大单元三 第16讲　电解池及其应用-【南方凤凰台】2024高考化学一轮复习导学案 全国（新教材新高考）课件

大单元三　 化学反应与能量变化 第16讲　 电解池及其应用 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 一轮提优导学案·化学 1 备考导航 复习目标 1. 了解电解池的工作原理，能写出电解池的电极反应式和电池总反应式。 2. 了解电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用。认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。 3. 了解利用电解原理防止金属腐蚀的措施。 熟记网络 ⁠ 复习 策略 电解是电化学理论的一部分内容，是高考常考的热点，尤其是可逆电池的充电过程和电解中离子交换膜在高考中出现的频率很高。复习过程中要特别注意： （1） 在对电化学的考查中，高考命题的一个热点是对电池图像的分析：如电极反应式的书写等。 （2） 掌握电解在工业上的应用：如氯碱工业、粗铜精炼、电镀、电冶金等。 （3） 熟练掌握在电解中离子交换膜的作用及总反应的书写。 课前思考 问题1　原电池与电解池的比较。填写下表： 原电池 电解池 能量转化 化学能电能 电能化学能 反应特征 自发反应 非自发反应 电极名称 由电极材料本身决定负极：活泼金属 正极：不活泼金属 （或非金属导体） 由连接电源的正、负极决定 阴极：与负极相连阳极：与正极相连 装置特征 无外接电源、两极材料一般不同 有直流电源、两极材料可相同也可不同 联系 两者都是在两电极上发生氧化还原反应 课前思考 问题2　以石墨为电极，写出电解CuSO4溶液的电极反应式及总反应式。 【答案】　①溶液中存在阳离子：Cu2＋、H＋；存在阴离子：OH－、S。②判断阴、阳两极离子放电顺序：阳极OH－＞S；阴极Cu2＋＞H＋。③写出电极反应式及总反应式。阳极：2H2O－4e－O2↑＋4H＋；阴极：2Cu2＋＋4e－2Cu；总反应式：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。 【答案】　①溶液中存在阳离子：Cu2＋、H＋；存在阴离子：OH－、S。 ②判断阴、阳两极离子放电顺序：阳极OH－＞S；阴极Cu2＋＞H＋。③写 出电极反应式及总反应式。阳极：2H2O－4e－O2↑＋4H＋；阴极：2Cu2＋ ＋4e－2Cu；总反应式：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。 1.下列说法中正确的是（　D　） 图1 图2 D A. （2020·山东卷）用图1装置可以实现在铁件上镀铜 B. （2019·北京卷）用图2装置电解CuCl2溶液的总反应式：CuCl2Cu2＋＋2Cl－ C. （2018·江苏卷）电解饱和食盐水的总反应式：2Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑ D.（2021·广州二模）外加电流法保护金属可用石墨作辅助阳极 课前8min 【解析】　在铁件上镀铜时，铜电极应与外电源正极相连，A错误；电解CuCl2溶液的反应式为CuCl2Cu＋Cl2↑，B错误；电解饱和食盐水的总反应式为2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－，C错误；石墨能导电，作阳极时，石墨不参与反应，所以外加电流法保护金属可用石墨作辅助阳极，D正确。 课前8min 2.（2022·广东卷）以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中（　C　） A. 阴极发生的反应为Mg－2e－Mg2＋ B. 阴极上Al被氧化 C. 在电解槽底部产生含Cu的阳极泥 D. 阳极和阴极的质量变化相等 C 课前8min 【解析】　Mg在阳极失电子生成Mg2＋，A错误；Al在阳极上被氧化生成Al3＋，B错误；阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应，在电解槽底部可形成阳极泥，C正确；因为阳极除了铝参与电子转移，镁也参与了电子转移，还会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子生成铝单质，根据电子守恒及元素守恒可知，阳极与阴极的质量变化不相等，D错误。 课前8min 3.（2022·广东期末联考）氢经济能源是以氢为媒介的一种未来经济结构设想。氨气中氢含量高，是一种安全的储氢载体。利用惰性电极电解将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。下列说法错误的是（　C　） A. 电极M应接电源正极 B. 电极M的电极反应式：2NH3－6e－＋6OH－N2＋6H2O C. 每生成1 mol N2，电极M所在电解室质量增加6 g D. 移除阴离子交换膜后，电极M处发生的反应不变 C 课前8min 【解析】　由图可知，M电极上，NH3发生失电子的氧化反应生成N2，则M电极为阳极，与电源正极相接，A正确；M电极为阳极，碱性条件下的M极反应式为2NH3－6e－＋6OH－N2＋6H2O，B正确；阳极电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－N2＋6H2O，则每生成1 mol N2，转移6 mol电子，有6 mol OH－转移到电极M所在电解室，此时，电解室中质量增加为6 mol×17 g/mol＝1