1、INNOVATIVE DESIGN 第2课时 电解原理的应用 【课程标准要求】 1.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。 2.了解电解原理在工业中的应用，如电冶金、电解熔融氯化钠或氧化铝，电解了解电解原理在工业中的应用，如电冶金、电解熔融氯化钠或氧化铝，电解 精炼铜，电解在污水处理、煤炭脱硫中的应用精炼铜，电解在污水处理、煤炭脱硫中的应用。 新知自主预习 课堂互动探究 课时训练 目 录 CONTENT S / / / 课堂小结即时达标 / 微专题 / 目录 1 新知自主预习 新知自主预习 目录 创新设计 一、电解饱和食盐水 1.氯碱工业
2、习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。 新知自主预习 目录 创新设计 (1)阳极反应：_ (_反应) (2)阴极反应：_ (_反应) (3)总反应： 化学方程式：_。 离子方程式：_。 2.生产原理 2Cl2e=Cl2氧化 2H2O2e=H22OH还原 新知自主预习 目录 创新设计 A.氯气B.氢气和氯气 C.氢气和NaOHD.氯气和NaOH 解解析析电解饱和食盐水生成三种物质，在阴极区生成电解饱和食盐水生成三种物质，在阴极区生成H2和和NaOH，阳极，阳极生生 成成Cl2。 【微自测】 1.工业上电解饱和食盐水的阴极产物是()C 新知自主预习 目录 创新设计 (1)概念：利用_原理在
3、某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工 工艺。 (2)电镀的目的：使金属增强_能力，增加表面硬度和美观。 二、电镀 1.电镀 电解 抗腐蚀 新知自主预习 目录 创新设计 (3)实例(在铁件上镀铜)： 材料电极反应式 阴极铁件 阳极铜片 电解质溶液CuSO4溶液 Cu22e=Cu Cu2e=Cu 新知自主预习 目录 创新设计 (1)粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质，常用电解的方法进行精炼。电 解池的构成是用_作阳极，用_作阴极，用_作电 解质溶液。 ( 2 ) 阳 极 反 应 式 为 Z n 2 e = = = Z n 2 、 N i 2 e = = = N i 2 、 _等；阴极反应
4、式为_。 (3)电解精炼铜的原理：粗铜中比铜活泼的金属Zn、Fe、Ni等失去电子形成阳离 子而溶解(残留在溶液中)；比铜不活泼的金属_等，以金属单质的形式 沉积在电解槽的底部形成阳极泥，Cu2变成Cu在纯铜上析出。 2.电解精炼铜 粗铜 纯铜CuSO4溶液 Cu2e=Cu2Cu22e=Cu 银、金 新知自主预习 目录 创新设计 A.电解时以硫酸铜溶液作电解液，精铜作阳极 B.粗铜与直流电源负极相连，发生氧化反应 C.阴极上发生的反应是Cu22e=Cu D.电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥 解析解析电解精炼铜时，粗铜作阳极，与直流电源正极相连，电解精炼铜时，粗铜作阳极，与
5、直流电源正极相连，A、B项错误；阴项错误；阴 极极Cu2 得电子，被还原为 得电子，被还原为Cu，C项正确；项正确；Fe、Zn等金属活动性强于等金属活动性强于Cu的金属，的金属， 在阳极失电子，以离子的形式进入电解液中，而不活泼的在阳极失电子，以离子的形式进入电解液中，而不活泼的Ag等杂质会沉积在等杂质会沉积在 电解槽底部形成阳极泥，电解槽底部形成阳极泥，D项错误项错误。 【微自测】 2.电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是() C 新知自主预习 目录 创新设计 (1)金属的冶炼本质 金属冶炼就是使矿石中的_获得电子变成金属单质的过程，从它们 的化合物中_出来。如Mnn
6、e=M。 (2)电冶金 电解是强有力的氧化还原手段，适用于一些_单质的制取，如冶炼 钠、镁、铝等活泼金属。 三、电冶金 金属离子 还原 活泼金属 新知自主预习 目录 创新设计 电极反应式总反应式 冶炼钠 阳极：_ 阴极：_ 冶炼镁 阳极：_ 阴极：_ 冶炼铝 阳极：_ 阴极：_ 2Cl2e=Cl2 Nae=Na 2Cl2e=Cl2 Mg22e=Mg 2O24e=O2 Al33e=Al 新知自主预习 目录 创新设计 可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠将钠加入氯化镁饱和溶液 中制取镁用电解法冶炼铝时，原料可选用氯化铝湿法炼铜是用锌和 硫酸铜溶液反应置换出铜 A.仅B.仅 C.仅D.仅 【微自测
