2023高考化学电解原理复习知识点及随堂练习
<p>为方便考生复习，优学化学网整理了电解原理复习知识点及随堂练习，请考生查看。</p><p>【复习目标】</p><p>1、理解电解的基本原理,掌握一般反应产物的判断方法，学会确定电解池的阴、阳极。</p><p>2、通过对比、分析,明确原电池与电解池的区别和联系。</p><p>3、了解铜的电解精炼和电镀铜及氯碱工业反应原理，正确书写电极反应方程式和电解的总化学方程式。</p><p>【复习重点】</p><p>1、电解的基本原理。</p><p>2、电解的应用。</p><p>【考点、热点、难点】</p><p>一、电解池</p><p>1、定义:将电能转化为化学能的装置。</p><p>2、形成条件：</p><p>(1)两个电极:阳极(和外加电源正极相连)和阴极(和外加电源负极相连);</p><p>(2)电解质溶液或熔化的电解质;</p><p>(3)形成闭合回路。</p><p>3、电解池的反应原理:电源 电流 电子转移 氧化还原</p><p>二、电解池电极判断及电解规律</p><p>1、阴、阳极判断依据:(1)与电源连接方式,(2)电极反应,(3)三个流向。</p><p>2、电解时电极产物的判断</p><p>(1)阳极产物判断①非惰性电极:电极本身失电子而溶解,②惰性电极:溶液中阴离子失电子。</p><p>放电顺序：S2-Br-OH-含氧酸根</p><p>(2)阴极产物判断:电极不参加反应,溶液中阳离子放电。</p><p>放电顺序：Ag+Fe3+H+(酸)Zn2+H+(水)Mg2+Na+</p><p>3、惰性电极电解的类型</p><p>(1)电解水型:如电解NaOH、H2SO4、Na2SO4等溶液;(2)分解电解质型:如电解CuCl2等溶液;</p><p>(3)放氢生碱型:如电解NaCl、KBr等溶液;(4)放氧生酸型:如电解CuSO4、AgNO3等溶液。</p><p>三、电解原理的应用：</p><p>1、电解精炼铜:以精铜作阴极,以粗铜作阳极,电解硫酸铜溶液。</p><p>2、电镀</p><p>(1)电极:阳极镀层金属,阴极待镀金属,电镀液含有镀层金属离子的溶液。</p><p>(2)电镀特点:电极本身参加了反应,电镀过程中电镀液的浓度不变。</p><p>3、氯碱工业</p><p>(1)电解前应净制以除去Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子;</p><p>(2)电极反应式:阳极(石墨)2Cl- - 2e- = Cl2,阴极(钢铁)2H+ + 2e- = H2,</p><p>总反应2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2</p><p>(3)离子交换膜的作用:防止氯气和氢气接触爆炸,防止氢氧化钠进入阳极区与氯气反应。</p><p>【典型例题】</p><p>例题1、(03上海)右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关</p><p>的判断正确的是()</p><p>A.a为负极、b为正极 B.a为阳极、b为阴极</p><p>C.电解过程中，d电极质量增加D.电解过程中，氯离子浓度不变</p><p>例题2、(03广东)用惰性电极实现电解，下列说法正确的是()</p><p>A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H不变</p><p>B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH-，故溶液pH减小</p><p>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1:2</p><p>D.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</p><p>例题3、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠</p><p>溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的</p><p>装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()</p><p>A.a为正极，b为负极;NaClO和NaClB.a为负极，b为正极;NaClO和NaCl</p><p>C.a为阳极，b为阴极;HClO和NaClD.a为阴极，b为阳极;HClO和NaCl</p><p>例题4、用两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电</p><p>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()</p><p>A.27mg B.54mg C.108mg D.216mg</p><p>例题5、我国缺碘病区极广，防治缺碘病的主要措施是食盐加碘。2023年我国政府以国家标准的方式规定</p><p>食盐的碘添加剂是KIO3。</p><p>(1)可用盐酸化的KI和淀粉的混和物检验食盐是否为加碘盐，反应化学方程式为IO3- + 5I- + 6H+=3I2 + 3H2O;</p><p>(2)可用电化学方法制备KIO3。原理是：以石墨为阳极，不锈钢为阳极，以KI溶液(加入少量K2Cr2O7)为电解质溶液，在一定电流强度和温度下进行电解。其电解总反应方程式为：KI+3H2O KIO3+3H2。</p><p>试写出两极反应式：阳极I- - 6e- + 6OH- = IO3- + 3H2O，阴极6H2O + 6e- = 3H2 + 6OH-。</p><p>【巩固练习】</p><p>1、(02广东)在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是()</p><p>A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应</p><p>B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应</p><p>C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应</p><p>D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应</p><p>2、(00广东)用铂电极(惰性)电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是()</p><p>A.