第7章 第4讲 电解及相关计算(课件PPT)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·化学（鲁琼版 不定项）

该高中化学高考复习课件聚焦“电解及相关计算”专题，覆盖电解池构成与工作原理、电极反应书写、电解规律及溶液复原、电化学计算等高考核心考点，依据高考评价体系明确“电极反应式书写”“电子守恒计算”为高频考点，归纳出选择题（装置分析）、填空题（反应式书写与计算）等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题演练+方法建模+素养提升”，精选2024-2025年甘肃、湖南等多省高考真题，如2025全国卷硝酸盐转化电解题，通过“放电顺序优先法”突破电极反应书写，“电子守恒关系式法”解决复杂计算，培养学生科学思维（证据推理）和科学探究与实践（实验分析）素养。教师可利用其系统考点梳理与真题解析，指导学生掌握答题技巧，高效冲刺高考。

第4讲　电解及相关计算 复习目标 1.理解电解池的构成和工作原理，能书写电极反应和总反应。　2.能利用守恒法、关系式法计算电解中的相关问题。 返回导航 内 容 索 引 考点一 1 1 考点二 2 真题演练 体验感悟 1 3 考点一　电解原理 第一部分 4 整合必备知识 夯实基础 1．电解与电解池 电流 氧化还原反应 电 化学 电源 返回导航 2．图解电解池的构成及工作原理（以电解CuCl2溶液为例） 氧化 2Cl－－2e－===Cl2↑ 还 原 Cu2+－2e－===Cu 返回导航 3．电解中的放电规律 返回导航 4．用惰性电极电解各类电解质溶液的规律 (1)电解水型 电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4 阳极反应式 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极反应式 4H＋＋4e－===2H2↑ 4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ 4H2O＋4e－ ===2H2↑＋4OH－ pH变化 ______ ______ ______ 复原加入物质 ___ 减小 增大 不变 H2O 返回导航 (2)电解电解质型 电解质 HCl CuCl2 阳极反应式 2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极反应式 __________________ _______________ pH变化 ______ — 复原加（通）入物质 __________ _____________ 2H＋＋2e－===H2↑ Cu2+＋2e－===Cu 增大 HCl(g) CuCl2(s) 返回导航 (3)电解电解质和水型 电解质 NaCl CuSO4 阳极反应式 ____________________ _______________________ 阴极反应式 _______________________ ______________________ pH变化 ______________ ______________ 复原加（通）入物质 ______________ __________________ 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ Cu2+＋2e－===Cu 增大 减小 HCl(g) CuO(s)或CuCO3(s) 返回导航 提升关键能力 融会贯通 一、电极反应式的书写 1．按要求书写电极反应式和总反应的离子方程式。 (1)用惰性电极电解AgNO3溶液。 阳极：______________________________________________； 阴极：_____________________________________________； 总反应：____________________________________________。 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋　 Ag＋＋e－===Ag　 返回导航 (2)用惰性电极电解MgCl2溶液。 阳极：_______________________________________________； 阴极：______________________________________________； 总反应：____________________________________________。 (3)用铁作电极电解NaOH溶液。 阳极：________________________________________； 阴极：_______________________________________________； 总反应：___________________________________________。 2Cl－－2e－===Cl2↑　 2H2O＋2e－＋Mg2+===H2↑＋Mg(OH)2↓　 Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2　 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－　 返回导航 (4)用Al作电极电解NaOH溶液。 阳极：________________________________________________； 阴极：_______________________________________________； 总反应：___________________________________________。 (5)用Al作阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜。 阳极：________________________________； 阴极：_______________________________； 总反应：___________________________。 Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－　 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋　 2H＋＋2e－===H2↑　 返回导航 选项 X极 实验前U形管中的溶液 通电后现象及结论 A 正极 Na2SO4溶液 U形管两端滴入酚酞后，a处附近溶液呈红色 B 正极 AgNO3溶液 b处电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ C 负极 CuCl2溶液 b处有气体逸出 D 负极 NaOH溶液 溶液pH减小 二、电解规律及溶液复原 2．