7、】 3.下列化工生产原理错误的是() D 新知自主预习 目录 创新设计 解析解析钠是活泼金属，可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠，正钠是活泼金属，可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠，正 确；确；将钠加入氯化镁溶液中，钠先和水反应生成将钠加入氯化镁溶液中，钠先和水反应生成NaOH，氯化镁会和，氯化镁会和 NaOH发生复分解反应，所以得不到镁单质，应采用电解熔融氯化镁的方发生复分解反应，所以得不到镁单质，应采用电解熔融氯化镁的方 法冶炼镁，错误；法冶炼镁，错误；氯化铝是分子晶体，熔融状态下氯化铝不导电，故不氯化铝是分子晶体，熔融状态下氯化铝不导电，故不 能用电解氯化铝的方法得到铝，错误；能
8、用电解氯化铝的方法得到铝，错误；湿法炼铜是用铁和硫酸铜溶液反湿法炼铜是用铁和硫酸铜溶液反 应置换出铜，错误。综上所述，应置换出铜，错误。综上所述，D项符合题意项符合题意。 目录 课堂互动探究 2 二、电解的有关计算 一、电解原理的应用 课堂互动探究创新设计 目录 一、电解原理的应用一、电解原理的应用 模拟电解原理在化工生产中的应用，实验装置如下图所示。 【活活动探动探究究】 课堂互动探究创新设计 目录 (1)若用上述装置模拟氯碱工业生产烧碱、氢气和氯气，如何选用电极材料和 电解质溶液？ 提示：a电极用Pt或石墨，b电极用铁丝(导体均可)，X溶液为饱和食盐水。 (2)氯碱工业中使用的饱和食盐水为
9、什么要精制？ 课堂互动探究创新设计 目录 (3)若模拟电镀生产，在铁件上镀上一层金属银，如何选用电极材料和电解质 溶液？电极反应式如何书写？ 提示：a电极Ag，b电极为铁件，X溶液为AgNO3溶液；阳极反应式：Ag e=Ag，阴极反应式：Age=Ag。 (4)若模拟电解精炼铜，如何选用电极材料和电解质溶液？ 提示：a电极为粗铜，b电极用纯铜，X溶液为CuSO4溶液。 课堂互动探究创新设计 目录 1.氯碱工业 (1)装置图及原理解释 【核心归纳核心归纳】 课堂互动探究创新设计 目录 课堂互动探究创新设计 目录 (2)电解饱和食盐水时的两注意 电解饱和食盐水的过程中，在阴极上发生反应2H2O2e=
10、2OHH2， 阴极区溶液中c(OH)c(H)，溶液呈碱性。 在氯碱工业中，采用了离子交换膜，离子交换膜将电解槽隔成阴极室和阳 极室，它只允许阳离子(Na)通过，而阻止阴离子(Cl、OH)和气体通过。 这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免 Cl2和NaOH反应生成NaCl和NaClO而影响烧碱的质量。 课堂互动探究创新设计 目录 2.电镀铜与精炼铜的比较 电镀铜精炼铜 能量转变电能转化为化学能电能转化为化学能 阳极材料纯铜粗铜(含锌、银、金等杂质) 阴极材料镀件纯铜 阳极反应Cu2e=Cu2 Zn2e=Zn2 Cu2e=Cu2等 阴极反应Cu22e=Cu Cu2
11、2e=Cu 电解质溶液及其变化硫酸铜溶液保持不变 反应后硫酸铜溶液中混有Zn2等， Cu2浓度减小 课堂互动探究创新设计 目录 3.电冶金 (1)电解法用于冶炼较活泼的金属(如钠、钙、镁、铝等)。 (2)电解法冶炼金属，不能电解其盐溶液，因为金属离子的放电能力弱于氢离 子的放电能力，而应电解其熔融态化合物。 (3)电解法冶炼金属镁时，选择氯化镁，而不是氧化镁，是因为氧化镁的熔点 高，耗能大。 (4)电解法冶炼金属铝时，选择氧化铝，而不是氯化铝，是因为氯化铝为共价 化合物，熔融时不导电。 (5)电解法冶炼金属铝时，由于氧化铝熔点高，为了减少能耗，常加入冰晶石 (Na3AlF6)，降低氧化铝的熔化
12、温度。 课堂互动探究创新设计 目录 (1)电镀的特点是电镀的特点是“一多、一少、一不变一多、一少、一不变”：一多是指阴极上有镀层金属：一多是指阴极上有镀层金属 沉积，一少是指阳极上有镀层金属溶解，一不变是指电解质溶液的浓沉积，一少是指阳极上有镀层金属溶解，一不变是指电解质溶液的浓 度不变。度不变。 (2)精炼铜时，由于在阳极上溶解的金属有精炼铜时，由于在阳极上溶解的金属有Fe、Zn、Ni、Cu等，而在阴极等，而在阴极 上只有上只有Cu析出，根据得失电子守恒可知，阳极析出，根据得失电子守恒可知，阳极Cu失去电子的数目小于失去电子的数目小于 阴极阴极Cu2 得到电子的数目，阳极产生的铜离子数目小于
