2022高考化學第一輪復習 專題 電能轉化為化學能 電解學案 魯科版【本講教育信息】一. 教學內容：高考第一輪復習化學選修4第1章 化學反應與能量變化第2節(jié) 電能轉化為化學能電解1. 電解的原理。2. 電解原理的應用（1）電解食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣。（2）銅的電解精煉。（3）電鍍。二. 教學目的1、掌握電解、電解池的概念，建立電極反應概念，正確判斷陰、陽極。2、了解食鹽水的電解、銅的電解精煉、電鍍的反應原理。3、從能量的角度理解化學科學的重要性。三. 重點和難點1、電解原理。2、電極反應的概念、陰、陽極的判斷。3、電極反應式的書寫。四. 考點分析本節(jié)內容在高考中的主要考查點是：1、電解池、電鍍池的構成條件及區(qū)別。2、電路中電子的流向、電極反應類型與電極種類的關系。3、金屬活潑性與電極的關系，陰、陽極放電順序及應用。4、兩極反應式的書寫，兩極產物的判斷及數(shù)量關系。5、電解質溶液中離子濃度的變化、pH變化。6、反應式的現(xiàn)象，根據(jù)離子、電解產物與電子相關量關系的計算。五. 知識要點 1. 電解是指_。電解池是將_轉化為_的裝置。電解池由_、_以及_或_組成。 2. 按照電化學的規(guī)定，_叫做陽極，_叫做陰極。 3. 水的電離過程可表示為_。 4. 電解飽和食鹽水時，陰極產物有_，陽極產物有_，電解反應總方程式是_。 5. 在銅的電解精煉中，_做陽極，_做陰極。 6. 電鍍的主要目的是_。在電鍍槽中，_作為陰極，_作為陽極。 7. 電解溶液分析（1）現(xiàn)象：溶液通電后，_極上逐漸覆蓋了一層紅色物質，析出_，陽極上有氣泡產生，并可聞到_的氣味。同時看到濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍，陽極上有_生成。（2）電極反應：陰極：陰極上生成銅，電極反應為：_。陽極：陽極上生成，電極反應為：_。總的電解反應為_。 8. 怎樣判斷電解時的電極產物？ 9. 分析電解飽和食鹽水的產物？ 10. 什么是電鍍以及電鍍池的組成？注意：（1）電解在直流電的作用下，電解質在兩個電極上分別發(fā)生氧化反應和還原反應的過程。 （2）電解質導電的實質：電解質溶液（或熔融態(tài)電解質）的導電過程，就是電解質溶液（或熔融態(tài)電解質）的電解過程。（3）電解池把電能轉化為化學能的裝置。形成條件：a. 外接直流電源；b. 電解質溶液或熔融電解質；c. 電解池工作原理：以電解溶液為例（石墨作電極）（如下圖）（4）離子在電極上的放電規(guī)律陰極：溶液中陽離子得電子能力強的先得電子。陽離子放電順序：陽極：若是惰性電極，則是溶液中陰離子失電子能力強的先失電子；若是活潑電極，則是活潑電極失電子。陰離子放電順序：>含氧酸根。（5）電解原理的應用：電解飽和食鹽水制取氯氣和燒堿（氯堿工業(yè)）電解前應除去食鹽溶液中的、等雜質離子電極反應：陽極（石墨）：陰極（鋼鐵）：總反應：電解法冶煉活潑金屬、等活潑金屬都可用電解它們的熔融鹽或氧化物制得。如制：陽極：陰極：總反應：電鍍電鍍是一種特殊的電解，用含鍍層金屬離子的電解質配成電鍍液用待鍍金屬作陰極；鍍層金屬作陽極電鍍時，理論上，電解質溶液的濃度保持不變。電解精煉電解精煉銅時，陽極材料是粗銅，陰極材料是純銅，電解質溶液是（或）溶液。長時間電解后，電解質溶液必須補充。