol的水被电解，因此转移的电子为的水被电解，因此转移的电子为0.6mol。答案：答案：(1)0.2(2)0.4(3)0.6考向

37、考向2多池串联的计算多池串联的计算典例典例5(2018年山东淄博检测年山东淄博检测)某小组用下图装置进行实某小组用下图装置进行实验，下列说法正确的是验，下列说法正确的是()。D.导线中通过导线中通过0.15mole时，加入时，加入5.55gCu2(OH)2CO3，A.盐桥中的电解质可以用盐桥中的电解质可以用KClB.闭合闭合K，外电路电流方向为，外电路电流方向为Fe电极电极石墨电极石墨电极C.闭合闭合K，石墨电极上只生成铜，石墨电极上只生成铜CuSO4溶液可恢溶液可恢复原组成复原组成解析：解析：由于由于KCl能和能和AgNO3反应产生沉淀，因此盐桥中的反应产生沉淀，因此盐桥中的电解质不能用电解

38、质不能用KCl，故，故A错误；闭合错误；闭合K，铁比银活泼，铁为负，铁比银活泼，铁为负极，与铁相连的石墨为阴极，所以外电路电流方向为石极，与铁相连的石墨为阴极，所以外电路电流方向为石墨电极墨电极Fe电极，故电极，故B错误；闭合错误；闭合K，与铁相连的石墨电极为阴极，与铁相连的石墨电极为阴极，2e=H2，故还会放出氢气，故，故还会放出氢气，故C错误；错误；CuSO4溶液中溶液中发生还原反应，首先发生还原反应，首先Cu22e=Cu，析出，析出Cu，然后，然后2Hn(Cu2)0.05mol，完全消耗时转移电子数为，完全消耗时转移电子数为0.1mol，导线中，导线中通过通过0.15mole，说明有，说

39、明有H在阴极放电，电解在阴极放电，电解CuSO4溶液的总溶液的总反应式为反应式为2Cu22H2O2CuO24H，溶液中减少的，溶液中减少的是是2Cu和和O2(相当于相当于2CuO)，需要补充，需要补充0.05molCuO才能使溶才能使溶液恢复，电解水的总反应式为液恢复，电解水的总反应式为2H2O2H2O2，转移电，转移电子数为子数为 0.05mol时消耗时消耗0.025molH2O，Cu2(OH)2CO3可写为可写为2CuOH2OCO2，所所以以加加入入0.025mol222gmol15.55gCu2(OH)2CO3，CuSO4溶液可恢复原组成，故溶液可恢复原组成，故D正确。正确。答案：答案：

40、D电化学中定量计算方法电化学中定量计算方法1.根据电子守恒计算根据电子守恒计算用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。2.根据总反应式计算根据总反应式计算先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。出比例式计算。3.根据关系式计算根据关系式计算根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。

41、梁，构建计算所需的关系式。=4HO2，所以每转移，所以每转移2mol电子时，左侧电极就产生电子时，左侧电极就产生0.5解析：解析：A项，该装置中，硝酸根离子得电子发生还原反应，项，该装置中，硝酸根离子得电子发生还原反应，则则Ag-Pt电极为阴极，电极为阴极，Pt电极为阳极，连接阴极的电极为阳极，连接阴极的B为负极，为负极，A为正极，正确；为正极，正确；B项，电解时阳离子向阴极移动，所以项，电解时阳离子向阴极移动，所以H从从阳极向阴极迁移，正确；阳极向阴极迁移，正确；C项，左侧电极为阳极发生项，左侧电极为阳极发生2H2O4emolO2即即16g氧气，错误；氧气，错误；D项，阴极上硝酸根离子得电子

42、发项，阴极上硝酸根离子得电子发6H2O，正确。，正确。答案：答案：C解析：解析：A项，充电时阳离子向阴极移动，错误；项，充电时阳离子向阴极移动，错误；B项，放项，放时生成氢氧化钾，溶液中的氢氧根离子浓度增大，错误；时生成氢氧化钾，溶液中的氢氧根离子浓度增大，错误；C项，项，放电时，锌在负极失去电子，正确；放电时，锌在负极失去电子，正确；D项，标准状况下项，标准状况下22.4L氧气的物质的量为氧气的物质的量为1mol，对应转移，对应转移4mol电子，错误。电子，错误。答案：答案：C考点三考点三考向考向 1电解原理的应用电解原理的应用应用电解原理制备新物质应用电解原理制备新物质典例典例 6(制备金

43、属氧化物制备金属氧化物)(2017年新课标年新课标卷卷)用电解氧化用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液化膜，电解质溶液)。一般为一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是混合溶液。下列叙述错误的是(A.待加工铝制工件为阳极待加工铝制工件为阳极B.可选用不锈钢网作为阴极可选用不锈钢网作为阴极D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动硫酸根离子在电解过程中向阳极移动C.阴极的电极反应式为：阴极的电极反应式为：Al33e=Al.解析：解析：A项，根据原理可知，项，根据原理可知，Al要形成氧化膜，化合价升要形成氧化膜，化合价升高