用如下图所示装置（X、Y是直流电源的两极）分别进行下列各组实验，下表中各项所列对应关系均正确的是(　　) C　 返回导航 解析：电解Na2SO4溶液时，阳极上H2O放电生成O2和H＋，发生氧化反应，即a处酸性增强，酚酞遇酸不变色，故a处无明显变化，A项错误； 电解AgNO3溶液时，阴极上Ag＋得电子，发生还原反应，故b处电极反应为Ag＋＋e－===Ag，B项错误； 电解CuCl2溶液时，阳极上Cl－失电子，发生氧化反应，即b处Cl－放电生成Cl2，C项正确； 电解NaOH溶液时，实际上是电解水，导致NaOH溶液的浓度增大，溶液碱性增强，pH增大，D项错误。 返回导航 若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是________________。 (2)以碳棒为电极，电解过程中电解质质量不变，水量减少，则采用的电解质是_______________。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是_________。 (3)以碳棒为阳极，铁棒为阴极，电解过程中电解质和水量都减少，则采用的电解质是________________。若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是_______________________________。 HCl、CuCl2　 HCl、CuCl2 Na2SO4、H2SO4　 H2O CuSO4、NaCl　 CuO（或CuCO3）、HCl 返回导航 考点二　电化学计算中的常用方法 第二部分 17 整合必备知识 夯实基础 电路中，流过某截面的电子数＝电极上得失电子的数目＝电解质溶液中离子传输的电荷数。由得失电子守恒建立各量间的关系。 1．根据电子守恒法计算，串联电路电极上得失电子数目相等。 2．根据电解总反应或电极反应式计算。 3．根据关系式计算，由得失电子守恒关系建立各量间的关系，如串联电池各电极产物的关系：O2～2Cl2～2Br2～4H＋～4e－～2H2～2Cu～4Ag～4OH－。涉及气体体积计算，使用22.4 L·mol-1时务必看清条件（标准状况），然后再进行计算。 返回导航 提升关键能力 融会贯通 1．把物质的量均为0.1 mol的氯化铜和硫酸溶于水制成100 mL的混合溶液，用石墨作电极电解，并收集两电极所产生的气体，一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同。下列描述正确的是(　　) A．电路中共转移0.6NA个电子（NA表示阿伏加德罗常数的值） B．阳极得到的气体中O2的物质的量为0.2 mol C．阴极质量增加3.2 g D．电解后剩余溶液中硫酸的浓度为1 mol·L-1 A　 返回导航 阴极析出铜的物质的量为0.1 mol，质量为6.4 g，C错误； 电解前硫酸的浓度为1 mol·L-1，电解过程中消耗0.2 mol水，故电解后剩余溶液中硫酸的浓度大于1 mol·L-1，D错误。 返回导航 2．（2025·柳州期末）用石墨作电极电解500 mL K2SO4和CuSO4的混合溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体（标准状况下），假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是(　　) A．阳极析出0.1 mol Cu B．上述电解过程中共转移0.2 mol电子 C．向电解后得到的溶液加入0.1 mol CuO可恢复原来的浓度 D．电解后溶液中c(H＋)为0.4 mol·L-1 D 返回导航 解析：石墨作电极，阳极的电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极的电极反应先后为Cu2+＋2e－===Cu，2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，根据两极均收集到2.24 L气体（标准状况下），即生成了0.1 mol H2和0.1 mol O2，可知电解过程中共转移0.4 mol电子，同时阴极析出0.1 mol Cu，电解过程中既析出了0.1 mol Cu又生成了0.1 mol H2和0.1 mol O2，向电解后得到的溶液加入0.1 mol Cu(OH)2可恢复原来的浓度，故A、B、C错误； 电解过程中转移0.4 mol电子，根据阳极反应可知，生成0.4 mol H＋，阴极消耗0.2 mol H＋，电解后溶液体积仍为500 mL，则电解后溶液中c(H＋)为0.4 mol·L-1，故D正确。 返回导航 第三部分 真题演练 体验感悟 23 1．（2024·甘肃卷）某固体电解池工作原理如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B．电极2是阴极，发生还原反应：O2＋4e－===2O2- C．工作时O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2 D．理论上电源提供2 mol电子能分解1 mol H2O B　 返回导航 解析：电极1上H2O(g)发生得电子的还原反应转化成H2(g)，电极1为阴极，电极反应式为2H2O(g)＋4e－===2H2＋2O2-；电极2上O2-发生失电子的氧化反应转化成O2(g)，电极2为阳极，电极反应式为2O2-－4e－===O2↑。电极1的多孔结构能增大电极的表面积，增大与水蒸气的接触面积，A正确； 根据分析可知，电极2是阳极，发生氧化反应：2O2-－4e－===O2↑，B错误； 工作时，O2-向阳极移动，即O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2，C正确； 返回导航 B　 返回导航 返回导航 b处生成氯气，与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能使蓝色石蕊试纸变红，次氯酸能使变红的试纸褪色，故能看到试纸先变红后褪色，C正确； 返回导航 D　 返回导航 阴极区生成了OH－，阳极区消耗了OH－，按照离子移动方向，OH－从阴极区通过阴离子交换膜向阳极区迁移，B正确； 返回导航 返回导航 B　 返回导航 返回导航 催化阶段，Br元素的化合价由＋5价降低至－1价，生成1 mol Br－得到6 mol 电子，O元素的化合价由－2价升高至0价，生成1 mol O2失去4 mol 电子，根据得失电子守恒，反应产物的物质的量之比n(O2)∶n(Br－)＝3∶2，D正确。 返回导航 5．（2025·河北卷）科研工作者设计了一种用于废弃电极材料 LixCoO2(x＜1)再锂化的电化学装置，其示意图如下： B　 返回导航 解析：该装置为电解池，x<1，则LixCoO2转化为LiCoO2的过程中，Co元素化合价由＋(4－x)降低为＋3，LixCoO2发生得电子的还原反应，为阴极，Pt电极为阳极。 电极及反应类型 电极反应式 LixCoO2电极（阴极），还原反应 LixCoO2＋(1－x)e－＋(1－x)Li＋===LiCoO2（A错误） Pt电极（阳极），氧化反应 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 返回导航 由阳极电极反应式可知，电解过程中，阳极产生H＋、消耗H2O，则阳极附近溶液pH降低，D错误。 返回导航 $