PAGE1第21講電解原理內(nèi)容導(dǎo)航——預(yù)習四步曲第一步：學(xué)析教材學(xué)知識：教材精講精析、全方位預(yù)習第二步：練練習題強方法：教材習題學(xué)解題、強化關(guān)鍵解題方法練考點會應(yīng)用：核心考點精準練、快速掌握知識應(yīng)用第三步：記串知識識框架：思維導(dǎo)圖助力掌握知識框架、學(xué)習目標復(fù)核內(nèi)容掌握第四步：測過關(guān)測穩(wěn)提升：小試牛刀檢測預(yù)習效果、查漏補缺快速提升知識點1電解原理1.實驗探究：電解氯化銅溶液按下圖所示裝置完成實驗，并填寫下表。實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論原因分析電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，形成自由運動離子發(fā)生定向移動與負極相連的b極上逐漸覆蓋了一層析出陰極：Cu2＋＋2e－=Cu(反應(yīng))與正極相連的a極上有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰埉a(chǎn)生了陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑(反應(yīng))2.電解和電解池(1)電解：使電流通過電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))而在陽極、陰極引起反應(yīng)的過程。(2)電解池：將轉(zhuǎn)化為的裝置。(3)電解池的構(gòu)成條件①；②；③；④。3.電解原理示意圖4.電解池陰極和陽極的判斷依據(jù)知識點二電解規(guī)律1．電解池電極反應(yīng)式的書寫(1)常見微粒的放電順序陰極：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>……陽極：活性電極＞S2－>I－>Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根【特別提醒】①活性電極一般指Pt、Au以外的金屬電極。②電解的離子方程式中，若參與電極反應(yīng)的H＋或OH－是由水電離出來的，用H2O作為反應(yīng)物。(2)電極反應(yīng)式的書寫方法以惰性電極碳棒電解CuSO4溶液為例①辨電極：陰極與電源負極相連，陽極與電源正極相連。②找離子：電解質(zhì)溶液中：Cu2＋、H＋、SOeq\o\al(2－,4)、OH－。③排順序：依據(jù)常見微粒放電順序，陰極：Cu2＋>H＋(水)，陽極：OH－(水)>SOeq\o\al(2－,4)。④電極式：陰極：Cu2＋＋2e－=Cu，陽極：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋。⑤總反應(yīng)：依據(jù)得失電子守恒，調(diào)整各電極計量數(shù)，然后相加，標上反應(yīng)條件2Cu2＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Cu＋O2↑＋4H＋、2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4。2．電解后溶液的復(fù)原規(guī)律用惰性電極電解下列酸、堿、鹽溶液，請?zhí)顚懴卤恚?1)電解H2O型電解質(zhì)H2SO4NaOHNa2SO4陽極反應(yīng)式2H2O－4e－=O2↑＋4H＋4OH－－4e－=O2↑＋2H2O2H2O－4e－=O2↑＋4H＋陰極反應(yīng)式4H＋＋4e－=2H2↑2H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－pH變化復(fù)原加入物質(zhì)加入(2)電解電解質(zhì)型電解質(zhì)HClCuCl2陽極反應(yīng)式2Cl－－2e－=Cl2↑陰極反應(yīng)式2H＋＋2e－=H2↑Cu2＋＋2e－=CupH變化復(fù)原加入物質(zhì)加入加入(3)電解質(zhì)和水都發(fā)生電解型電解質(zhì)NaClCuSO4陽極反應(yīng)式2Cl－－2e－=Cl2↑2H2O－4e－=O2↑＋4H＋陰極反應(yīng)式2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－2Cu2＋＋4e－=2CupH變化復(fù)原加入物質(zhì)加入加入3.電解池中的守恒規(guī)律同一電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是的，利用電子守恒使各電極得失電子均，在各極反應(yīng)式中建立聯(lián)系。4.電解后溶液的復(fù)原從溶液中放出的氣體和生成的沉淀，按照原子個數(shù)比組成具體物質(zhì)再加入溶液即可。遵循“少什么加什么，少多少加多少”的原則。教材習題01（P110）在某電解質(zhì)溶液里，用M和N作電極，通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)M極質(zhì)量減小，N極質(zhì)量增大，符合這一情況的是()A．電解質(zhì)溶液是稀硫酸B．M是陽極，N是陰極C．M和N都是石墨電極D．M是陰極，N是陽極解題方法教材習題02（P110）用惰性電極分別電解下列各電解質(zhì)的水溶液，一段時間后(設(shè)電解質(zhì)足量)，向電解后溶液中加(通)入適量原電解質(zhì)，可以使溶液恢復(fù)到電解前的濃度的是()A．Cu(NO3)2 B．K2SO4C．HCl D．NaOH解題方法考點一電解及其裝置1．下列關(guān)于電解池工作原理的說法中，錯誤的是()A．