2027届海南高考化学一轮复习课件 电解池

电解池 高考一轮复习 Swing 1．（2025年·海南卷题13）用电解方法在铝表面转化生成致密氧化膜，实现对铝工件的保护。装置示意如图。电解过程中铝工件表面上有少量气泡逸出。下列说法错误的是（ ） A．铝工件连接电源正极 B．槽电压越高，氧化膜的形成速率越快 C．电路中每转移6 mol e−，铝工件增重48 g D．为获得更加致密的氧化膜，工作过程中，应选择适当电流密度 01 思维建模·脉络梳理 BC 电解池 电解和电 解池定义 电解原理及应用 电解池 构成 电解池 工作原理 电解：电流通过电解质溶液或熔融电解质引发氧化还原反应 电解池：电能转化为化学能的装置 两个与直流电源相连的电极 电解质溶液或熔融电解质 形成闭合回路 电解过程的流向 电子流向：负极 → 阴极，阳极 → 正极 离子流向：阳离子 → 阴极，阴离子 → 阳极 电流方向：正极 → 阳极 → 电解质 → 阴极 → 负极 电极产物判断 阳极产物：活性电极失电子生成金属阳离子， 惰性电极依据阴离子放电顺序判断 阴极产物：根据阳离子放电顺序判断 电极反应式及电 解方程式的书写 判断阴阳极，分析阳极材料类型 分析电解质组成，排出放电顺序 分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式 总化学方程式或离子方程式，注明电解条件 02 思维建模·脉络梳理 惰性电极 电解规律 电解原理及应用 氯碱工业 电镀铜与电 解精炼铜 电冶金电解冶炼 离子交换膜电解槽装置及原理 粗食盐水精制过程 电镀与电解精炼过程 电极反应及电解质溶液浓度变化 实验用品、原理、装置及步骤 钠、镁、铝的冶炼过程及电极反应 电解水型电解质类型及电极反应式 电解溶质型电解质类型及电极反应式 电解溶质和水型电解质类型及电极反应式 02 思维建模·脉络梳理 金属腐蚀 概念与本质 金属的腐蚀与防护 金属腐蚀 类型 金属腐蚀 快慢规律 金属的 防护方法 化学腐蚀与电化学腐蚀 析氢腐蚀与吸氧腐蚀 同一电解质溶液中金属腐蚀速率 原电池中金属腐蚀速率 电解质溶液相同时金属腐蚀速率 金属腐蚀定义：金属与环境发生氧化还原反应导致损耗 金属腐蚀本质：金属原子失去电子变为金属阳离子 区别：无电流产生与有微弱电流产生 联系：两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍 以钢铁腐蚀为例，吸氧腐蚀更普遍 电化学防护 改变金属内部结构 金属表面覆盖保护层 牺牲阳极法：使用比被保护金属活泼的金属作为牺牲阳极 外加电流法：讲被保护金属作为阴极，使用惰性电极作为辅助阳极 制成合金如不锈钢 喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法 02 思维建模·脉络梳理 溶液中只考虑部分 只在熔融状态下放电 浓度很大时排在H+前 溶液中只考虑部分 放电顺序 离子放电顺序 阴离子放电顺序 活泼电极> S2- > I- > Br- > Cl- > OH- >含氧酸根> F- 还原性减弱 放电能力减弱 (与金属活动顺序表相反) 氧化性减弱 放电能力减弱 Ag+ > Hg+ > Fe3+ > Cu2+ > H+酸 > Pb2+ > Sn2+ >Fe2+ >Zn2+> H+水 > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+ 阳离子放电顺序 03 考点精讲·靶向突破 电解溶剂水型 电解质类型 电极反应式及总反应式 电解质溶液浓度 溶液 pH 电解质溶液复原 含氧酸 如H2SO4 阴极：4H2O＋4e－ = 2H2↑＋4OH－ 阳极：2H2O－4e－ = O2↑＋4H＋ 总反应式：2H2O===2H2↑＋O2↑ 可溶性强碱 如NaOH 活泼金属含氧酸盐如KNO3 电解 增大 增大 减小 不变 加水 03 考点精讲·靶向突破 电解溶质型 电解质 类型 电极反应式 及总反应式 电解质 溶液浓度 