化學(xué)反應(yīng)與能量第六章第三節(jié)電解池金屬的腐蝕與防護(hù)考點(diǎn)2電解原理的應(yīng)用欄目導(dǎo)航01夯實(shí)考點(diǎn)02考點(diǎn)突破夯實(shí)考點(diǎn)11．電解飽和食鹽水(1)電極反應(yīng)①陽極反應(yīng)式：2Cl－－2e－===Cl2↑(______反應(yīng))②陰極反應(yīng)式：2H＋＋2e－===H2↑(______反應(yīng))(2)總反應(yīng)方程式【知識(shí)梳理】氧化還原燒堿氯氣氫氣2．電鍍和電解精煉銅電鍍(Fe上鍍Cu)電解精煉銅陽極電極材料__________________(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質(zhì))電極反應(yīng)Cu－2e－===Cu2＋Cu－2e－===Cu2＋、Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋陰極電極材料________________電極反應(yīng)Cu2＋＋2e－===Cu電解質(zhì)溶液____________________說明電解精煉銅時(shí)，粗銅中的Ag、Au等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成________鍍層金屬銅粗銅待鍍金屬純銅含Cu2＋的鹽溶液陽極泥3．電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。電冶金總方程式陽極、陰極反應(yīng)式冶煉鈉_______________________________________________，____________________冶煉鎂_______________________________________________，____________________冶煉鋁_______________________________________________，6O2－－12e－===3O2↑2Cl－－2e－===Cl2↑

2Na＋＋2e－===2Na

2Cl－－2e－===Cl2↑

Mg2＋＋2e－===Mg

4Al3＋＋12e－===4Al

1．判斷正誤(正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”)。(1)電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和Al2O3，也可電解MgO和AlCl3(

)(2)若把Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑設(shè)計(jì)成電解池，應(yīng)用Cu作陽極(

)(3)電解飽和食鹽水時(shí)，兩個(gè)電極均不能用金屬材料(

)(4)在鍍件上電鍍銅時(shí)，鍍件應(yīng)連接電源的正極(

)(5)電解精煉時(shí)，陽極泥可以作為提煉貴重金屬的原料(

)(6)陽離子交換膜(以電解NaCl溶液為例)，只允許陽離子(Na＋)通過，而阻止陰離子(Cl－、OH－)和分子(Cl2)通過(

)【答案】(1)×

(2)√

(3)×

(4)×

(5)√

(6)√【思維深化】2．(1)電解氯化鈉溶液時(shí)，如何用簡(jiǎn)便的方法檢驗(yàn)產(chǎn)物？(2)氯堿工業(yè)在生產(chǎn)過程中必須把陽極室和陰極室用離子交換膜隔開，原因是什么？(3)電鍍銅時(shí)，Cu2＋濃度如何改變？電解精煉銅時(shí)，CuSO4溶液的濃度是否改變？【答案】(1)陽極產(chǎn)物Cl2可以用淀粉－KI試紙檢驗(yàn)，陰極產(chǎn)物H2可以通過點(diǎn)燃檢驗(yàn)，NaOH可以用酚酞試劑檢驗(yàn)。(2)防止H2和Cl2混合爆炸，防止Cl2與溶液中的NaOH反應(yīng)。(3)電鍍銅時(shí)，電解質(zhì)溶液中的Cu2＋濃度不變。電解精煉銅時(shí)，粗銅中的Zn、Fe、Ni等比Cu活潑金屬在陽極失去電子，陰極上只有Cu2＋得電子，所以CuSO4溶液的濃度會(huì)降低。考點(diǎn)突破21．(2016·北京朝陽區(qū)一模)關(guān)于如圖裝置說法正確的是(

)A．裝置中電子移動(dòng)的途徑是負(fù)極→Fe→M溶液→石墨→正極B．若M為NaCl溶液，通電一段時(shí)間后，溶液中可能有NaClOC．若M為FeCl2溶液，可以實(shí)現(xiàn)石墨上鍍鐵電解原理的應(yīng)用★★★★★【答案】B

