高考第一轮复习——电解原理及应用(学案含答案)

专题23 电解池及其应用1．用“四室电渗析法”制备H3PO2的工作原理如图所示(已知：H3PO2是一种具有强还原性的一元弱酸；阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)，则下列说法不正确．．．的是( )A．阳极电极反应式为：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋B．工作过程中H+由阳极室向产品室移动C．撤去阳极室与产品室之间的阳膜a，导致H3PO2的产率下降D．通电一段时间后，阴极室中NaOH溶液的浓度一定不变2．如图所示，其中甲池的总反应式为2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O。

下列说法正确的是（）A．1min内甲池消耗1mol O2转移的电子是乙池Ag电极转移电子数的4倍B．甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH－6e－＋2H2O===CO32-＋8H＋C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体能使CuSO4溶液恢复到原浓度D．甲池中消耗280mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上最多产生1.45g固体3．电解法制取Na2FeO4的总反应为Fe＋2H2O＋2OH－FeO42-＋3H2↑，工作原理如图所示。

已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。

下列叙述正确的是( )A．铁电极上发生还原反应，生成FeO42-B．通电一段时间后，阳极区pH下降C．通电后Na＋向右移动，阴极区Na＋浓度增大D．当电路中通过1 mol电子时，阴极区有11.2 L H2生成4．二甲醚（CH3OCH3）直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，用二甲醚燃料电池电解甲基肼（CH3—NH—NH2）制氢的装置如图所示，其中X、Y、M、N均为惰性电极。

下列说法正确的是A．M极的电极反应式为CH3—NH—NH2+12OH−−10e−CO32-+N2+9H2OB．若忽略水的消耗与生成，甲中电解质溶液的pH减小，乙中电解质溶液的pH 增大C．乙中的交换膜是阴离子交换膜，OH−透过交换膜向N极移动D．理论上，当生成6.72 L H2时，消耗CH3OCH3的质量为2.3 g5．空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。

北京高三化学一轮复习 电解原理的应用（学案及强化训练）知识梳理 1.氯碱工业阳极反应式：2Cl －－2e －===Cl 2↑(氧化反应) 阴极反应式：2H ＋＋2e －===H 2↑(还原反应) 总反应方程式：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑ 2.电镀与电解精炼Cu －2e －===Cu 2＋Zn －2e －===Zn 2＋，Cu －2e －===Cu 2＋3.电冶金课堂练习1、判断题，下列说法正确的打(√)，不正确的打(×)(1)在镀件上电镀铜时，也可以用惰性材料作阳极，用硫酸铜溶液作电解液(√) (2)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料(×)(3)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c (Cu 2＋)均保持不变(×)(4)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3，也可以电解MgO和AlCl3(×)(5)电解精炼时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料(√)(6)用Zn作阳极，Fe作阴极，ZnCl2作电解质溶液，由于放电顺序H＋>Zn2＋，不可能在铁上镀锌(×)强化训练1.金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。

下列叙述中正确的是(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)()A.阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－===NiB.电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等C.电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2＋和Zn2＋D.电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt答案 D2.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()A.氯碱工业中，X电极上的反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑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是熔融的氯化镁答案 D3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H2SO4－H2C2O4混合溶液。

第三课时电解原理及其应用【课时目标】1、电解原理、装置、构造。

2、电极的判断、电极反应、电极方程式的书写3、电解原理的应用：铜的电解精练、电镀、氯碱工业等4、离子的放电顺序、电解的有关计算教学环节复习提问：1、铅蓄电池的电极反应式2、氢氧燃料电池的电极反应式①硫酸做电解液②氢氧化钾做电解质授课：一、知识梳理（一）电解原理1、电解定义。

电解池是把电能转化为化学能的装置，装置特点：借助于电流引起氧化还原反应的装置。

2、从装置名称、能量转化、电极名称、电极反应、溶液中的离子移方向、电子流向对原电池与电解池进行对比，从而理解电解的原理。

更清晰的认识原电池与电解池的特点。

3、电极产物的判断：阳极放电顺序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根阳离子放电顺序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋>Al3＋>Mg2＋>Na ＋>Ca2＋>K＋。

