高考化学第一轮考纲知识点复习课件2.ppt
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1、,第3讲电解池 金属的腐蚀与防护,考点突破题型透析,学科素养技能提升,考点二电解原理的应用,电解原理的实验综合探究,考纲要求,第六章化学反应与能量,考点三应对电化学计算的三大技巧,备选素材,考点四金属的腐蚀及防护,考 纲 要 求,1.了解电解池的工作原理,能写出电极反应式和电解反应方程式。 2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。,考点一电解的原理,知识梳理 思维深化,1电解定义 在_作用下,电解质在两个电极上分别发生_和_ _的过程。 2能量转化形式 _转化为_。 3电解池 (1)构成条件 有与_相连的两个电极。 _ _(或_。 形成_。,电流,氧化反应,还原,
2、电能,化学能,电源,电解质溶液,熔融盐,闭合回路,反应,(2)电极名称及电极反应式(如图) (3)电子和离子移动方向 电子:从电源_流向电解池的_;从电解池的_流向电源的_。 离子:阳离子移向电解池的_;阴离子移向电解池的_。,知识梳理 思维深化,考点一电解的原理,负极,阴极,阳极,正极,阴极,阳极,4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泼电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H和OH)。 (3)然后排出阴、阳两极的放电顺序 阴极:阳离子放电顺序:AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa
3、2K。 阳极:活泼电极S2IBrClOH含氧酸根离子。,知识梳理 思维深化,考点一电解的原理,注意阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。最常用、最重要的放电顺序是:阳极,ClOH;阴极:AgCu2H。电解水溶液时,KAl3不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。 (4)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和电荷守恒。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。,知识梳理 思维深化,考点一电解的原理,正误判断 (1)电解是将电能转化为化学能。 () (2)电解质溶液导电是化学变化
4、,金属导电是物理变化。 () (3)电解池的阳极和原电池的正极都发生氧化反应。 () (4)使用惰性电极电解后的NaCl溶液复原,可以滴加盐酸。 () (5)使用惰性电极电解后的CuSO4溶液复原,可以加入Cu(OH)2固体。 () (6)电解NaCl溶液的阳极反应一定是2Cl2e=Cl2。 () 提示:(1)(2)(3)(4)(5)(6),知识梳理 思维深化,考点一电解的原理,知识梳理 思维深化,考点一电解的原理,点击图片免费观看视频微课.,1.(2015东城模拟)右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是() A逸
5、出气体的体积,a电极的小于b电极的 B一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气体 Ca电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色 Da电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色,题组设计 思维建模,题组一电解原理和电解规律的考查,解析,答案,图显/隐,D,2用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液,在电解后的电解液中加适量水,能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是() ANaClBNa2CO3 CCuSO4 DK2S,加适量水能使溶液恢复到电解前的浓度,则实际是电解水,故只有B项符合条件。,解析,答案,题组设计 思维建模,题组一电解原理和电解规律的考查,B,A石墨电极上产生氢气 B铜电极发生还原反应 C铜电极接直流电源的
6、负极 D当有0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成,从反应中得知Cu在通电时失电子在阳极放电,发生氧化反应,另一电极(石墨)作阴极,发生还原反应,2H2O2e=H22OH,相应的2Cu2OH2e=Cu2OH2O,转移0.1 mol电子生成0.05 mol Cu2O,故B、C、D项错。,解析,答案,图显/隐,题组设计 思维建模,题组一电解原理和电解规律的考查,A,4按要求书写有关的电极反应式及总反应式。 (1)用惰性电极电解AgNO3溶液 阳极反应式_; 阴极反应式_; 总反应离子方程式_。 (2)用惰性电极电解MgCl2溶液 阳极反应式_; 阴极反应式_; 总反应离子方程式_
7、。,题组二电极反应式、电解总方程式的书写,题组设计 思维建模,(3)用铜作电极电解NaCl溶液 阳极反应式_; 阴极反应式_; 总化学方程式_。 (4)用铜作电极电解盐酸溶液 阳极反应式_; 阴极反应式_; 总反应离子方程式_。,答案,题组设计 思维建模,题组二电极反应式、电解总方程式的书写,5用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液,电解过程中两极均有两种产物产生,判断阴、阳两极的产物并写出电极反应方程式。 (1)阳极 产物:_; 电极反应:_。 (2)阴极 产物:_; 电极反应:_。,(1)Cl2、O22Cl2e=Cl2、4OH4e=2H2OO2 (2)Cu、H2Cu22e=Cu、2H