13、阴极得电子变 得到电子的数目，阳极产生的铜离子数目小于阴极得电子变 成单质铜的铜离子数目，所以电解液中成单质铜的铜离子数目，所以电解液中Cu2 的浓度减小。 的浓度减小。 课堂互动探究创新设计 目录 1.(2020枣庄高二检测)如图为阳离子交换膜法电解 饱和食盐水原理示意图。下列说法正确的是() 【实践应用实践应用】 C 课堂互动探究创新设计 目录 解析解析右边是阴极区，发生右边是阴极区，发生2H2O2e =H2 2OH ，所以从 ，所以从E口逸出的口逸出的 气体是气体是H2，故，故A错误；每生成错误；每生成22.4 L Cl2，没有指明温度和压强，无法计算其，没有指明温度和压强，无法计算其
14、物质的量，故物质的量，故B错误；阴极生成错误；阴极生成OH ，且 ，且Na 向阴极移动，阴极区生成 向阴极移动，阴极区生成 NaOH，为增强导电性，则从，为增强导电性，则从B口加入稀口加入稀NaOH(增强导电性增强导电性)的水溶液，故的水溶液，故C 正确；粗盐提纯所加试剂的顺序正确；粗盐提纯所加试剂的顺序Na2CO3必须放在必须放在BaCl2的后面，故的后面，故D错误错误。 课堂互动探究创新设计 目录 2.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt杂质，可用电解法 制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(氧化性：Fe2Ni24.8 g，则，则 阴极电极反应式为阴极电极反应式为Cu2 2
15、e =Cu，生成 ，生成4.8 g Cu时，转移时，转移0.15 mol电子，电子， 阳极：阳极：2Cl 2e =Cl2，可生成 ，可生成n(Cl2)0.05 mol，即失去，即失去0.1 mol电子，电子， 则则0.05 mol电子发生电子发生2H2O4e =4H O2，生成，生成0.012 5 mol氧气，即氧气，即 0.28 L，生成气体合计，生成气体合计1.4 L。 课堂互动探究创新设计 目录 2.把两个惰性电极插入500 mL的AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从 6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化 可以忽略)，电极上析出银的质量大约是(
16、) A.27 mgB.54 mg C.108 mgD.216 mg B 解析解析首先应弄清楚两极的反应。阳极反应式为：首先应弄清楚两极的反应。阳极反应式为：2H2O4e =O2 4H ；阴极没有氢气析出，则阴极反应式为： ；阴极没有氢气析出，则阴极反应式为：Ag e =Ag。 。OH 的消耗导 的消耗导 致了致了H 的增加，增加量约为 的增加，增加量约为110 3 molL10.5 L 510 4 mol，即转移 ，即转移 电子数电子数510 4mol，析出银的质量为 ，析出银的质量为510 4 mol108 gmol1 0.054 g 54 mg。 目录 课堂小结即时达标 3 课堂互动探究创
17、新设计 目录 核心体系建构 课堂小结即时达标创新设计 020304目录01 1.关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是()D A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B.电解液的成分都保持不变 C.阳极反应都只有Cu2e=Cu2 D.阴极反应都只有Cu22e=Cu 解析解析A项，电镀时镀件作阴极；项，电镀时镀件作阴极；B项，电解精炼铜时电解液成分改变；电解项，电解精炼铜时电解液成分改变；电解 精炼铜时，杂质若有比铜活泼的金属精炼铜时，杂质若有比铜活泼的金属(如锌如锌)，则阳极还会发生，则阳极还会发生Zn2e = Zn2 的反应 的反应。 课堂小结即时达标创新设计 020304目录01 A.氯碱工业中
18、，X电极上的反应式是2H2O4e =4HO2 B.电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2浓度不变 C.在铁片上镀铜时，Y是纯铜 D.制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁 D 2.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产 中的应用。下列说法正确的是() 课堂小结即时达标创新设计 020304目录01 解析解析氯碱工业中阳极是氯碱工业中阳极是Cl 放电生成 放电生成Cl2；电解精炼铜时阳极上粗铜溶解，；电解精炼铜时阳极上粗铜溶解， 阴极上阴极上Cu2 放电析出 放电析出Cu，由于粗铜中含有锌、铁、镍等杂质，电解质溶液，由于粗铜中含有锌、铁、镍等杂质，电解质溶液 中中Cu2 浓度变小；铁片上镀铜时，阴极应该是铁片，