处理有关电解池两极产物的问题，一定要先看电极是活性电极还是惰性电极。

活性电极在阳极放电，电极溶解生成相应的金属离子，此时阴离子在阳极不放电。

对于惰性电极，则只需比较溶液中定向移动到两极的阴阳离子的放电顺序即可。

学生根据放电顺序书写电极反应方程式。

并有阴阳极的产物判断恢复到原状态需要加入的物质，判断溶液PH值的变化。

（二）电解的应用1、氯碱工业①阴阳极电极反应式及总反应式的书写②阴阳极的产物及检验方法③了解离子交换膜的作用④食盐的精制2、电解精炼，阳极材料是——粗铜，阴极材料是——精铜，电解质溶液是CuSO4溶液(或Cu(NO3)2溶液)。

粗铜中的杂质去向，3、电镀(1)形成条件：①电解时镀层金属作阳极；②镀件作阴极；③含镀层金属离子的电解质溶液作电镀液；④用直流电源。

(2)特征：①阳极本身放电被氧化；②宏观上看无新物质生成；③电解液的总量、浓度、pH均不变。

考点五十五电解池及电解原理聚焦与凝萃1．理解电解原理，会推断电解池、电极产物、电极四周溶液pH值及整个溶液pH值的变化；2．正确书写电极反应式。

解读与打通常规考点一、电解池：把电能转变成化学能的装置叫做电解池。

二、电解原理以电解氯化铜溶液为例，装置如下图。

原理分析： CuCl2是强电解质且易溶于水，在水溶液中电离生成Cu2+和Cl-：CuCl2=Cu2++2Cl-。

通电前后溶液里离子移动示意图通电前，Cu2+和Cl-在水里自由地移动着(如图Ⅰ所示)；通电后，这些自由移动着的离子，在电场的作用下，改做定向移动。

依据异性相吸的原理，带负电的氯离子向阳极移动，带正电的铜离子向阴极移动(如图Ⅱ所示)。

在阳极，氯离子失去电子而被氧化成氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出。

在阴极，铜离子获得电子而还原成铜原子，就掩盖在阴极上。

他们的反应可分别表示如下：阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ (氧化反应)阴极：Cu2++2e-=Cu (还原反应)电解CuCl2溶液的化学反应方程式为：CuCl 2电解Cu+Cl2↑三、电解池构成：1．电极且分别与电源的正、负极相连：（1）阴极：与电源的负极相连，在阴极上发生还原反应；（2）阳极：与电源的正极相连，在阳极上发生氧化反应。

2．电解质溶液或熔融电解质3．闭合回路4．直流电源隐性考点1．放电挨次（1）阴极放电挨次(即氧化性挨次)Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+（2）阳极放电挨次(即还原性挨次)金属单质(除Pt、Au外)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制作的电极又叫做惰性电极，理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。

《电解原理及运用》李仕才（考试时间：45分钟满分：100分）一、单项选择题：本题包括10小题，每小题5分，共50分。

1. 若某池(电解池或原电池)的总反应离子方程式是Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑，关于此池的有关说法正确的是A．该池只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极B．该池只能是原电池，且电解质溶液为硝酸C．该池可能是原电池，也可能是电解池D．该池只能是电解池，电解质溶液可以是硫酸铜答案A解析：铜与H＋不反应，因而不可能是原电池，只能是电解池。

在该电解池中，铜失去电子被氧化，因而铜作电解池的阳极，A正确，B、C错误；D 选项中若电解质溶液是硫酸铜溶液，则相当于电镀铜，与题给离子方程式不符，故D错误。

2．某溶液中含有Cu2＋、Fe2＋、Al3＋、Cl－、NO－3，且浓度均为0.1 mol/L，用石墨作电极进行电解时，肯定得不到的产物是( )A．Cl2B．AlC．Cu D．H2答案B解析：阴极上Al3＋、Fe2＋的放电能力弱于H＋，而Cu2＋的放电能力比水电离出的H＋的放电能力强，阳极上Cl－放电能力强于OH－。

