2014高考化学教与练特训秘籍3

2H2 不活泼金属无酸盐CuCl2 2Cu2十+2e— 氧化铜

2Cl一＋4e —→Cl2→2Cu 放 H 生碱型活泼金属无氧酸盐NaCl 4H ＋↑+2e— 2Cl一 电解质和水生成新电解质增大氯化氢

十 4e一→Cl2→2H2 CuS2CO4 u2十↑+2e— 4OH—4放 O生酸型不活泼金属含氧酸盐2CuSO＋2H2电解质和水生成新电解质减＋4e —→2H2→2Cu O + O2↑+

O = 2Cu CuO 小或 CuCO3 - 9 -

4+e — O2↑+ 2H2SO4

2、电解池的标志是有外接电源，电解时电极产物的判断

（1）阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极（金属活动顺序表 Ag 以前），则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极（ Pt、Au 、石墨），

则要再看溶液中的离子失电子能力。根据阴离子放电顺序加以判断。（阴离子放电顺序：S

2—

＞工一＞ Br—> Cl一＞ OH一＞含氧酸根＞ F一

）

（2）阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断

阳离子放电顺序：Ag十＞ Hg十＞ Fe3十＞ Cu2＋ > H十> Pb2十 > Sn2十> Fe2十＞ Zn2十＞Al 3 + > Mg2

十＞ Na十> Ca2十> K十

考点4、 电解原理的应用

（1）氯碱工业 ― 电解饱和食盐水制氯气和烧碱

① 原理 阳极（石墨）：2Cl －→ Cl– +–

2↑+2e 阴极（铁）：2H+ 2e→H2↑ 总反应： 2NaCl +2H2O=== 2Na0H + H2↑+ C12↑

② 饱和食盐水的精制：电解前应除去食盐溶液中的 Ca2+、 Mg2十、 SO2—等

4杂质离子，加入试剂依次为 NaOH 溶液、 BaCl2溶液、 Na2CO3溶液、稀盐酸，或 BaCl2溶液、NaOH 溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸。

③ 离子交换膜法制烧碱离子交换膜电解槽主要由阳极（用金属钛网制成，涂有钛、钙等氧化物涂层）、阴极（由碳钡网制成，上面涂有镍涂层）、离子交换膜、电解槽框，导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。

离子交换膜的特征：只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过。

（2）电镀：电镀是一种特殊的电解，要求镀件作阴极，镀层金属作阳极，含镀层金属离子的可溶性盐溶液作电解质溶液（称为电镀液）。电镀时，理论上电解质溶液的浓度保持不变。 （3）铜的电解精炼：粗 Cu 中含有 Zn 、 Fe 、 Ni 、 Cu 、 Au 等杂质。

阳极（粗铜）： Zn → Zn2 ++ 2e－

Fe → Fe2 ++2e－

Ni → Ni2++ 2e一

Cu → Cu2++ 2e

一

粗铜中的 Ag 、Au等杂质因失电子能力比 Cu弱，难以在阳极溶解，形成阳极泥。

阴极（精铜） : Cu2+ + 2e－

→Cu 电解质溶液用 CuSO4或 CuCl2溶液。

( 4 ）电解法冶炼活泼金属 Na 、 Mg 、 A1 等活泼金属都可用电解它们的熔融盐或氧化物制得。

- 10 -

电解

电解 电解

2NaCl （熔融）===2Na + C12↑ MgCl2（熔融）===Mg + Cl2↑ , 2A12O3（熔

融）=== 4Al + 3O2↑

例1、把锌片和铁片放在盛有食盐水和酚酞试液的表面皿中，装置如下图。观察到溶液首先变红色的区域是（ D ）

A、I和Ⅲ B、I和Ⅳ C、Ⅱ和Ⅲ

D、Ⅱ和Ⅳ

例2、铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，电解液为硫酸，工作时反应为Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O，下列结论正确的是（ C ）

A、Pb为正极被氧化

C、电池液密度不断减小

B、SO4只向PbO2极移动 D、溶液的pH值不断减小

2-

电解

例3、用Pt作电极，电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200mL 0.3mol·L-1的NaCl溶液和300mL 0.2mol·L-1的AgNO3溶液，当产生0.56L（标况）Cl2时，停止电解，取出电极，将两杯溶液混合，混合液的pH为（混合后溶液体积为500mL）。（ C ） A、1.4 B、5.6 C、7 D、12.6

例4、氢氧燃料电池用于航天飞船，电极反应产生的水，经冷凝后作为航天员的饮用水，其电极反应如下：

负极：2H2+4OH—4e 4H2O

正极：O2+2H2O+4e 4OH

当得到1.8L饮用水时，电池内转移的电子数约为（ D ） A、1.8mol

B、3.6mol

C、100mol

D、200mol

—

—

—

—

例 5、应用惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解，当电解溶液的pH从6变为3时（设

阴极没有H2析出，电解前后的溶液体积不变），电极上析出银的质量是 （ B ）

A．27mg B．54mg C．108mg D．216mg

例10、在右图均用石墨作电极的电解池中，甲池中为500mL含某一溶质的蓝色溶液，乙池中为500mL稀硫酸，闭合K1，断开K2进行电解，观察到A电极表面有红色的固态物质生成，B电极有无色气体生成；当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出A电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g。

请回答下列问题： （1）B

电极发生反应的电极反应

- 11 -

式 。

C电极发生反应的电极反应式 . （2）甲池电解时反应的离子方程式 。 （3）甲池电解后溶液的pH为 ，要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入 ，其质量为 g。（假设电解前后溶液的体积不变）

（4）请你设计实验确定甲池原溶液中可能含有的酸根离子，要求：提出两种可能的假设，分别写出论证这两种假设的操作步骤、实验现象和实验结论

①假设一： ； ②假设二： 。

G （5）若再将K1断开，闭合K2，灵敏电流计 中指针是否会发生偏转？理由是什么？ 答案：（1）4OH-4e 2H2O+O2↑ 2H+2e H2↑ （2）2Cu+2H2O 2Cu+O2↑+4H （3）l CuO 2

（4）①假设原溶液中的酸根离子为SO4。取电解后的溶液，向其中加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则原溶液中含SO4 ②假设原溶液中的酸根离子为NO3。取电解后的溶液，向其中加入Cu微热，若Cu溶解，并有无色气体生成，在空气中变为红棕色，则含有NO3

G （5）偏转 打开K1，关闭K2， 中指针会偏转，因又形成H2、O2燃料电池。

—

2—

—

2—

2+

—

—

+

—

通电

+

当堂训练

1、下列叙述正确的是（ ）

①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率 ②镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀 ③电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极 ④冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解 ⑤钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·nH2O

A、①②③④⑤ B、①③④⑤ C、①③⑤ D、②④

2+2+

2、根据下列事实：①X+Y====X+Y

②Z+2H2O === Z(OH)2+H2↑ ③Z2+氧化性比X2+弱 ④由Y、W电极组成的原电池，电极反应

为W2++2e— ----- W、Y-2e— ----- Y2+，可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是 （ ）

A、X>Z>Y>W B、Z>W>X>Y C、Z>Y>X>W D、Z>X>Y>W 3、阿伏加德罗常数值记为NA，则关于 C2H2(g)+

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5O2(g)=== 2CO2(g)+H2O(l); 2△H=-1300kJ·mol的下列说法中，正确的是 （ ） A、有10NA个电子转移时，吸收1300kJ的能量

B、有8NA个缺氧共用电子对生成时，放出1300kJ的能量

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