19、阳极是纯铜 浓度变小；铁片上镀铜时，阴极应该是铁片，阳极是纯铜。 课堂小结即时达标创新设计 020304目录01 A.电解法制金属钠时，阳极反应式：Nae=Na B.电解法生产铝时，需对铝土矿进行提纯，在提纯过程中应用了氧化铝或氢 氧化铝的两性 C.在氯碱工业中，电解池中的阴极产生的是H2，NaOH在阳极附近产生 D.氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl，在电解时它们的阴极都是Cl失 电子 B 3.中学阶段介绍的应用电解法制备物质主要有三种：一是铝的工业制备，二是 氯碱工业，三是金属钠的制备。下列关于这三种工业生产的描述中正确的是 () 课堂小结即时达标创新设计 020304目录01 课堂小
20、结即时达标创新设计 020304目录01 完成下列填空： (1)写出电解精制饱和食盐水的离子方程式： _。 (2)离子交换膜的作用为_ _。 (3)精制饱和食盐水从图中_(填“a”“b”“c” 或“d”，下同)位置补充，氢氧化钠溶液从图中 _位置流出。 4.如下图所示是离子交换膜法电解饱和食盐水制烧碱的示意图，图中的离子交 换膜只允许阳离子通过。 课堂小结即时达标创新设计 020304目录01 课堂小结即时达标创新设计 020304目录01 目录 课时训练 4 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1
21、.利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是() C A.通电后，Ag向阳极移动 B.银片与电源负极相连 C.该电解池的阴极反应可表示为Age=Ag D.当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析铜牌上镀银，银片为阳极，铜牌上镀银，银片为阳极，Ag 向阴极移动，阴极反应为 向阴极移动，阴极反应为Ag e =Ag。由于实验中镀层不可能非常均匀致密，所以将电源反接，阳极上。由于实验中镀层不可能非常均匀致密，所以将电源反接，阳极上Cu、 Ag均会溶解，铜牌不可能恢复如初均会溶解，
22、铜牌不可能恢复如初。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 2.如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列有关说法中不正确的是() C 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析由图看出由图看出处为电解池阳极产生的氯气，处为电解池阳极产生的氯气，处为电解池阴极产生的氢处为电解池阴极产生的氢 气，气，A对；该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过，能防止氯对；该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过，能防止氯 气与碱反应，且在阴极区得到浓度较高的烧碱溶液，气与碱反应，且在阴极区
23、得到浓度较高的烧碱溶液，B对；电解饱和食盐水对；电解饱和食盐水 有烧碱生成且有烧碱生成且H2O应写化学式，应写化学式，C错；电解装置是将电能转化为化学能的装错；电解装置是将电能转化为化学能的装 置，置，D对对。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 B 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 4.用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一 般为H2SO4H2C2O4混合溶液。下列叙