（6）電解與溶液pH值的變化酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律表（惰性電極）類型電極反應特點實例電解對象電解質濃度pH 電解質溶液復原加入電解水型陰極：陽極：水增大增大水水增大減小水水增大不變水電解電解質型電解質電離出的陰陽離子分別在兩極放電電解質減小不變氯化氫電解質減小不變氯化銅放生堿型陰極：放生堿陽極：電解質陰離子放電電解質和水減小不變氯化氧放生酸型陰極：電解質的離子放電陽極：放生酸電解質和水減小減小氧化銅（7）惰性電極電解電解質溶液的規(guī)律無氧酸（除HF）、不活潑金屬無氧酸鹽（除外）的電解是電解質本身電解，例如、；不活潑金屬的含氧酸鹽、活潑金屬的無氧酸鹽的電解是電解質與水同時電解，例如、；含氧酸、可溶性堿、活潑金屬的金屬含氧酸鹽的電解是水的電解，例如、。【典型例題】 例1. 下列關于銅電極的敘述正確的是（ ）A. 銅鋅原電池中銅是正極B. 用電解法精煉粗銅時，粗銅做陰極C. 在鍍件上電鍍銅時可用金屬銅做陽極D. 電解稀硫酸制和時銅做陽極分析：銅鋅原電池中鋅活潑，鋅做負極；電解精煉銅時，粗銅中的銅失去電子，做陽極；電鍍銅時，應選用銅片做陽極，待鍍件做陰極，含有銅離子的溶液做電鍍液。電解稀硫酸時，銅做陽極，失電子的是銅而不是溶液中的，因而得不到氧氣。答案：AC 例2. 用石墨做電極電解1溶液，當為時，停止電解，向剩余溶液中加入下列何種物質可使電解質溶液恢復至原來狀態(tài)（ ）A. B. C. D. 分析：電解過程中的反應為：陽極：陰極：?？偡磻獮椋?。由以上反應可知，電解使2和2 變成了2 ，同時析出銅，放出，溶液中每生成2 則放出1，故需補充。答案：B 例3. 用Pt電極電解含有和均為0.1 mol的溶液，陰極析出金屬的質量m（g）與溶液中通過電子的物質的量n（mol）關系如圖，則離子的氧化能力由大到小排列正確的是（ ）A. B. C. D. 分析：此題有些學生一看，立即想到是，不加以仔細分析，即選答案C。先分析圖中變化：一開始通電，陰極就有固體析出，且通過電子后，質量不再增加。根據(jù)離子放電規(guī)律，是先放電，再是放電，在溶液中不放電，答案應選D。答案：D 例4. 用鉑電極電解和的混合溶液500mL，經(jīng)過一段時間后，兩極均得到標準狀況下11.2L的氣體，則原混合溶液中的物質的量濃度為（ ）A. B. C. D. 分析：陽極電極反應：失去電子的物質的量；陰極電極反應：首先發(fā)生的是，其次發(fā)生的是，陰極還原反應物質得到電子的總量，兩電極物質得與失電子數(shù)相等，即。解得，所以其物質的量濃度。答案：C。 例5. 電解原理在化學工業(yè)中有著廣泛的應用。如圖所示為一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題：（1）若X、Y都是惰性電極，a 是飽和溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則電解池中X極上的電極反應式是_。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_。Y電極上的電極反應式是_，檢驗該電極反應產物的方法是_。（2）如果用電解方法精煉粗銅，電解液a選用溶液，則X電極的材料是_，電極反應式是_。Y電極的材料是_，電極反應式是_。（說明：雜質發(fā)生的電極反應不必寫出）分析：本題考查了電解池的知識，包含了電解的兩個重要應用：氯堿工業(yè)和銅的電解精煉。正確書寫電解的離子方程式要從以下幾個環(huán)節(jié)入手：分清電極，與電源正極相連的為陽極，與負極相連的為陰極。分析溶液，電解質溶液中有哪些陽離子，哪些陰離子。注意先后，即離子放電順序。書寫電極反應式，注意電子得失守恒。（1）X連接電源的負極，為陰極，發(fā)生還原反應，Y連接電源的正極，為陽極，發(fā)生氧化反應。（2）電解精煉是電解的應用。電解是以粗銅為陽極，純銅為陰極，溶液為電解液。答案：（1）；放出氣體，溶液變紅；把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍色（2）純銅；粗銅；