溶液 pH 电解质 溶液复原 无氧酸 如HCl 阴极：2H＋＋2e－ = H2↑ 阳极：2Cl－－2e－ = Cl2↑ 总反应式：2HCl===H2↑＋Cl2↑ 不活泼金属无氧酸盐 如CuCl2 阴极：Cu2＋＋2e－ = Cu 阳极：2Cl－－2e－ = Cl2↑ 总反应式：CuCl2===Cu＋Cl2↑ 电解 电解 增大 减小 通入 HCl气体 加入CuCl2 固体 03 考点精讲·靶向突破 电解溶质和溶剂水型，生成H2和碱（析氢生碱型）： 电解质 (水溶液) 电极反应式及总反应式 电解质 浓度 溶液 pH 溶液 复原 活泼金属的 无氧酸盐 (如NaCl) 阳极：2Cl－－2e－ = Cl2↑ 阴极：2H2O＋2e－ = H2↑＋2OH－ 总反应式： 2Cl－＋2H2O===Cl2↑＋H2↑＋2OH－ 电解 生成新电解质 增大 通入 HCl气体 03 考点精讲·靶向突破 电解溶质和溶剂水型，生成O2和酸（放氧生酸型） 电解质 (水溶液) 电极反应式 及总反应式 电解质 浓度 溶液 pH 溶液 复原 不活泼金属的 含氧酸盐 [如CuSO4] 阳极：2H2O－4e－ = O2↑＋4H＋ 阴极：2Cu2＋＋4e－ = 2Cu 总反应式： 2Cu2＋＋2H2O===2Cu＋O2↑＋4H＋ 电解 生成新电解质 减小 加CuO 或CuCO3 03 考点精讲·靶向突破 2．（2024年·海南卷题13）电解NH4HSO4溶液得到S2O82−，是早期制备H2O2的重要步骤。某实验装置如图所示。电解过程流出液b中混有少量气泡。下列说法错误的是（ ） A．电解过程中阴极区的SO42−不断迁移到阳极区 B．图中a代表H2 C．回路中通过1mol电子产生0.5 mol NH4HSO4 D．SO42−氧化成S2O82−的电极反应为2SO42−-2e−=S2O82− 04 真题溯源·考向感知 AC 电解池 3．（2022年·海南卷题9）一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。 下列有关说法正确的是（ ） A．在b电极上，N2被还原 B．金属Ag可作为a电极的材料 C．改变工作电源电压，反应速率不变 D．电解过程中，固体氧化物电解质中O2-不断减少 04 真题溯源·考向感知 A 电解池 4．（2021年·海南卷题9）液氨中存在平衡：2NH3⇌NH4++NH2-。如图所示为电解池装置，以KNH2的液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是（ ） A．b电极连接的是电源的负极 B．a电极的反应为2NH3+2e−=H2+2NH2- C．电解过程中，阴极附近K+浓度减小 D．理论上两极产生的气体物质的量之比为1:1 04 真题溯源·考向感知 B 电解池 5．（2026年9月·海口市模拟卷题12）一种可在阴极和阳极同时产生H2O2的电解池装置如图所示，电解液为K2CO3溶液。下列说法正确的是（ ） A．b电极与电源负极相连 B．工作时，K+向a电极迁移 C．a电极反应式：O2+2e−+2H+=H2O2 D．当电路中有2 mol e−转移时，生成2 mol H2O2 04 真题溯源·考向感知 BD 电解池 【思维建模】阴、阳极的判断方法 根据外接电源 根据电流方向 根据电子流向 正极接阳极，负极接阴极 从阴极流出，从阳极流入 从阳极流出，从阴极流入 阴离子移向阳极，阳离子移向阴极 根据离子移向 根据电极产物 根据反应类型 阳极—电极溶解、逸出O2、Cl2；阴极—析出金属、逸出H2 阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应 6．（2026年4月·海口市模拟卷题12）下列实验操作或装置能达到实验目的的是（ ） 04 真题溯源·考向感知 BD 电解池 目的 A．铁片表面镀锌 B．证明温度对盐类水解平衡的影响 装置 或操作     目的 C．比较Mg(OH)2、Al(OH)3碱性强弱 D．