24、述错误的是()C A.待加工铝质工件为阳极 B.可选用不锈钢网作为阴极 C.阴极的电极反应式为Al33e=Al D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 解析解析A项，根据电解原理可知，项，根据电解原理可知，Al要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此 铝为阳极，正确；铝为阳极，正确；B项，阴极仅作导体，可选用不锈钢网，且不锈钢网接触面项，阴极仅作导体，可选用不锈钢网，且不锈钢网接触面 积大，能增加电解效率，正确；积大，能增加电解效率，正确；C项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错误；项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错误； D项，电解时，阴离子移向阳极，正确项，电解
25、时，阴离子移向阳极，正确。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 5.用含少量银和锌的粗铜作阳极，纯铜片作阴极，CuSO4溶液作电解液，电解 一段时间后，阳极质量减少了x g，则()D A.电解液质量增加x gB.阴极质量增加x g C.阴极质量增加b g，bxD.阴极质量增加b g，bM(Cu)，且还有一部分，且还有一部分Ag要落入阳极泥，所以阳极溶要落入阳极泥，所以阳极溶 解的金属的质量大于阴极析出铜的质量，即解的金属的质量大于阴极析出铜的质量，即bx，所以，所以B、C项错误，项错误，D项正项正 确；若阴极析出铜的质量为确；若阴极析出铜的
26、质量为b g，阳极落入阳极泥的，阳极落入阳极泥的Ag的质量为的质量为m g，则电解，则电解 质溶液增加的质量为质溶液增加的质量为(xmb) g，A项错误。项错误。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 6.下列描述中，不符合生产实际的是()A A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极 解析解析电解池的阳极发生失电子的氧化反应、阴极发生得电子的还原反应。电解池的阳极发生失电子的氧化反应、阴极发生得电子的还原反应。 电解熔融的电解熔融
27、的Al2O3制制Al时，若用时，若用Fe作阳极，会发生反应作阳极，会发生反应Fe2e =Fe2， ，Fe2 移动到阴极上发生反应 移动到阴极上发生反应Fe2 2e =Fe，使得到的 ，使得到的Al不纯。在镀件上电镀不纯。在镀件上电镀 锌，用锌作阳极，镀件作阴极锌，用锌作阳极，镀件作阴极。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 7.法国化学家莫瓦桑经过多次实验，在1886年通过电解法制得了F2。方法为在 无水HF中电解KHF2制得单质氟。下列判断不正确的是() D 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设
28、计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 C 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析根据电解总反应可知，根据电解总反应可知，Cu发生氧化反应生成发生氧化反应生成Cu2O，则，则Cu是阳极，连是阳极，连 接直流电源的正极，石墨连接电源的负极，接直流电源的正极，石墨连接电源的负极，A、B均错误；石墨是阴极，电均错误；石墨是阴极，电 极反应式为极反应式为2H2O2e =2OH H2，电极上产生，电极上产生H2，C正确；生正确；生成成 1 mol Cu2O转移转移2 mol电子，故有电
29、子，故有0.5 mol 电子转移时，有电子转移时，有0.25 mol Cu2O生成，生成， D错误错误。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 D 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 10.(拔高题)用如图所示装置除去含CN、Cl废 水中的CN时，控制溶液pH为910，阳极产 生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体。 下列说法不正确的是()D A.用石墨作阳极，铁作阴极 B.阳极的电极反应式：Cl2e