稀NaOH溶液 B.HCl溶液C.酸性MgSO4溶液D.酸性AgNO3溶液</p><p>3、(99全国)氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反</p><p>应式是1/2H2 + NiO(OH) Ni(OH)2,根据此反应式判断，下列叙述中正确的是()</p><p>A.电池放电时，镍元素被氧化B.电池放电时，电池负极周围溶液的pH不断增大</p><p>C.电池充电时，氢元素被还原D.电池放电时，H2是负极</p><p>4、(00上海)在外界提供相同电量的条件，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2eCu或Ag++eAg在电极上放电，基析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为()</p><p>A.1.62g B.6.48g C.3.24g D.12.96g</p><p>5、下图中A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的C点显红色，请填空：</p><p>(1)电源A的a为正极。</p><p>(2)滤纸B上发生的总反应方程式为</p><p>2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2</p><p>(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，</p><p>则电极e上发生的反应为：Zn 2e- = Zn2+，</p><p>电极f上发生的反应为：Zn2+ + 2e- = Zn，</p><p>槽中盛放的镀液可以是ZnSO4或Zn(NO3)2 (只要求填两种电解质溶液)。</p><p>6、用惰性电极电解2 L 1 mol/L的硝酸铜溶液，当某一电极增重6.4g时，求溶液中氢离子(H+)的物质的量浓度是多少?(电解时溶液体积变化忽略不计)。(0.1mol/L)</p><p>【强化训练】</p><p>1、右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是( A )</p><p>2、(94全国) X、Y、Z、M代表四种金属元素.金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出;若电解Y2+和Z2+离子共存的溶液时,Y先析出;又知M2+离子的氧化性强于Y2+离子.则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为()</p><p>A.XYB.XZC.MXD.XMY</p><p>3、(98全国)下列关于铜电极的叙述正确的是()</p><p>A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜时铜作阳极</p><p>C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极</p><p>4、已知铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，在放电时起原电池的作用，充电时起电解池的作用。铅蓄电池发生反应的化学方程式可表示为Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。</p><p>(1)放电时电极反应式负极Pb 2e- + SO42- = PbSO4;正极PbO2 +2e- + 4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O;</p><p>(2)当蓄电池作为电源，电解CuSO4溶液生成6.4gCu时，蓄电池内消耗H2SO40.2mol。</p><p>5、下列五个烧杯中均有天然水铁被腐蚀由快到慢的顺序是：(4) (2) (1) (3) (5)。</p><p>6、(98上海)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：</p><p>依据上图，完成下列填空：</p><p>(1)在电解过程中，与电</p><p>源正极相连的电极上所发生</p><p>反应的化学方程式为</p><p>2Cl- - 2e- = Cl2，</p><p>与电源负极相连的电极附近，溶液pH值升高(选填：不变、升高或下降)</p><p>(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为</p><p>Ca2+ + CO32- = CaCO3、Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2。</p><p>(3)如果粗盐中SO42-含量较高，必须添加钡式剂除去SO42-，该钡试剂可以是a、c(选填a、b、c，多选扣分) a Ba(OH)2 b Ba(NO3)2 C BaCl2</p><p>(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-，加入试剂的合理顺序为b、c(选填a，b，c多选扣分)</p><p>a 先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂 b 先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3</p><p>c 先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3</p><p>(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过蒸发、冷却、过滤(填写操作名称)除去NaCl</p><p>(6)在离子交换膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为</p><p>NaCl + H2O NaClO + H2。</p><p>以上是电解原理复习知识点及随堂练习的所有内容，希望考生认真利用取得进步。</p>
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