第四章 第二节 电解池-【志鸿优化训练】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1 化学反应原理课前预习10分钟（人教版2019）

第二节 电解池 第1课时 电解原理 目 5.阴、阳两极上的放电顺序 自主学习 (1)阴极 1,电解 阳离子的放电顺序与电极材料无关，氧化性。 的先放 使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阳极，阴极 电，放电顺序如下： 引起氧化还原反应的过程 K'Ca Na'Mg.Al.ZnF.Sn"Pb",H'.Cu".Fe".Hg".Ag 放电由难到易 2.电解池 (2)阳极 将 转化为 的装置 ①若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧 3.电解池的构成 化反应： (1)有与 相连的两个电极。 ②若是惰性电极作阳极，放电顺序如下： (2)电解质溶液（或熔融电解质）。 S,,BrCIOH,含氧酸根离子(NO.SO.CO).F (3)形成 回路。 放电由易到难 4.电解池的工作原理 牛刀小试 电源 电子 1.判断 (1)电解池工作时，溶液中的阳离子向阳极移动，阴离子 反应阴极 向阴极移动 电解质AB 阳极 反应 (2)用惰性电极电解1L1mol·L'CuS),溶液，加人 1 mol Cu(恢复，电路中转移了2mol电子 阳离子 A',B 初离子 (3)电解池中，若用活动性不同的金属作电极，活动性强 的为阳极。 47 2.以Ti),光电极作辅助电极，Na:S.溶液和NaI溶液为初 A.a为电源的正极 始电解液组成二次电池装置如图所示，充电时T),光电 B.分解水效率与光照产生的电子和空穴量无关 极受光激发产生电子和空穴，在空穴作用下Na1转化为 C.电催化装置阳极电极反应式：4OH+4H一一2H,O十 NnI下列说法正确的是( 0↑ 低压直道电源 电极MNa交换膜电极N TO2光电极 D.在相同条件下生成气体X和气体Y的体积比为1：2 4.我国科研人员研制出一种一体式过氧化氢循环电池 (UR-HPCC),可实现在H,O,电解模式下高效产氢，在 NAS/Na2S 溶液 燃料电池模式下合成过氧化氢。其工作原理示意图如 下。下列说法正确的是( 用电器 Nal/Naly 太阳能或负我 濬液 多孔碳 多孔碳 A,充电时，M极的电极反应式为S十6e一4S 1 H B.放电时，Na流向M电极室 H H 01 C.空穴带正电荷，充电过程中能将I还原为1 质子交换膜 D.充电过程中能量转换形式为光能最终转化为电能 A.电解模式下H2在阳极生成 3.我国科学家福合光电僧化分解水的装置如图，光照时，光 B.电解模式下化学能转化为电能 催化电极产生电子(e)和空穴(h·)。下列说法正确的 C.电池模式下正极反应为)十2H+十2eHO 是( D.电池模式下Ⅱ中H通过质子交换膜移向I 电源 气体X 出▣ 离子 必换 H'+e H:0 H溶液 OH +h 光帐化装置 电能化装置 ·48· 第2课时电解原理的应用 目 续表 自主学习 工艺类型 电镀 电解精炼铜 1,电解饱和食盐水 Zn-2e Cu-2e-Cu' —Zm2+、 电极 Cu-2e-Cu+ NaOH 反应 淡盐水 溶液 Cu-+2e -Cu Cu+2e-Cu 电解质溶液的 CuS)溶液的浓 CS).溶液的浓 浓度变化 度不变 度变小 3.电冶金 离子 精制饱和交换膜0 NaCI溶液 (含少量NaOH) 电解治炼 治炼钠 治炼铝 阳极：2C1一2eC1.↑( 反应) 阳极：2C1一2e 阳极：60了一12e Cl↑ 30 阴极：2H(0十2e一H:↑+2)H( 反应) 电极反应 阴极：Na十e 阴极：4A++12e 总反应：2NaCL+2H,0电解2NaOH+H,+十CL, Na 4Al 2.电镀与电解精炼 总反应 2NaC(熔融)电解 2A1,0(熔陆)电解 工艺类型 电镀 电解精炼铜 2Na+Cl:↑ 4A1+302↑ 4.