3．埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以爱护，使其免受腐蚀。

关于此方法，以下说法正确的是( )A．金属棒X的材料可能为铜 B．金属棒X的材料可能为钠C．钢管四周土壤的pH可能会上升 D．这类方法属于外加电流的阴极爱护法答案C解析：金属棒X的材料若为铜，则易腐蚀钢管，A项错误；钠为活泼金属，易发生反应，B项错误；钢管吸氧发生还原反应，产生OH－，四周土壤的pH可能会上升，C项正确；该安装没有外接电源，不属于外加电流的阴极爱护法，D项错误。

4．用石墨作电极电解CuSO4溶液。

通电一段时间后CuSO4未充分电解，欲使电解液恢复到起始形状，应向溶液中加入适量的( )A．CuSO4B．H2OC．CuO D．CuSO4·5H2O答案C解析：本题考查了电解规律和电解质溶液的复原。

用石墨作电极电解硫酸铜溶液，阳极反应式为：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，阴极反应式为：Cu2＋＋2e－===Cu，即阳极冒出氧气，阴极析出铜，通电一段时间后要想使电解液恢复原状，应加入氧化铜固体。

2020届高三化学一轮复习精品教学案+分层练习电化学原理电解原理及其应用【考纲要求】1. 判定某装置是否是电解池。

2. 明白得电解原理、书写电解池工作时的电极反应式。

把握电解前后溶液浓度和pH的变化。

3. 了解铜的电解精炼和电镀装置及原理。

4. 了解氯碱工业的反应原理。

5. 把握有关电解的运算。

教与学方案【自学反馈】一.电解1.定义。

2.电极判定：阳极相连，发生反应。

阴极相连，发生反应。

3.电解时电极产物的判定(1)阳极产物判定第一看电极材料，爽朗金属做电极那么金属失电子被氧化。

假如是惰性电极那么是溶液中易失电子的阴离子失电子被氧化。

(2)阴极产物判定依照阳离子放电顺序进行判定，氧化性强的阳离子第一在阴极得电子被还原。

二.电解原理的应用1.电解饱和食盐水制取氯气和烧碱(氯碱工业)阳极电极反应式：。

阴极电极反应式：。

总反应式：。

2.电解硫酸铜溶液阳极电极反应式：。

阴极电极反应式：。

总反应式：。

3.电镀镀件必须作极. 镀层金属必须作极.电解质溶液中必须含有金属离子。

【例题解析】1.用两支惰性电极插入500mlAgNO3溶液中，通电电解当电解溶液pH从此.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能够忽略)，电极上应析出银的质量是( )A. 27mgB. 54mgC.108mgD.216mg解题思路：。

易错点：。

2.用惰性电极电解以下溶液，电解一断时刻后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是( )A.CuSO4B.AgNO3C.BaCl2D.H2SO4解题思路：。

易错点：。

【考题再现】1.电解CuCl2和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上分不析出的物质是( )A.H2和Cl2B.Cu 和Cl2C. H2和O2D. Cu和O2思维方法：。

展望高考：2.用惰性电极实现电解，以下讲法正确的选项是( )A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1思维方法：。

第二十一讲电解原理及其运用一、要点精讲1.电解O电解池的装置。

构成条件是：2.电解反应及规律⑴阳极：①活性材料作电极时，阳极材料（金属）本身失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电；②惰性电极（Pt、Au、石墨、钛等）作电极时；溶液中阴离子的放电顺序主要是：OH\ C「、Br\ S2-；⑵阴极：无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子，阳离子在阴极上放电顺序主要和金属活泼性相反；⑶电解质溶液用惰性电极电解的规律小结：3.电解原理的应用：电镀（以镀铜为例）、电解精炼（以电解精炼铜为例）、氯碱工业。

4.二、典型例题【例1】用惰性电极实现电解，下列说法正确的是 A. 电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH 不变 B. 电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OHL 故溶液pH 减小C. 电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1 ： 2D. 电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的吊:之比为1 : 1 【例2］如图所示，通电后，A 极上析出Ag,对该装 置的有关叙述中正确的是 A. P 是电源的正极B. F 极上发生的反应为4OH 一一4e 一 = 2玦0+。

2£C. 电解时，甲、乙、丙三池中，除了 E 、F 两极外, 其他电极均参加了反应D. 通电后，甲池溶液的pH 减小，而乙、丙两池溶 液的pH 不变【例3］如下图所示，若电解5min 时铜电极质量 增加2.16 g,试回答：（1）电源电极X 名称为 o ⑵变化：A B,C o（3）通电5min 时，B 中共收集224mL 气体（标况）, 溶液体积为200mL 。