30、2OH=ClOH2O C.阴极的电极反应式：2H2O2e=H22OH D.除去CN的反应：2CN5ClO2H=N22CO25ClH2O 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 解析解析阳极要产生阳极要产生ClO ，则阳极不能用铁，故石墨作阳极，铁作阴极， ，则阳极不能用铁，故石墨作阳极，铁作阴极，A 项正确；由题目信息提示，溶液中的离子为项正确；由题目信息提示，溶液中的离子为CN 和 和Cl ，而阳极产生 ，而阳极产生ClO ， ， 故其反应物一定是故其反应物一定是Cl ，即 ，即Cl 在阳极被氧化为 在阳极被氧化为ClO ， ，B项正确；阴极
31、为水项正确；阴极为水 得电子生成氢气和氢氧根离子的反应，得电子生成氢气和氢氧根离子的反应，C项正确；由题目信息提示知，该反项正确；由题目信息提示知，该反 应体系是碱性环境，故反应中不可能有应体系是碱性环境，故反应中不可能有H ，除去 ，除去CN 的反应的正确离子方 的反应的正确离子方 程式为程式为2CN 5ClO H2O=5Cl 2CO2N22OH 。 。D项错误项错误。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 11.将1 L含有0.4 mol Cu(NO3)2和0.4 mol KCl的水溶液，用惰性电极电解一段时 间后，在一电极上析出19.2
32、 g Cu；此时，在另一电极上放出气体的体积在标 准状况下为(不考虑产生的气体在水中的溶解)() A.3.36 LB.5.6 L C.6.72 LD.13.44 L B 解析解析阴极析出铜阴极析出铜0.3 mol，由，由Cu2 2e =Cu知 知Cu2 得到 得到0.6 mol 电子，电子， 根据根据2Cl 2e =Cl2，求出当溶液中 ，求出当溶液中Cl 全部参与电极反应时，放出 全部参与电极反应时，放出Cl2 0.2 mol，失去电子，失去电子0.4 mol。因此在阳极还有。因此在阳极还有OH 放电，根据 放电，根据2H2O4e =4H O2和电子守恒，在阳极有和电子守恒，在阳极有0.05
33、 mol O2放出，即阳极共放放出，即阳极共放出出 0.25 mol气体，标准状况下体积为气体，标准状况下体积为5.6 L。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 12.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色水处理剂。工业上可用电解浓NaOH溶液 制备Na2FeO4，其工作原理如图所示，两端隔室中离子不能进入中间隔室。 下列说法错误的是() D 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 二、非选择题(本题
34、包括3小题) 13.电解的应用比较广泛。根据下列电解的应用，回答问题： ( 1 ) 如 图 为 电 解 精 炼 银 的 示 意 图 ， _(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银， 若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气 体的电极反应式为_。 (2)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 _ _ _ _ _ _ _ _ ( 填 化 学 式 ) 溶 液 ， 阳 极 电 极 反 应 式 为 _，电解过程中Li向_(填“A”或“B”)电极迁移。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 07
35、0102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 14.(2020石家庄高二检测)知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小 组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的 电极均为石墨)。 (1)图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是_(填化学式)。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 (2)利用图2