電解池是一種將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置B．電解池中發(fā)生的反應(yīng)是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)C．電解池工作時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)D．與原電池不同，電解池放電時，電極本身不會參加電極反應(yīng)2．關(guān)于如圖所示①②兩個裝置的敘述正確的是()A．裝置名稱：①是原電池，②是電解池B．硫酸濃度變化：①增大，②減小C．電極反應(yīng)式：①中陽極：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，②中正極：Zn－2e－=Zn2＋D．離子移動方向：①中H＋向陰極方向移動，②中H＋向負極方向移動3．若某電能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化裝置(電解池或原電池)中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式是Cu＋2H＋=Cu2＋＋H2↑，則下列關(guān)于該裝置的有關(guān)說法中正確的是()A．該裝置可能是原電池，也可能是電解池B．該裝置只能是電解池，且金屬銅為該電解池的陽極C．該裝置只能是原電池，且電解質(zhì)溶液為硝酸D．該裝置只能是原電池，電解質(zhì)溶液不可能是鹽酸4.如圖所示是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)判斷正確的是()A．a(chǎn)為負極、b為正極B．a(chǎn)為陽極、b為陰極C．電解過程中，d電極質(zhì)量增加D．電解過程中，氯離子濃度不變5．某同學(xué)將電解池工作時電子、離子流動方向及電極種類等信息表示在圖中，下列有關(guān)分析完全正確的是()選項ABCDa電極陽極陰極陽極陰極d電極正極正極負極負極Q離子陽離子陽離子陰離子陰離子考點二電解規(guī)律及其應(yīng)用6．用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為3∶1的硫酸銅和氯化鈉的混合溶液，不可能發(fā)生的反應(yīng)有()A．2Cu2＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2Cu＋4H＋＋O2↑B．Cu2＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(電解))Cu＋Cl2↑C．2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑D．2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑7．用石墨作電極，電解1mol·L－1下列溶液，則電解前后溶液的pH保持不變的是()A．硫酸 B．氫氧化鈉C．硫酸鈉 D．氯化鈉8.如圖為直流電源電解稀硫酸鈉溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實驗現(xiàn)象中正確的是()A．電極a附近呈紅色，電極b附近呈藍色B．電極a附近呈藍色，電極b附近呈紅色C．逸出氣體的體積，電極a的小于電極b的D．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出具有刺激性氣味的氣體9．用陽極X和陰極Y電解Z的水溶液，電解一段時間后，再加入W，能使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，符合題意的一組是()組號XYZWACFeNaClH2OBPtCuCuSO4CuSO4溶液CCCH2SO4H2ODAgFeAgNO3AgNO3晶體10．利用如圖所示裝置(電極均為惰性電極)可吸收SO2，并用陰極排出的溶液吸收NO2。下列說法正確的是()A．b為直流電源的正極B．將裝置中的陽離子交換膜換成陰離子交換膜，電極反應(yīng)式不變C．陽極的電極反應(yīng)式為SO2＋2H2O－2e－=SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋D．電解時，H＋由陰極室通過陽離子交換膜到陽極室知識導(dǎo)圖記憶知識目標復(fù)核【學(xué)習目標】1.理解電解池中電子的移動、陰陽離子的移動、陰陽兩極上的反應(yīng)及其變化。2.理解電解的規(guī)律，判斷電解的產(chǎn)物。3.電解池電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的書寫。【學(xué)習重難點】1.電解的規(guī)律及其應(yīng)用。2.電解池電極反應(yīng)式的書寫。1．（24-25高二下·河南·月考）利用如圖所示裝置可實現(xiàn)有機物化學(xué)儲氫，下列說法正確的是A．若電源為鉛酸蓄電池，則電極M應(yīng)與PbO2電極相連B．電極N上的電極反應(yīng)式為2H2O+4e-=O2↑+4H+C．該裝置工作時，外電路中電子的流動方向為電極M→電解質(zhì)溶液→電極N→電源D．該裝置工作時，存在非極性鍵的形成和極性鍵的斷裂2．（24-25高二下·河南南陽·期末）近日，科學(xué)家開發(fā)了高活性磷化鐵催化劑用于選擇性電化學(xué)硝酸鹽還原為氨氣，工作原理如圖所示。下列敘述正確的是A．a(chǎn)極與電源正極連接B．一段時間后，KOH溶液濃度保持不變C．a(chǎn)極的主要電極反應(yīng)為D．b極電勢小于a極電勢3．（24-25高二上·河北滄州·月考）利用肼(N2H4)—空氣燃料電池電解CuSO4溶液的裝置如圖所示。