（设电解前后无体积变化）则 通电前CuSO 4溶液的物质的量浓度为 0⑷若A 中KC1溶液的体积也是200mL,电解后, 溶液的pH 是 （设前后体积无变化）。

【例41电解原理在化学工业中有广泛应用。

右 图表示一•个电解池，装有电解液a ； X 、Y 是两块电极板，通过导线与宜流 电源相连。

第2课时电解原理的应用[预习案]1．电解饱和食盐水(1)电极反应：阳极： ( 反应)阴极： ( 反应)(2)总反应方程式：离子方程式：(3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。

2．电镀和电解精炼铜3．电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。

[探究案]命题点1 电解原理在工业中的应用题组一电解原理的“常规”应用1．利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。

下列说法中正确的是( )A．氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到氢氧化钠B．铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4C．电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属D．外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属题组二电解原理的“不寻常”应用(一)处理废水2．某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如下，下列说法不正确的是( )A．A为电源正极B．阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O2－7＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2OC．阴极区附近溶液pH降低D．若不考虑气体的溶解，当收集到H2 13.44 L(标准状况)时，有0.1 mol Cr2O2－7被还原(二)制备物质3．电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢气的装置示意图如下：电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性电极。

(1)A极为________，电极反应式为________________________________________。

(2)B极为________，电极反应式为________________________________________。

(三)处理废气4．用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示。

(电极材料为石墨)(1)图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)________极，C口流出的物质是________。

电解池的工作原理及应用(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.分析右图装置,下列说法错误的是( )A.虚线框中接直流电源,铁可能会被腐蚀B.虚线框中接灵敏电流计或接直流电源,锌都是负极C.虚线框中接灵敏电流计,该装置可将化学能转化为电能D.若电解质溶液为硫酸锌溶液并接上直流电源,该装置可用于铁皮上镀锌答案B解析若虚线框中接直流电源,且铁连接电源正极,此时铁作阳极,则会加快铁的腐蚀,A项正确;若虚线框中接直流电源,此时为电解池,锌是阳极或阴极,若虚线框中接灵敏电流计,锌是负极,B项错误;虚线框中接灵敏电流计,此时为原电池,可将化学能转化为电能,C项正确;若电解质溶液为硫酸锌溶液并接上直流电源,且铁电极连接电源负极,该装置可用于铁皮上镀锌,D项正确。

2.下列关于电化学知识的说法正确的是( )A.用石墨电极电解饱和食盐水,在阳极得到氯气,阴极得到金属钠B.电解精炼铜时,阳极减少的质量不一定等于阴极增加的质量C.用石墨电极电解FeCl3、CuCl2的混合溶液,在阴极上依次析出Al、Fe、CuD.用石墨电极电解CuSO4溶液一段时间后(Cu2+未反应完),加入适量Cu(OH)2可以使溶液恢复至原状态答案B解析用石墨电极电解饱和食盐水,阴极产生氢气,A错误;电解精炼铜时,阳极除铜放电外,比铜活泼的金属如Zn、Fe也放电,但阴极上只有Cu2+放电,B正确;根据金属活动性顺序可知,阴极上离子的放电顺序是Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Al3+,不会析出铁和铝,C错误;电解CuSO4溶液,阴极析出Cu,阳极生成氧气,欲使溶液恢复至原状态应加入CuO,D错误。

3.用惰性电极电解下列物质的溶液,一段时间后(溶液过量),再加入一定质量的另一种物质(括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是( )A.CuCl2(CuSO4)B.NaOH(NaOH)C.NaCl(HCl)D.CuSO4[Cu(OH)2]答案C解析电解CuCl2溶液时,阴、阳两极放电的离子分别是Cu2+和Cl-,所以要恢复原状需加入CuCl2,A项错;电解NaOH溶液相当于电解水,要恢复原状需加水,B项错;电解NaCl溶液时,阴、阳两极放电的离子分别是H+、Cl-,故需加HCl才能恢复原状,C项正确;电解CuSO4溶液时,阴、阳两极的产物分别是Cu、O2,要恢复原状需加CuO或CuCO3,D项错。