8、2e=H2,答案,题组设计 思维建模,题组二电极反应式、电解总方程式的书写,电解池中方程式书写四个常见失分点的规避 (1)书写电解池中电极反应式时,要以实际放电的离子表示,但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写成分子式。 (2)阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 (3)要确保两极电子转移数目相同,且注明条件“电解”。 (4)电解水溶液时,应注意放电顺序中H、OH之后的离子一般不参与放电。,题组设计 思维建模,1(2014高考广东卷)某同学组装了如图所示的电化学装置。电极为Al,其它电极均为Cu,则() A电流方向:电极A电极 B电极发生还原反应 C
9、电极逐渐溶解 D电极的电极反应:Cu22e=Cu,左侧两烧杯构成原电池装置,Al为负极,右侧烧杯为电解池装置。电流方向与电子流动方向相反,电极A电极,A正确;负极反应式为Al3e=Al3,发生氧化反应,B错误;电极的电极反应式:Cu22e=Cu,C错误;根据电解原理,电极的电极反应式:Cu2e=Cu2,D错误。,解析,答案,图显/隐,高考真题 明确考向,A,2(2012高考海南卷)下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是() AHCl、CuCl2、Ba(OH)2 BNaOH、CuSO4、H2SO4 CNaOH、H2SO4、Ba(OH)2 DNaBr、H2SO4、Ba(OH)2,解析
10、,答案,高考真题 明确考向,C,3(2013高考北京卷)用石墨电极电解CuCl2溶液(见图)。下列分析正确的是 () Aa端是直流电源的负极 B通电使CuCl2发生电离 C阳极上发生的反应:Cu22e=Cu D通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体,解析,答案,图显/隐,高考真题 明确考向,A,本题考查电解原理及其应用,意在考查考生对装置图的分析能力及对电解原理的理解能力。通过图中离子的运动状态可判断连接a的为阴极,连接b的为阳极,故a端为直流电源的负极,b端为直流电源的正极,A正确;CuCl2在水溶液中就能发生电离,而不是通电的结果,B错误;阳极发生氧化反应,即2Cl2e=Cl2,C错误
11、;阴极发生还原反应,析出Cu,阳极发生氧化反应,在阳极附近可观察到黄绿色气体,D错误。,考点二电解原理的应用,知识梳理 思维深化,1电解饱和食盐水 (1)电极反应 阳极反应式:2Cl2e=Cl2(_反应) 阴极反应式:2H2e=H2(_反应) (2)总反应方程式: (3)应用:氯碱工业制_、_和_。,氧化,还原,烧碱,氯气,氢气,2电镀 右图为金属表面镀银的工作示意图,据 此回答下列问题: (1)镀件作_极,镀层金属银作_极。 (2)电解质溶液是_ _。 (3)电极反应: 阳极:Age=Ag; 阴极:Age=Ag。 (4)特点:_极溶解, _极沉积,电镀液的浓度_。,知识梳理 思维深化,考点二
12、电解原理的应用,AgNO3溶液等含镀层,金属阳离子的盐溶液,阴,阳,阳,阴,不变,3电解精炼铜 (1)电极材料:阳极为_;阴极为_。 (2)电解质溶液:含Cu2的盐溶液。 (3)电极反应: 阳极:Zn2e=Zn2、Fe2e=Fe2、Ni2e=Ni2、Cu2e=Cu2; 阴极:Cu22e=Cu。 4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。 (1)冶炼钠,知识梳理 思维深化,考点二电解原理的应用,粗铜,纯铜,电极反应: 阳极:2Cl2e=Cl2;阴极:2Na2e=2Na。 (2)冶炼铝 电极反应: 阳极:6O212e=3O2;阴极:4Al312e=4Al。,知识梳理 思
13、维深化,考点二电解原理的应用,1判断正误 (1)CuH2SO4=CuSO4H2可以设计成电解池,但不能设计成原电池。() (2)电解饱和食盐水时,两个电极均不能用金属材料。() (3)根据得失电子守恒可知电解精炼铜时,阳极减少的质量和阴极增加的质量相等。() (4)任何水溶液电解时,必将导致氧化还原反应() 提示:(1)(2)(3)(4) 2如何检验电解NaCl溶液的产物? 提示:阳极产物Cl2可以用湿润的淀粉KI试纸检验,阴极产物H2可以通过点燃检验,NaOH可以用酚酞试剂检验。,知识梳理 思维深化,考点二电解原理的应用,3Cu的还原性比H2弱,能否采取一定措施使Cu将酸中的H置换出来?采用
14、什么措施?,知识梳理 思维深化,考点二电解原理的应用,1.利用如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 () A氯碱工业中,X电极上反应式是4OH4e=2H2OO2 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,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,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。,题组设计 思维建模,解析,答案,图显/隐,D,2(2014金考卷)使用氯化钠作原料可以得到多种产品。 (1)实验室用惰性电极电解100 mL 0.1 molL
15、1 NaCl溶液,若阴阳两极均得到112 mL气体(标准状况),则所得溶液的物质的量浓度是_(忽略反应前后溶液体积的变化)。 (2)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,设计了如图的装置。对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是_。,图显/隐,题组设计 思维建模,Aa为正极,b为负极;NaClO和NaCl Ba为负极,b为正极;NaClO和NaCl Ca为阳极,b为阴极;HClO和NaCl Da为阴极,b为阳极;HClO和NaCl (3)实验室中很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2
