高考化学知识点讲解考点40电解原理及应用.doc

考点40电解原理及应用1．复习重点1．电解原理及其应用放电顺序电极反应式的书写及有关计算；2．氯碱工业。2．难点聚焦一、理解掌握电解池的构成条件和工作原理电解池有外接电源两个电极；有外接电源；有电解质溶液阴极：与电源负极相连阳极：与电源正极相连阴极：本身不反应溶液中阳离子得电子发生还原反应。阳极：发生氧化反应若是惰性中极则是溶液中阴离子失电子；若是非惰性电极则电极本身失电子电源负极阴极阳极电源正极电能→化学能二、掌握电解反应产物及电解时溶液pH值的变化规律及有关电化学的计算1、要判断电解产物是什么必须理解溶液中离子放电顺序阴极放电的总是溶液中的阳离子与电极材料无关。放电顺序是K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+放电由难到易阳极：若是惰性电极作阳极溶液中的阴离子放电放电顺序是S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根离子(NO3-、SO42-、CO32-)、F-失电子由易到难若是非惰性电极作阳极则是电极本身失电子。要明确溶液中阴阳离子的放电顺序有时还需兼顾到溶液的离子浓度。如果离子浓度相差十分悬殊的情况下离子浓度大的有可能先放电。如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时由于溶液[Fe2+]或[Zn2+]>>[H+]则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+因此阴极上的主要产物则为Fe和Zn。但在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。2、电解时溶液pH值的变化规律电解质溶液在电解过程中有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化有时可以从电解产物上去看。①若电解时阴极上产生H2阳极上无O2产生电解后溶液pH值增大；②若阴极上无H2阳极上产生O2则电解后溶液pH值减小；③若阴极上有H2阳极上有O2且则有三种情况：a如果原溶液为中性溶液则电解后pH值不变；b如果原溶液是酸溶液则pH值变小；c如果原溶液为碱溶液则pH值变大；④若阴极上无H2阳极上无O2产生电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性）一旦CuCl2全部电解完pH值会变大成中性溶液。3、进行有关电化学计算如计算电极析出产物的质量或质量比溶液pH值或推断金属原子量等时一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。三、理解金属腐蚀的本质及不同情况了解用电化学原理在实际生活生产中的应电解原理的应用（1）制取物质：例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。（2）电镀：应用电解原理在某些金属或非金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时镀件作阴极镀层金属作阳极选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液。电镀过程中该金属阳离子浓度不变。（3）精炼铜：以精铜作阴极粗铜作阳极以硫酸铜为电解质溶液阳极粗铜溶解阴极析出铜溶液中Cu2+浓度减小（4）电冶活泼金属：电解熔融状态的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金属单质。3．例题精讲例1某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值其实验方案的要点为：①用直流电电解氯化铜溶液所用仪器如图24—1。②强度为IA通电时间为ts后精确测得某电极上析出的铜的质量为mg。图24—1试回答：(1)这些仪器的正确连接顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示下同)E接____________C接________________________接F。实验线路中的电流方向为________→_______→________→C→________→________(2)写出B电极上发生反应的离子方程式____________G试管中淀粉KI溶液变化的现象为____________相应的离子方程式是____________。(3)为精确测定电极上析出铜的质量所必需的实验步骤的先后顺序是____________。①称量电解前电极质量②刮下电解后电极上的铜并清洗③用蒸馏水清洗电解后电极④低温烘干电极后称量⑤低温烘干刮下的铜后称量⑥再次低温烘干后称量至恒重(4)已知电子的电量为1.6×10－19C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：NA=____________。命题意图：考查学生对电解原理的理解及完成电解实验的能力。知识依托：电解原理。错解分析：电解CuCl2(aq)发生如下反应：Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑Cl2有毒须作处理装置中G作用即此如果不注意观察忽略了或猜不透G的作用就会得出错误的答案。不能排除②⑤干扰也会得出错误答案。解题思路：(1)B电极上应产生Cl2：2Cl－－2e－====Cl2↑B极上流出电子电子进入直流电源的正极即F极由此可得仪器连接顺序及电流方向。(2)B中产生Cl2Cl2进