2018届高考二轮复习人教版高频考点精讲电解原理及其应用课件（31张） 31页

高频考点十一 　电解原理及其应用 1 . 悟透电解池工作原理 ( 阳极为惰性电极 ) 示意图 2. 准确判断放电顺序，锁定放电离子 [ 考法指导 ] 【考法训练 1 】 用石墨电极电解 CuCl 2 溶液 ( 如图所示 ) 。下列分析正确的是 ( 　　 ) A.a 端是直流电源的负极 B. 通电使 CuCl 2 发生电离 C. 阳极上发生的反应： Cu 2 ＋ ＋ 2e － ===Cu D. 通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 电解原理分析 ( 难度系数 ☆☆ ) 解析 　通过图中离子的运动状态可判断连接 a 的电极为阴极，连接 b 的电极为阳极，故 a 端为直流电源的负极， b 端为直流电源的正极， A 项正确； CuCl 2 在水溶液中就能发生电离，而不是通电的结果， B 项错误；阳极发生氧化反应，即 2Cl － － 2e － ===Cl 2 ↑ ，在阳极附近可观察到黄绿色气体， C 项错误， D 项错误。 答案 　 A 【考法训练 2 】 用石墨电极完成下列电解实验。   实验一 实验二 装置 现象 a 、 d 处试纸变蓝； b 处变红，局部褪色； c 处无明显变化 两个石墨电极附近有气泡产生； n 处有气泡产生 …… 下列对实验现象的解释或推测不合理的是 ( 　　 ) A.a 、 d 处： 2H 2 O ＋ 2e － ===H 2 ↑ ＋ 2OH － B.b 处： 2Cl － － 2e － ===Cl 2 ↑ C.c 处发生了反应： Fe － 2e － ===Fe 2 ＋ D. 根据实验一的原理，实验二中 m 处能析出铜 答案 　 B 电极判断方法 【当堂指导】 判断依据 电极 材料 电极 反应 电子 流向 离子 移向 电极现象 原电池 负极 活泼金属 氧化反应 流出 阴离子移向 电极质量减小 正极 不活泼金属或非金属 还原反应 流入 阳离子移向 电极增重或质量不变 电 解池 阳极 与电源正极相连 氧化反应 流出 阴离子移向 电极溶解或 pH 减小 阴极 与电源负极相连 还原反应 流入 阳离子移向 电极增重或 pH 增大 【典例演示】 (2017· 河南南阳、周口、驻马店等六市一模 ) 将烧碱吸收 H 2 S 后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解，以实现 H 2 S 转化为 S 的目的。下列判断错误的是 ( 　　 ) 电解原理的应用 ( 难度系数 ☆☆ ) 答案 　 C 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 钛电极发生氧化反应 B. 阳极附近溶液的 pH 逐渐增大 C. 离子交换膜应采用阳离子交换膜 D. 阳极反应为 2Cu ＋ 2OH － － 2e － ===Cu 2 O ＋ H 2 O 解析 　钛电极为阴极，发生还原反应， A 项错误；铜作阳极，阳极上铜发生失电子的氧化反应，阳极反应为 2Cu ＋ 2OH － － 2e － ===Cu 2 O ＋ H 2 O ， OH － 由阴极区迁移到阳极区参与反应，离子交换膜应为阴离子交换膜， C 项错误、 D 项正确；由阴极区迁移过来的 OH － 在阳极全部参与反应，阳极附近溶液的 pH 不变， B 项错误。 答案 　 D A. 阳极室溶液由无色逐渐变成棕黄色 B. 阴极的电极反应式为 4OH － － 4e － ===2H 2 O ＋ O 2 ↑ C. 电解一段时间后阴极室溶液的 pH 升高 D. 电解一段时间后，阴极室溶液 C 中的溶质一定是 (NH 4 ) 3 PO 4 答案　 C “ 电解装置 ” 解题流程 【当堂指导】 高频考点三　金属的腐蚀与防护　 1 . 金属电化学保护的两种方法 [ 考点精要 ] 2 . 金属腐蚀快慢程度的判断方法 [ 考法指导 ] 【考法训练 1 】 (2017· 滕州模拟 ) 用下列装置能达到预期目的的是 ( 　　 ) 结合生产、生活考查金属的腐蚀与防护 ( 难度系数 ☆☆ ) A. 甲图装置可用于电解精炼铝 B. 乙图装置可得到持续、稳定的电流 C. 丙图装置可达到保护钢闸门的目的 D. 丁图装置可达到保护钢闸门的目的 解析 　电解精炼铝时，粗铝作阳极，纯铝作阴极，但电解质溶液不能是 AlCl 3 溶液，否则阴极上会析出 H 2 ，可以用熔融的 Al 2 O 3 作电解质， A 项错误；装置可以产生电流，但不能提供持续、稳定的电流， B 项错误；丙中形成原电池，钢闸门是负极，易被腐蚀，不能达到保护钢闸门的目的， C 项错误；丁中形成电解池，钢闸门是阴极，不易被腐蚀，可达到保护钢闸门的目的， D 项正确。 答案 　 D 【考法训练 2 】 某同学利用下图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。 ( 已知 Fe 2 ＋ 遇 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液呈蓝色 ) 。 下列说法不合理的是 ( 　　 ) A. ① 区 Cu 电极上产生气泡， Fe 电极附近滴加 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液后出现蓝色， Fe 被腐蚀 B. ② 区 Cu 电极附近滴加酚酞后变成红色， Fe 电极附近滳加 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液出现蓝色， Fe 被腐蚀 C. ③ 区 Zn 电极的电极反应式为 Zn － 2e － ===Zn 2 ＋ ， Fe 电极附近滴加 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液未出现蓝色， Fe 被保护 D. ④ 区 Zn 电极的电极反应式为 2H 2 O ＋ 2e － ===H 2 ↑ ＋ 2OH － ， Fe 电极附近滴加 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液出现蓝色， Fe 被腐蚀 解析　 ① 区发生吸氧腐蚀， Cu 为正极，电极反应式为 O 2 ＋ 2H 2 O ＋ 4e － ===4OH － ， Cu 电极上不产生气泡， A 项错误； ② 区 Cu 为阴极，电极反应式为 2H 2 O ＋ 2e － ===H 2 ↑ ＋ 2OH － ， Cu 电极附近溶液碱性增强，滴加酚酞后变成红色， Fe 为阳极，被腐蚀，电极反应式为 Fe － 2e － ===Fe 2 ＋ ， Fe 电极附近滴加 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液出现蓝色， B 项正确； ③ 区 Zn 为负极，电极反应式为 Zn － 2e － ===Zn 2 ＋ ， Fe 为正极，得到保护， C 项正确； ④ 区 Zn 为阴极，电极反应式为 2H 2 O ＋ 2e － ===H 2 ↑ ＋ 2OH － ， Fe 作阳极，被腐蚀，电极反应式为 Fe － 2e － ===Fe 2 ＋ ， Fe 电极附近滴加 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液出现蓝色， D 项正确。 答案　 A [ 模型示例 ] [ 分析建模 ] [ 模型解题 ] 答案 　 C [ 当堂应用 ] A.a 是电池的负极 B. 放电时， A － 向 b 极移动 C. 放电时，负极的电极反应式是 n C － e － ＋ A － === C n A D. 充电时，电解质中的离子总数保持不变 解析 　充电时 A － 吸附在 a 极形成 C n A ，则 a 极为阳极，发生氧化反应，而放电时 a 极发生还原反应，故 a 为电池的正极， A 项错误；放电时 a 为正极， b 为负极，而放电时阴离子向负极移动， B 项正确；放电时负极上发生氧化反应： LiC n － e － === n C ＋ Li ＋ ， C 项错误；充电时 Li ＋ 、 A － 分别吸附在两极上形成 LiC n 和 C n A ，故电解质中的离子总数逐渐减小， D 项错误。 答案 　 B 【应用 2 】 镍氢电池 (NiMH) 目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。 NiMH 中的 M 表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是： 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.NiMH 电池放电过程中，正极的电极反应式为： NiOOH ＋ H 2 O ＋ e － ===Ni(OH) 2 ＋ OH － B. 充电过程中 OH － 离子从阳极向阴极迁移 C. 充电过程中阴极的电极反应式： H 2 O ＋ M ＋ e － ===MH ＋ OH － ， H 2 O 中的 H 被 M 还原 D.NiMH 电池中可以用 KOH 溶液、氨水等作为电解质溶液 解析 　 NiMH 电池在充电过程中的总反应方程式是 Ni(OH) 2 ＋ M=== NiOOH ＋ MH ，说明该电池放电时负极为 MH 放电，电极反应式为 MH － e － ＋ OH － ===M ＋ H 2 O ；正极活性物质为 NiOOH ，放电时的电极反应式为 NiOOH ＋ H 2 O ＋ e － ===Ni(OH) 2 ＋ OH － ， A 项正确；充电过程中，电子从阴极 ( 放电时为负极 ) 进入，溶液中的阴离子则从阴极向阳极移动， B 项错误； MH 极为负极，充电过程中该电极为阴极，对应的电极反应式为 M ＋ H 2 O ＋ e － ===MH ＋ OH － ， H 2 O 中的 H 是由于电解而被还原，不是 M 还原所得， C 项错误；若用氨水作为电解质溶液，则 NH 3 与 NiOOH 会反应， D 项错误。 答案 　 A