2019北京高三二模考试化学电解原理及其应用

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　　2019北京高三二模诊断化学电解原理及其应用(一)

　　(1)正负极的判断。负极--失电子发生氧化反应的电极(电子流出);正极—得电子发生还原反应的电极(电子流入)

　　(2)溶液中离子的移动方向。 凡参加反应的离子，阳离子--正极 阴离子--负极

　　(3)电极方程式的书写：注意电解质是否参加两个电极的电极反应

　　电解原理

　　(1)判断阴阳两极的产物—关键:放电顺序

　　惰性电极电解时 阳离子在阴极上放电：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Fe2+>Zn2+;

　　阴离子在阳极放电：S2->I->Br->Cl->(F-、NO3-、SO42-等

　　金属电极电解时—阳极溶解,阴极保护.

　　(2)阴阳两极得失电子相等()

　　(3)补充由阴阳两所得产物构成的化合物可使电解质溶液还原.如惰性电极电解CuSO4溶液时:若补充CuO可使电解质溶液还原,则电解产物为Cu和O2;补充Cu(OH)2可使电解质溶液还原,则电解产物为Cu 、H2 、O2(即CuSO4电解完后还电解了水H2O

　　(4)中学化学中电解过程中产生的气体有三种. 阳极:O2 、 Cl2 阴极:H2

　　2019北京高三二模诊断化学电解原理及其应用(二)

　　1、电解池：把电能转化为化学能的装置叫做电解池或电解槽。

　　2、电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程。

　　3、放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程。

　　反应条件：

　　①连接直流电源

　　②阴阳两极 阴极：与电源负极相连;极：与电源正极相连。

　　③两极处于电解质溶液或熔融电解质中

　　④两电极形成闭合回路

　　4、电子流向：

　　电源负极—电解池阴极—离子定向运动(电解质溶液)—电解池阳极—电源正极

　　5、电极名称及反应：

　　阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应失去电子;

　　阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应得到电子。

　　6、电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程

　　7、反应规律：

　　阳极：活泼金属—电极失电子(Au，Pt除外);惰性电极—溶液中阴离子失电子

　　阴离子失电子能力：活泼金属(除Pt，Au)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根(NO3->SO42-)>F-

　　阳离子得电子能力：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(即金属活泼性顺序表的逆向)

　　规律：铝前(含铝)离子不放电，氢(酸)后离子先放电，氢(酸)前铝后的离子看条件。

　　8、四类电解型的电解规律(当阳极为惰性电极时)

　　①电解水型(强碱，含氧酸，活泼金属的含氧酸盐)，pH由溶液的酸碱性决定，溶液呈碱性则pH增大，溶液呈酸性则pH减小，溶液呈中性则pH不变。电解质溶液复原—加适量水。

　　②电解电解质型(无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐)，无氧酸pH变大，不活泼金属的无氧酸盐pH不变。电解质溶液复原—加适量电解质。

　　③放氢生碱型(活泼金属的无氧酸盐)，pH变大。电解质溶液复原—加阴离子相同的酸。

　　④放氧生酸型(不活泼金属的含氧酸盐)，pH变小。电解质溶液复原—加阳离子相同的碱或氧化物。

　　9、注意事项

　　(1)无氧酸是其本省的电解

　　(2)含氧酸时水的电解

　　(3)可溶性碱式水的电解

　　(4)活泼型金属的含氧酸盐也是水的电解

　　(5)活泼金属的无氧盐阴极析出氢气并伴随溶液显碱性，阳极析出非金属单质

　　(6)不活泼金属的无氧盐时该盐的电解

　　(7)中等活动性金属的含氧酸盐阴极析出金属，阳极得到氧气同时酸性提高。

　　2019北京高三二模诊断化学电解原理及其应用(三)

　　1.实验分析：电解饱和食盐水

　　在U形管里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试液，用碳棒作阳极、铁棒作阴极，将湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近，接通电源，观察管内发生的现象及试纸颜色的变化。

　　注意：铁棒不可作阳极，否则发生Fe - 2e- = Fe2+;碘化钾淀粉试纸需事先用水润湿。

　　现象：阴、阳两极均有气体放出，阳极气体有刺激性气味，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝;阴极区域溶液变红。说明阴极区域生成物为碱性物质与H2，阳极产物是Cl2。

　　2.电解饱和食盐水反应原理

　　饱和食盐水成分：溶液存在Na+、Cl-、H+、OH-四种离子。

　　电极反应式：

　　阴极：2H++2e- = H2↑(还原反应);

　　阳极：2Cl--2e- = Cl2↑(氧化反应)。

　　实验现象解释：

　　(1)阴极区域变红原因：由于H+被消耗，使得阴极区域OH-离子浓度增大(实际上是破坏了附近水的电离平衡，由于Kw为定值，c(H+)因电极反应而降低，导致c(OH-)增大，使酚酞试液变红)。

　　(2)湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝原因：氯气可以置换出碘化钾中的碘，Cl2+2KI=2KCl+I2，I2使淀粉变蓝。

　　注意：如果试纸被熏蒸的太久，蓝色会因为湿氯气的漂白作用而褪去。

　　电解饱和食盐水的总反应式：

　　2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH

　　该电解反应属于放氢生碱型，电解质与水均参与电解反应，类似的还有K2S、MgBr2等。

 

 

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