下列說法正確的是A．裝置甲中負極反應(yīng)式：N2H4-6e-+4OH-=N2+4H2OB．裝置甲中離子交換膜為陽離子交換膜C．一段時間后，裝置甲中KOH溶液的pH不變D．標準狀況下，當裝置甲中有2.24LO2被還原時，裝置乙陽極上放出2.24L氣體4．（24-25高二下·北京豐臺·期中）利用光能可以將CO2轉(zhuǎn)化為重要的化工原料C2H4(電解質(zhì)溶液為稀硫酸)，同時可為制備次磷酸(H3PO2)提供電能，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是A．W為正極B．電解一段時間后M室pH降低，N室pH升高C．a(chǎn)、b、c為陽離子交換膜，d為陰離子交換膜D．W極的電極反應(yīng)式為5．（24-25高二下·四川內(nèi)江·期中）我國化學(xué)家通過對過渡金屬基尖晶石氧化物(NiCO2O4)進行性能優(yōu)化，成功開發(fā)出鋅—空氣二次電池，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是A．放電時，X極電極反應(yīng)式：Zn+4OH??2e-=[Zn(OH)4]2-B．充電時，Y極與電源的正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)C．放電過程中，Y極附近溶液pH增大D．放電時，當電路中有0.4mole-通過時，Y極消耗2.24LO26．（24-25高二上·河南新鄉(xiāng)·月考）某低成本儲能電池原理如圖所示，下列說法正確的是A．充電時，右側(cè)溶液的增大B．充電時，總反應(yīng)為C．放電時，電子由鉛電極經(jīng)質(zhì)子交換膜移向多孔碳電極D．放電時，電路中每轉(zhuǎn)移電子，左側(cè)溶液質(zhì)量減少7．（24-25高二下·湖北宜昌·期中）我國科學(xué)家研發(fā)了一種具有“氨氧化、析氫”雙功能的Zn-NH3電池，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是A．充電時，陰極室電解質(zhì)溶液pH增大B．放電時，正極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-C．放電時，陰離子移向Zn電極D．充電時，導(dǎo)線中每轉(zhuǎn)移6mol電子，陽極室溶液質(zhì)量減少28g8．（24-25高二下·江蘇鹽城·期中）研究表明以N2為氮源電解可直接制備HNO3，其原理如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A．a(chǎn)為電源負極B．電解一段時間后，陰極區(qū)溶液pH降低C．電解時陽極電極反應(yīng)式為N2＋6H2O＋10e-=2＋12H＋D．若轉(zhuǎn)移1mol電子，可獲得標準狀況下11.2LH29．（24-25高二下·云南昭通·月考）哈爾濱工業(yè)大學(xué)的研究團隊發(fā)現(xiàn)，以非晶態(tài)Ni(Ⅲ)基硫化物為催化劑，能有效催化OER(析氧反應(yīng))和UOR(尿素氧化反應(yīng))，從而降低電解水制氫過程中的能耗，其工作原理和反應(yīng)機理如圖所示：下列說法正確的是A．電極B上UOR的反應(yīng)式為B．電解過程中，電子從電極B經(jīng)電解液流向電極AC．OER第Ⅳ步進行時，沒有涉及非極性鍵的形成與斷裂D．若將光伏電池換成鉛酸蓄電池，電極A應(yīng)連接鉛酸蓄電池的電極10．（24-25高二上·河南洛陽·期中）電解脫硫的基本原理如圖所示，利用電極反應(yīng)將Mn2+轉(zhuǎn)化成Mn3+，Mn3+再將煤中的含硫物質(zhì)(主要是FeS2)氧化為Fe3+和。下列說法錯誤的是A．Mn2+在陽極放電，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電解過程中，混合溶液的pH值將減小C．電解剛剛開始時，觀察到陽極石墨棒上有無色氣體產(chǎn)生D．Mn3+氧化FeS2的離子方程式為FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++15Mn2++2+16H+11．（24-25高二下·江蘇揚州·期中）為解決傳統(tǒng)電解水制“綠氫”陽極電勢高、反應(yīng)速率緩慢的問題，科技工作者設(shè)計耦合HCHO高效制H2的方法，裝置如圖所示。部分反應(yīng)機理為：。下列說法不正確的是A．陰極反應(yīng)：2H2O+2e-=2OH-+H2↑B．電解時OH-通過陰離子交換膜向b極方向移動C．陽極反應(yīng)：2HCHO-2e-+2H2O=2HCOO-+4H++H2↑D．相同電量下H2理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的2倍12．（24-25高二上·北京海淀·期末）利用電化學(xué)技術(shù)處理含有和廢水的裝置及原理示意圖如下。下列說法正確的是A．電極n連接直流電源的正極B．電極n產(chǎn)生的氣體為C．反應(yīng)①的離子方程式：D．當產(chǎn)生224mL(標準狀況下)時，理論上外電路通過0.06mol電子13．（24-25高二上·河南南陽·月考）湖南大學(xué)王雙印教授團隊提出了一種獨特的親氣親水異質(zhì)結(jié)構(gòu)金-聚四氟乙烯/硅(Au-PTFE/Si)基光電極，在溫和條件下于酸性電解液中進行固氮反應(yīng)高效合成氨，裝置如圖所示。下列說法正確的是A．N極的電勢比M極的高B．電解液中的H+向M極移動C．N極的電極反應(yīng)式為D．電路中轉(zhuǎn)移1.5mol電子時，產(chǎn)生氨氣的體積為11.2L14．（24-25高二上·湖南岳陽·期末）利用如圖所示的裝置(M、