36、制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成 分NaClO，则c为电源的_极；该发生器中反应的总离子方程式为 _。 (3)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、 安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 阳极产生ClO2的电极反应式：_。 当阴极产生标准状况下112 mL气体时，通过阳离子交换膜离子的物质的量 为_。 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 0701020304050
37、60809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 15.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： 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 070102030405060809目录12 1314 1011 课时训练创新设计 15 目录 微专题 微专题创新设计 目录 1.有外
38、接电源电池类型的判断方法 有外接电源的各装置均为电解池，若电解池阳极材料与电解质溶液中的阳离 子相同，则该电解池为电镀池。如： 则甲为电镀池，乙、丙均为电解池。 微专题电化学中的串联装置微专题电化学中的串联装置知识技能型知识技能型( (教师独具教师独具) ) 【核心归纳核心归纳】 微专题创新设计 目录 2.无外接电源装置类型的判断方法 (1)直接判断 非常直观明显的装置，如燃料电池、铅酸蓄电池等在电路中为外接电源， 则其他装置为电解池。如图所示： 微专题创新设计 目录 (2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断 原电池一般是两种不同的金属电极或一个金属电极一个碳棒电极；而电解池 则一般两个都是
39、惰性电极，如两个铂电极或两个碳棒。原电池中的电极材料 和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应，电解池的电极材料一般不能 和电解质溶液自发反应。如图所示： B为原电池，A为电解池。 微专题创新设计 目录 (3)根据电极反应现象判断 在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极，并由此判断电池类型。 如图所示： 若C极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则 可知乙是原电池，D是正极，C是负极；甲是电解池，A是阳极，B是阴极， B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应。 微专题创新设计 目录 微专题创新设计 目录 微专题创新设计 目录 微专题创新设计 目录 规律方法串联
40、装置的解题流程 微专题创新设计 目录 1.(2020合肥模拟)如图所示，甲池的总反应式 为N2H4O2=N22H2O。下列说法正确 的是() A.甲池中负极上的电极反应式为N2H44e =N24H B.乙池中石墨电极上发生的反应为2H2O4e=O24H C.甲池溶液pH增大，乙池溶液pH减小 D.甲池中每消耗0.1 mol N2H4乙池电极上则会析出6.4 g固体 【迁移应用迁移应用】 B 微专题创新设计 目录 解析解析由图知甲池是燃料电池，乙池是电解池，甲池的电解质溶液是氢氧化由图知甲池是燃料电池，乙池是电解池，甲池的电解质溶液是氢氧化 钾溶液，则负极不可能生成钾溶液，则负极不可能生成H ，
41、应为 ，应为N2H44e 4OH =N2 4H2O， A错误；乙池的石墨极是阳极，发生氧化反应，错误；乙池的石墨极是阳极，发生氧化反应，B正确；甲池总反应中生成正确；甲池总反应中生成 了水，则了水，则KOH溶液浓度变小，溶液浓度变小，pH减小，乙池生成减小，乙池生成Cu、O2、H2SO4，溶液，溶液pH 减小，减小，C错误；根据各个电极流过的电量相等知，错误；根据各个电极流过的电量相等知，N2H42Cu，甲池消，甲池消耗耗 0.1 mol N2H4，乙池电极上则会析出，乙池电极上则会析出12.8 g铜，铜，D错误错误。 微专题创新设计 目录 D 微专题创新设计 目录 微专题创新设计 目录 1.