电解的有关计算 (1)计算的原则 示意图 铜片 ①阳极失去的电子数 阴极得到的电子数： 溶液 件 ②串联电路中通过各电解池的电子总数 ③电源输出的电子总数电解池中转移的电子总数 49· (2)电化学计算的基本方法 电源 根据电 用于串联电路和阴、阳两极产物，以及正，负 两极产物，相同电量等类型的计算，其依据是 子交换膜 子守恒 电路中转移的电子数相等 Br 根据 先写出电极反应，再写出总反应，最后根据总 H 总反应 反应列出比例式计算 Na So H' 根据得失电子守恒关系，在已知量与未知量之 A.电子流向：N·导线·M-→电解质溶液 根据关 间，建立计算所需的关系式。常见微粒间的计 B.该装置工作时，阳极区溶液酸性诚弱 系式 算关系式为4e一4H4OH一4C1 C.P极上的电极反应式为BO+6e十6H一一Br+3HO D.每处理1 mol BrO,,理论上可生成33.6LO 4Ag一2Cu-2H一0-2C1一4Ag2Cu 3利用废旧狸电池中LiMn),制备Mn(O,的装置如图所 牛刀小试 示，下列说法错误的是( 电醇 1.判断 电极A L 电极B Mn Mn2 (1)在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极。 (2)电解AICI、FcC1,CuC1:的混合溶液时，阴极上依次 率液 析出Cu、Fe、Al ( MnO (3)用惰性电极电解KOH溶液时，阴极的电极反应式： 阳离子交换膜 02+2H0+4e4OH. A.电极A为阴极 2.含B的废水在废水处理过程中与臭氧发生反应会产生 B.电极B发生的反应：hr+一2十2HO一MO↓十4H BrO,模拟在RuCu/CNT上电催化处理Br)的示意 C.LiMn.O.中的Mn元素转移到了MnO,中 图如图所示，下列说法正确的是() D.Mn”和H广的迁移方向相同 ·50Cu电极溶解，变为朝离子与象气形成[Cu(NH),],因 3I,阳极反应式为4OH十4H一2H0十0)↑，据此 此甲室Cū为负极，故A错误：乙室钢离子得电子变为 分析，光催装置发生：2H十2e一H,◆，31 钢，因此一段时间后，乙室电极质量增加，故B正确：隔膜 2e一1：：电催化装置为电解装置，阴极电极反应式： 为朗离子交换展，阴离子可以通过该隔膜，故C错误： 1左十2e一3I,相极电极反应式：4OH+4H+ NH,扩数到乙室会与钢离子反应生成[Cu(NH),门+， 2HO+O:·。根据电催化装置右侧OH转变成O2,发 朝离子求度降低，钢离子得电子能力减弱，因此将对电池 生氧化反应，可知右侧为阳极，b为电源的正极，为电源 效电效率有影响，故D错误。 的负板，A项错误：电催化时，阴极反应与电子有关，阳极 第二节 电解池 反应与空穴有关，分解水效率与光照产生的电子和空穴 量有关，B项错误：阳极电极反应式4()H十4H 第1课时 电解原理 2HO十)，·，C项正确：根据光催化和电催化各装置反 【自主学习】 应，可得总反应：2H0一2H·十(O↑，气体X为H, 2.电能化学能 气体Y为)：，相同条件下气体X和气体Y的体积比为 3.(1)电源(3)闭合 2：1,D项错误。 4.还原氧化 4.C 5.(1D强 第2课时 电解原理的应用 【牛刀小试】 【自主学习】 1.(1)×(2)/(3)× 1.氧化还原 2.A充电时TO),光电极受光激发产生电子和空穴，空穴 2.阳极阴极 作用下NaI转化为NaL,由图可知，充电时，N极为阳 4.(1)①等于 ②相等 ③相等 极，电极反应式为31一2e一5，M极为阴极，电极反 【牛刀小试】 应式为S十6一4S,放电时，M极为负极，电极反 1.(1)×(2)/ (3)× 应式为4S一6e一S-,N极为正极：根据上递分析 2.C3.C 可知M极为朗极，电极反应式为S十6e一4S,A 正确：放电时，M极为负极，N极为正极，Na流向N电 第三节 金属的腐蚀与防护 极室，B错误，充电时TO:光电极受光激发产生电子和 【自主学习】 空穴，因此空穴带正电荷，在空穴作用下N转化为 2.(1)化学 电化学 原电池电化学 N,即空穴能将I氧化为1h,故C错溪；充电过程中光 3.(1)合金 能转化成化学能，故D错误。 【牛刀小试】 3.C光催化装置发生2H"+e=H2↑、3I-2e 1.(1)/(2)/ (3)X I,电催化装置为电解装置，阴极电极式1十2e 2.A3.C4.D ·58·