2017版高考化学一轮复习专题五化学反应与能量变化课时23电解池及其应用.doc

课时23　电解池及其应用 【课时导航】 复习目标 1. 了解电解池的工作原理，能写出电解池的电极反应式和电池总反应式。 2. 了解电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用。 知识网络 问题思考 问题1：原电池与电解池的比较。填写下表： 问题2：以石墨为电极，写出电解CuSO4溶液的电极反应式及总反应式。 【课前自测】 1. (2016·南昌摸底)某小组设计电解饱和食盐水的装置如下图，通电后两极均有气泡产生，下列叙述正确的是(　　) A. 铜电极附近观察到黄绿色气体 B. 石墨电极附近溶液呈红色 C. 溶液中的Na+向石墨电极移动 D. 铜电极上发生还原反应 【答案】　D 【解析】　根据电解饱和食盐水的装置，如果通电后两极均有气泡产生，则金属铜电极一定是阴极，该极上的反应为2H++2eH2↑，铜电极附近观察到无色气体，OH浓度增大，溶液呈红色，A、B错；电解池中，阳离子移向阴极，即移向铜电极，C错；铜电极是阴极，发生还原反应，D正确。 2. (2015·四川卷)用右图所示装置除去含有CN、Cl废水中的CN时，控制溶液pH为9~10，阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是(　　) A. 用石墨作阳极，铁作阴极 B. 阳极的电极反应式： Cl+2OH--2e-ClO-+H2O C. 阴极的电极反应式： 2H2O+2eH2↑+2OH- D. 除去CN的反应： 2CN+5ClO-+2H+N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O 【答案】　D 【解析】　阳极要产生ClO，则阳极应为隋性电极，所以石墨作阳极、铁作阴极，A正确；阳极上氯离子失电子生成氯气，氯气和氢氧根离子反应生成次氯酸根离子和水，所以阳极反应式为Cl+2OH--2e-ClO-+H2O，B正确；电解质溶液呈碱性，则阴极上水失电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2eH2↑+2OH-，C正确；阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体，两种气体为二氧化碳和氮气，该反应在碱性条件下进行，所以不应该有氢离子参与反应，离子方程式为2CN+5ClO-+H2ON2↑+2CO2↑+5Cl-+2OH-，D错。 3. (2015·江门质检)Li-SO2电池具有输出功率高且低温性能好的特点，其电解质为LiBr，溶剂是碳酸丙烯酯和乙腈，Li+可在其中移动。电池总反应式为2Li+2SO2Li2S2O4。下列有关该电池的说法正确的是(　　) A. 放电时Li+向正极移动 B. 该电池溶剂可用水替代 C. 该电池放电时，1 mol SO2参与反应转移2 mol eD. 充电时，阳极发生还原反应 【答案】　A 【解析】　在原电池内部的电解质溶液中，阳离子向正极移动，A正确；Li能与水反应，不能用水作溶剂，B错误；根据化合价变化分析可知，该电池放电时，1 mol SO2参与反应转移1 mol e，C错误；充电时阳极发生氧化反应，D错误。 4. (2015·福建卷)某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是(　　) A. 该装置将化学能转化为光能和电能 B. 该装置工作时，H+从b极区向a极区迁移 C. 每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原 D. a电极的反应：3CO2+16H+-18eC3H8O+4H2O 【答案】　B 【解析】　该装置有外接电源，为电解池装置，A项错误；电解时，b极为阳极，a极为阴极，H+从b极区向a极区迁移，B项正确；电池总反应式是6CO2+8H2O2C3H8O+9O2，由此可知每生成 1 mol O2，有 mol CO2被还原，CO2质量为 g，C项错误；a极的电极反应为3CO2+18H++18eC3H8O+5H2O，D项错误。 【自主学习】 考点1　电解池的工作原理 【基础梳理】 1. 定义 电解池是把　　　　转化为　　　　的装置。其中与电源　　　相连的电极称为阳极，与电源　　　相连的电极称为阴极。 2. 阳极材料 (1)惰性电极：由石墨、Pt等导体构成，只起导电作用。 (2)活泼电极：与外电源的正极相连的金属电极(如铁或铜)，参与反应。 3. 电极反应 (1)阳极(与外电源的　　极相连)反应：发生　　电子的　　　反应；阴极(与外电源的　　极相连)反应：发生　　电子的　　　反应。 (2)电子和离子的流向 ①电子从电源　　极流向电解池的　　极；从电解池的　　极流向电源的　　极。 ②阳离子移向电解池的　　极；阴离子移向电解池的　　极。(电子不会进入电解质溶液中，电解质溶液中起导电作用的是　　　　　　　　　　　) 以电解氯化铜为例(以石墨作电极)： 电解氯化铜溶液的实验装置 电极反应阳极：2Cl-2e-Cl2↑阴极：Cu2++2eCu总反应式：Cu