16、沉淀。某同学利用上图装置,只更换一个电极,通过电解法制取较纯净的Fe(OH)2沉淀,且较长时间不变色。该同学换上的电解材料是_(用元素符号表示),总的反应式是_。,(1)n(H2)n(Cl2)0.005 mol,参加反应的n(NaCl)0.01 mol,说明NaCl恰好电解完毕,溶液变为NaOH溶液,n(NaOH)n(NaCl)0.01 mol,c(NaOH)0.1 molL1。,解析,题组设计 思维建模,解析,答案,题组设计 思维建模,电解原理应用中的注意要点 1阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例),只允许阳离子(Na)通过,而阻止阴离子(Cl、OH)和分子(Cl2)通过,这样既能防止H2
17、和Cl2混合爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱质量。 2电解或电镀时,电极质量减少的电极必为金属电极阳极;电极质量增加的电极必为阴极,即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。,题组设计 思维建模,3电解精炼铜,粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子,变成金属阳离子进入溶液,其活泼性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2浓度会逐渐减小。 4电镀时,阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等,因此电镀液的浓度保持不变。,题组设计 思维建模,1(2012高考浙江卷)以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置
18、示意图如下: 下列说法不正确的是() A在阴极室,发生的电极反应为:2H2O2e=2OHH2,高考真题 明确考向,答案,D,解析,2(2011高考四川卷节选)按如图电解NaCl的饱和溶液,写出该电解池中发生反应的总反应方程式:_。将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中,观察到得现象是_。,解析,答案,高考真题 明确考向,用石墨作阳极电解饱和浓盐水: 阳极(C):2Cl2e=Cl2, 阴极(Fe):2H2e=H2, 阳极产生的Cl2与NaOH溶液发生反应: Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。,3(2014高考新课标卷节选)H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示
19、(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。 写出阳极的电极反应式_。 分析产品室可得到H3PO2的原因_。 早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室,其缺点是产品中混有_杂质,该杂质产生的原因是_。,解析,答案,图显/隐,高考真题 明确考向,(1)钢制品应接电源的_极,已知电镀过程中不产生其它离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为_。若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为_。 (2)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6 mol电子时,
20、所得还原产物的物质的量为_mol。,解析,答案,高考真题 明确考向,5(2013高考福建卷节选)利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气,既价廉又环保。利用H2S废气制取氢气的方法有多种。电化学法制氢气过程的示意图如下。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其目的是_;反应池中发生反应的化学方程式为_。反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为_。,解析,答案,图显/隐,高考真题 明确考向,(1)增大反应物接触面积,使反应更充分 H2S2FeCl3=2FeCl2S2HCl,6.(2012高考福建卷节选)(1)电镀时,镀件与电源的_极连接。 (2)化学镀的原理是利用化学反应生成
21、金属单质沉积在镀件表面形成的镀层。若用铜盐进行化学镀铜,应选用_(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。 .(2012高考新课标卷节选)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板是图中电极_(填图中的字母);在电极d上发生的电极反应为_;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为_。,图显/隐,高考真题 明确考向,.(2012高考山东卷节选)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是_。 a电能全部转化为化学能 b粗铜接电源正极,发生氧化反应 c溶液中Cu2向阳极移动 d利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等
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- 高考 化学 第一轮 知识点 复习 课件
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