检验乙醛中的醛基 装置 或操作   电镀与电解精炼   电镀 电解精炼铜 示意图 电极反应 阳极 阴极 电解质溶液的浓度变化 Cu－2e－ = Cu2＋ Cu2＋＋2e－ = Cu CuSO4溶液的浓度不变 Zn－2e－ = Zn2＋ Cu－2e－ = Cu2＋ Cu2＋＋2e－ = Cu CuSO4溶液的浓度变小 7．（2025年4月·海口市模拟卷题11）利用电化学方法可将空气污染物转化为氨气，其原理如图所示。下列说法正确的是（ ） A．a电极为阳极 B．电解过程中Na+向b电极移动 C．b电极发生：NO+5H++5e−=NH3+H2O D．每吸收45g NO，理论上转移电子7 mol电子 04 真题溯源·考向感知 电解池 AB 8．（2024年1月·海口市模拟卷题9）一种降低氯碱工业能耗的改进装置如图所示，下列说法正确的是（ ） A．a电极上的O2被氧化 B．Ag可作b电极的材料 C．Na+通过阳离子交换膜向a电极移动 D．改进设计通过增强a电极上反应物的氧化性来减少能耗 04 真题溯源·考向感知 电解池 CD 9．（2026年·海南卷题16）电解海水制氢是绿色储能手段之一，电解海水过程常出现阴极结垢和阳极析氯腐蚀问题。我国某科研团队利用催化电极Ti/Pt-I(I−修饰使电极表层带有负电荷)和离子交换膜，为前述问题提供了一种解决方案。下图为电解装置示意图，该装置在电解海水的同时能得到高纯Mg(OH)2(s)。 (1)在25°C和101 kPa下，H2(g)的燃烧热ΔH=−285.8  kJ/mol，则反应2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=__________ kJ/mol。 (2)在25°C、101 kPa和一定电流条件下，用该装置电解海水制备1 mol H2需消耗电能430.1 kJ，该过程能量由电能转化为_____________和_____________(忽略副反应)。 04 真题溯源·考向感知 电解池 (3)b电极的电极反应式是_______________________________。 +571.6 化学能 热能 2H2O−4e−=O2↑+4H+ (4)离子交换膜是为了防止_____________(填标号) ①阴极结垢 ②阳极析氯腐蚀 ③Cl−在两极间迁移 ④Na+在两极间迁移 04 真题溯源·考向感知 9．（2026年·海南卷题16）电解海水制氢是绿色储能手段之一，电解海水过程常出现阴极结垢和阳极析氯腐蚀问题。我国某科研团队利用催化电极Ti/Pt-I(I−修饰使电极表层带有负电荷)和离子交换膜，为前述问题提供了一种解决方案。下图为电解装置示意图，该装置在电解海水的同时能得到高纯Mg(OH)2(s)。 ②③ (6)若电解的海水中c(Mg2+)=0.056 mol/L，则室温下，距离Ti/Pt−I电极__________μm处开始有Mg(OH)2结晶。已知：Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10−12。 (5)相同条件下，分别用Ti/Pt和Ti/Pt-I作为阴极，电解过程中，阴极附近溶液pH与距离阴极表面的远近有关，关系如下图所示。距离阴极6μm内，相同距离处Ti/Pt−I电极的pH比TiPt电极的小，原因是________________________________________。 04 真题溯源·考向感知 Ti/Pt−I电极表层带有负电荷，排斥同带负电的OH−，促使其更快地向外围溶液扩散 3 【思维建模】 分析电解过程的思维流程 判断：阴、阳极 判断：电解质溶液的离子组成 确定：放电离子或物质 写出：电极反应、总反应 解决问题 明确阳极是惰性电极还是活泼电极 找全离子(包括水电离的H+和OH-)，并按阴、阳离子分组 排出阴、阳离子再两级的放电顺序，确定优先放电的微粒 判断电极产物，注意溶液的酸碱性、产物的溶解性 解答有关离子浓度、pH、电极产物量的变化，溶液的复原等问题 $