【解析】電子移動(dòng)的途徑是負(fù)極→Fe，石墨→正極，溶液中通過離子定向移動(dòng)導(dǎo)電，A項(xiàng)錯(cuò)誤；石墨為陽極，鐵為陰極，若M為NaCl溶液，電解NaCl溶液屬于“放氫生堿”型，陽極產(chǎn)生的氯氣與陰極產(chǎn)生的氫氧化鈉可能發(fā)生反應(yīng)生成NaClO，B項(xiàng)正確，若M為FeCl2溶液，鐵電極(陰極)：Fe2＋＋2e－===Fe；石墨電極(陽極)：2Cl－－2e－===Cl2↑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若M是海水，該裝置屬于“外加電源的陰極保護(hù)法”，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2016·安徽江南十校聯(lián)考)將H2S通入FeCl3

溶液中，過濾后將反應(yīng)液加入電解槽中電解(如下圖所示)，電解后的溶液還可以循環(huán)利用。該方法可用于處理石油煉制過程中產(chǎn)生的H2S廢氣。下列有關(guān)說法正確的是(

)A．過濾得到的沉淀可能是FeS和SB．若有0.20mol電子轉(zhuǎn)移，一定能得到2.24L氫氣C．可以用Fe與外接電源的a極相連D．與a極相連的電極反應(yīng)為Fe2＋－e－===Fe3＋【答案】D

【解析】H2S與FeCl3反應(yīng)生成S、鹽酸和氯化亞鐵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；沒有給出氫氣所處的條件，不能求氫氣的體積，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)右邊生成氫氣知b是負(fù)極，a是正極，若鐵作陽極，被溶解，C項(xiàng)錯(cuò)誤。3．(2016·山西四校聯(lián)考)500mLNaNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝0.3mol·L－1，用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時(shí)間后，兩極均收集到氣體1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，假定電解后溶液體積仍為500mL，下列說法正確的是(

)A．原混合溶液中c(Na＋)＝0.2mol·L－1B．電解后溶液中c(H＋)＝0.2mol·L－1C．上述電解過程中共轉(zhuǎn)移0.4mol電子D．電解后得到的Cu的物質(zhì)的量為0.1mol有關(guān)電化學(xué)定量計(jì)算★★★★★4．(2016·貴州六盤水質(zhì)檢)用惰性電極電解400mL一定濃度的硫酸銅溶液(不考慮電解過程中溶液體積的變化)，通電一段時(shí)間后進(jìn)行如下操作。(1)如果向所得的溶液中加入0.1molCuO后，使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，電解過程中轉(zhuǎn)移的電子為________mol。(2)如果向所得的溶液中加入0.1molCu(OH)2后，使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，電解過程中轉(zhuǎn)移的電子為________mol。【答案】(1)0.2

(2)0.4【解析】(2)電解過程中不僅CuSO4被電解，而且有水被電解。5．在如圖所示的裝置中，若通直流電5min時(shí)，銅電極質(zhì)量增加2.16g。試回答下列問題。(1)電源中X電極為直流電源的________極。(2)pH變化：A________，B________，C________(均填“增大”“減小”或“不變”)。(3)通電5min時(shí)，B中共收集224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體，溶液體積為200mL，則通電前CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為__________(設(shè)電解前后溶液體積無變化)。(4)若A中KCl足量且溶液的體積也是200mL，電解后，溶液的pH為__________(設(shè)電解前后溶液體積無變化)。【答案】(1)負(fù)(2)增大減小不變(3)0.025mol·L－1

(4)13【解析】(1)三個(gè)裝置是串聯(lián)的電解池。電解AgNO3溶液時(shí)，Ag＋在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成Ag，所以質(zhì)量增加的銅電極是陰極，則銀電極是陽極，Y是正極，X是負(fù)極。(2)電解KCl溶液生成KOH，溶液pH增大；電解CuSO4溶液生成H2SO4，溶液pH減小；電解AgNO3溶液，銀為陽極，不斷溶解，Ag＋濃度基本不變，pH不變。(3)通電5min時(shí)，C中析出0.02molAg，電路中通過0.02mol電子。B中共收集0.01mol氣體，若該氣體全為氧氣，則電路中需通過0.04mol電子，電子轉(zhuǎn)移不守恒。因此B中電解分為兩個(gè)階段，先電解CuSO4溶液生成O2，后電解水生成O2和H2，B中收集到的氣體是O2和H2的混合物。設(shè)電解CuSO4溶液時(shí)生成O2的物質(zhì)的量為x，電解H2O時(shí)生成O2的物質(zhì)的量為y，則4x＋4y＝0.02mol(電子轉(zhuǎn)移守恒)，x＋3y＝0.01mol(氣體體積之和)，解得x＝y(tǒng)＝0.0025mol，所以n