44、失电子，因此铝为阳极，正确；高失电子，因此铝为阳极，正确；B项，不锈钢网接触面积大，项，不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，正确；能增加电解效率，正确；C项，阴极应为氢离子得电子生成氢项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错误；气，错误；D项，电解时，阴离子移向阳极，正确。项，电解时，阴离子移向阳极，正确。答案：答案：C典例典例 7(制备新型净水剂制备新型净水剂)(2016年天津卷节选年天津卷节选)化工生产的化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产镍电极有气泡产生。若氢氧

45、化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。还原。图图1图图2(1)电解一段时间后，电解一段时间后，c(OH)降低的区域在降低的区域在_(填填“阴极室阴极室”或或“阳极室阳极室”)。(2)电解过程中，须电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因为将阴极产生的气体及时排出，其原因为_。(3)c(Na2FeO4)随初始随初始c(NaOH)的变化如图的变化如图2，任选，任选M、N 两两点中的一点，分析点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：低于最高值的原因：_。答案：答案：(1)阳

46、极室阳极室(2)防止防止Na2FeO4与与H2反应使产率降低反应使产率降低(3)M 点：点：c(OH)低，低，Na2FeO4稳定性差，反应慢稳定性差，反应慢或或N 点：点：c(OH)过高，铁电极上有过高，铁电极上有Fe(OH)3生成，使生成，使Na2FeO4产率降低产率降低考向考向 2 应用电解原理治理污染应用电解原理治理污染典例典例8(白色垃圾处理白色垃圾处理)(2018届湖北黄冈中学三模届湖北黄冈中学三模)某化学某化学兴趣小组学生对塑料饭盒废弃物的水解液进行电渗析兴趣小组学生对塑料饭盒废弃物的水解液进行电渗析处理，同处理，同时得到对苯二甲酸。原理如图所示时得到对苯二甲酸。原理如图所示(H2

47、A表示对苯二甲酸，表示对苯二甲酸，A2表示对苯二甲酸根离子表示对苯二甲酸根离子)，下列说法正确的是，下列说法正确的是()。A.电极电极a为阴极，电极为阴极，电极b产生氧气产生氧气B.通电一段时间后，硫酸溶液通电一段时间后，硫酸溶液pH升高升高C.A2通过阴离子交通过阴离子交换膜进入浓缩室换膜进入浓缩室D.对对200mL的的8.3gL1对苯二甲酸溶液，通电一段时间对苯二甲酸溶液，通电一段时间后，浓度上升到后，浓度上升到0.1molL1，阴极产生气体体积，阴极产生气体体积4.48L解析：解析：根据电解规律：电极根据电解规律：电极a上电极反应式为上电极反应式为4OH4e=O22H2O，生成的，生成的

48、H通过阳离子交换膜进入浓缩室，通过阳离子交换膜进入浓缩室，电极电极b上电极反应式为上电极反应式为2H2e=H2，A错误；通电一段错误；通电一段时间后，电极时间后，电极a附近区域氢离子浓度增大，酸性增强，所以硫附近区域氢离子浓度增大，酸性增强，所以硫酸溶液酸溶液pH降低，降低，B错误；错误；A2通过阴离子交换膜进入浓缩室，通过阴离子交换膜进入浓缩室，C正确；没有给定气体的外界条件下，无法用气体摩尔体积进正确；没有给定气体的外界条件下，无法用气体摩尔体积进行计算，行计算，D错误。错误。答案：答案：C典例典例 9(有机微粒处理有机微粒处理)(2018年湖南长沙三模年湖南长沙三模)工业上，在工业上，在

49、强碱性条件下用电解法除去废水中的强碱性条件下用电解法除去废水中的CN，装置如图所示，依，装置如图所示，依次发生的反应有：次发生的反应有：下列说法正确的是下列说法正确的是()。A.a为电源负极为电源负极B.通电过程中溶液通电过程中溶液pH不断增大不断增大C.除去除去1molCN，外电路中至少需要转移，外电路中至少需要转移5mol电子电子D.为了使电解池连续工作，需要不断补充为了使电解池连续工作，需要不断补充NaCl电解原理解题流程电解原理解题流程5.(2018年新课标年新课标卷卷)KIO3是一种重要的无机化合物，可是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：作为食盐中的补碘剂。回

50、答下列问题：(1)KIO3的化学名称是的化学名称是_。(2)利用利用“KClO3氧化法氧化法”制备制备KIO3工艺流程如下图所示：工艺流程如下图所示：“酸化反应酸化反应”所得产物有所得产物有KH(IO3)2、Cl2和和KCl。“逐逐Cl2”采用的方法是采用的方法是_。“滤液滤液”中的溶质主要是中的溶质主要是_。“调调pH”中发生反应的化学方程式为中发生反应的化学方程式为_。(3)KIO3也可采用也可采用“电电解法解法”制备，装置如图所示。制备，装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式：写出电解时阴极的电极反应式：_。电解过程中通过阳离子电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为交换膜的离子主要为_