42、离子交换膜的分类与作用 微专题微专题1111离子交换膜在电化学中的应用离子交换膜在电化学中的应用知识技能型知识技能型 【核心归纳核心归纳】 微专题创新设计 目录 2.三类交换膜应用实例 种类装置图说明 阳 离 子 交 换 膜 (只允许阳离子 和水分子通过) 锌铜原电池 负极反应式：Zn2e=Zn2 正极反应式：Cu22e=Cu Zn2通过阳离子交换膜进入正极 区 阳离子透过阳离子交换膜原 电池正极 微专题创新设计 目录 微专题创新设计 目录 微专题创新设计 目录 3.常见带离子交换膜的三大装置 多室电解池是利用离子交换膜的选择透过性，即允许带某种电荷的离子通过 而限制带相反电荷的离子通过，将电
43、解池分为两室、三室、多室等，以达到 物质制备、浓缩、净化、提纯的目的。 (1)两室电解池 制备原理：工业上利用如图两室 电解装置制备烧碱 微专题创新设计 目录 阳离子交换膜的作用 它只允许Na通过，而阻止阴离子(Cl)和气体(Cl2)通过。这样既防止了两极 产生的H2和Cl2混合爆炸，又避免了Cl2和阴极产生的NaOH反应生成NaClO而 影响烧碱的质量。 (2)三室电解池 利用三室电解装置制备NH4NO3，其工作原 理如图所示。 微专题创新设计 目录 微专题创新设计 目录 (3)多室电解池 利用四室电渗析法制备H3PO2(次磷酸)，其工作原理如图所示。 微专题创新设计 目录 微专题创新设计
44、目录 典例四室式电渗析法制备盐酸和NaOH的装 置如图所示。a、b、c为阴、阳离子交换膜。 已知：阴离子交换膜只允许阴离子透过，阳离 子交换膜只允许阳离子透过。下列叙述正确的 是()D 微专题创新设计 目录 解析解析由图中信息可知，左边电极与负极相连为阴极，右边电极为阳极，所由图中信息可知，左边电极与负极相连为阴极，右边电极为阳极，所 以通电后，阴离子向右定向移动，阳离子向左定向移动，阳极上以通电后，阴离子向右定向移动，阳离子向左定向移动，阳极上H2O放电生放电生 成成O2和和H ，阴极上 ，阴极上H2O放电生成放电生成H2和和OH ； ；H 透过 透过c，Cl 透过 透过b，二者在，二者在
45、b、c之间的之间的室形成盐酸，盐酸浓度变大，所以室形成盐酸，盐酸浓度变大，所以b、c分别为阴离子交换膜和分别为阴离子交换膜和 阳离子交换膜；阳离子交换膜；Na 透过 透过a，NaOH的浓度变大，所以的浓度变大，所以a也是阳离子交换膜，也是阳离子交换膜， 故故A、B两项均错误；电解一段时间后，两项均错误；电解一段时间后，中的溶液的中的溶液的c(OH )升高， 升高，pH升高，升高， 中为中为NaCl溶液，溶液，pH不变，不变，中有中有HCl生成，故生成，故c(H )增大， 增大，pH减小，减小， 中中H 移向 移向，H2O放电生成放电生成O2，使水的量减小，使水的量减小，c(H )增大， 增大，
46、pH减小，减小，C不不 正确正确。 微专题创新设计 目录 规律方法离子交换膜类型的判断方法 根据电解质溶液呈电中性的原则，判断膜的类型，判断时首先写出阴、阳两 极上的电极反应，依据电极反应式确定该电极附近哪种离子剩余，因该电极 附近溶液呈电中性，从而判断出离子移动的方向，进而确定离子交换膜的类 型，如电解饱和食盐水时，阴极反应式为2H2O2e=H22OH，则阴 极区生成H2和OH，阳极区域的Na穿过离子交换膜进入阴极室，与OH结 合生成NaOH，故电解食盐水中的离子交换膜是阳离子交换膜。 微专题创新设计 目录 1.用电解法可提纯含有某种钾的含氧酸盐杂质(如 硫酸钾、碳酸钾等)的粗KOH溶液，其
47、工作原理 如图所示。下列说法正确的是() A.电极N为阳极，电极M上H发生还原反应 B.电极M的电极反应式为4OH4e=2H2OO2 C.d处流进粗KOH溶液，e处流出纯KOH溶液 D.b处每产生11.2 L气体，必有1 mol K穿过阳离子交换膜 【迁移应用迁移应用】 B 微专题创新设计 目录 解析解析根据图示，根据图示，K 移向电极 移向电极N，所以，所以N是阴极，是阴极，M极是阳极，极是阳极，OH 发生氧 发生氧 化反应生成氧气，电极反应式为化反应生成氧气，电极反应式为4OH 4e =2H2O O2，故，故A错误，错误，B 正确；正确；c处流进粗处流进粗KOH溶液，溶液，f处流出纯处流出纯KOH溶液，故溶液，故C错误；错误；N极是阴极，极是阴极， H 发生还原反应生成氢气，非标准状况下 发生还原反应生成氢气，非标准状况下11.2 L氢气的物质的量不一定是氢气的物质的量不一定是 0.5 mol，故，故D错误错误。 微专题创新设计 目录 2.在电镀车间的含铬酸性废水中，铬的存在形 式有Cr()和Cr()两种，其中Cr()的毒性 最大。电解法处理含铬废水的装置示意图如 图，铬最终以Cr(OH)3沉淀除去。下列说法 正确的是()A 微专题创新设计 目录 INNOVATIVE DESIGN Thanks！ 本课时内容结束
