高三化学电解饱和食盐水(附答案)
2.1.1 粗盐提纯 电解饱和食盐水(分层练习)(解析版)高一化学同步课件沪教版2020必修一
第二章海洋中的卤素资源2.1海水中的氯第1课时粗盐提纯电解饱和食盐水1.下列离子在海水中含量最多的是A .氯离子B .镁离子C .铁离子D .钙离子【答案】A【解析】在海水中含量最多的有阳离子Na +、K +、Ca 2+、Mg 2+和Sr 2+五种,阴离子有Cl ˉ、2-4SO 、Brˉ、-3HCO 、(2-3CO )、Fˉ五种,所给选项中,在海水中含量最多的离子是氯离子。
答案选A 。
2.下列说法不正确的是A .海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库B .海水中金元素的储存量很大,但它的富集程度却很低C .从海水中可以提取铀和重水等核原料D .海水中的溴、氟等元素均为微量元素,但仍有提取的价值【答案】D【详解】A .海洋中的水资源和其它化学资源具有十分巨大的开发潜力,A 正确;B .海水中金元素的总储量约为5×106t ,但1t 海水中金元素的含量仅为4.0×10-6g ,浓度较低,因此它的富集程度不高,B 正确;C .海水中含有铀及重水,因此可从海水中提取铀和重水等核原料,C 正确;D .海水中的溴、氟元素为常量元素,D 错误;故合理选项是D 。
3.海水资源的开发利用具有十分巨大的潜力。
下列物质通常不是通过海水资源开发利用的是A .NaCl B .碘和溴C .MgCl 2D .CuSO 4【答案】D【详解】海水中含有大量的Na +、Cl -、Br -、I -、Mg 2+,所以CuSO 4不是通过海水资源开发利用的,答案选D 。
4.有甲、乙、丙三种溶液,进行如下操作:则甲、乙、丙三种溶液可能是()A.BaCl2、H2SO4、MgCl2B.BaCl2、HCl、Na2SO4C.CaCl2、HNO3、NaCl D.CaCl2、HNO3、BaCl2【答案】B【解析】A.向碳酸钠溶液中加入氯化钡溶液生成碳酸钡白色沉淀,再加入过量的硫酸,应该生成硫酸钡沉淀,所以不会看到沉淀溶解,A错误;B.向碳酸钠溶液中加入氯化钡溶液生成碳酸钡白色沉淀,再加入过量的盐酸,生成氯化钡、水和二氧化碳气体,向溶液中加入硫酸钠溶液,会生成硫酸钡白色沉淀,B正确;C.向碳酸钠溶液中加入氯化钙溶液生成碳酸钙白色沉淀,再加入过量的硝酸,该生成硝酸钙、水和二氧化碳气体,再加入氯化钠溶液没有反应,不会生成沉淀,C错误;D.向碳酸钠溶液中加入氯化钙溶液生成碳酸钙白色沉淀,再加入过量的硝酸,该生成硝酸钙、水和二氧化碳气体,再加入氯化钡溶液没有反应,不会生成沉淀,D错误;答案选B。
电解饱和食盐水的化学方程式
电解饱和食盐水的化学方程式电解饱和食盐水的化学方程式:2NaCl+2H2O=通电=2NaOH+H2↑+Cl2↑电解饱和食盐水阳极上氯离子失电子发生氧化反应得到氯气,电解反应2Cl--2e-=Cl2↑,阴极上氢离子得到电子生成氢气,电解反应为2H++2e-=H2↑,总反应为2NaCl+2H2O==通电==2NaOH+Cl2↑+H2↑。
[扩展知识]食盐水中的氯化钠(NaCl)和水(H2O)发生电离,通电后分别在阴极与阳极生成氢气(H2)与氯气(Cl2)。
剩下的氢氧根离子与钠离子结合生成氢氧化钠(NaOH)。
工业上常用电解食盐水制取氢氧化钠。
由于氯离子或氯气与氢氧化钠溶液接触会生成氯化钠和次氯酸钠(NaClO),工业制氢氧化钠使用特殊构造的、带有离子交换膜(不允许带负电的氯离子或氯气通过)的电解槽隔绝氯离子或氯气与氢氧化钠。
原理:在食盐水里氯化钠完全电离,水分子是微弱电离的,因而存在着Na、H、Cl、OH四种离子。
即:NaCl= Na+ClH2O⇌ H+OH-(可逆)在电场的作用下,带负电的OH和Cl移向阳极,带正电的Na和H+移向阴极。
在阳极,Cl比OH容易失去电子被氧化成氯原子,氯原子两两结合成氯分子放出氯气。
即:2Cl-2e=Cl2↑(氧化反应)在阴极,H比Na容易得到电子,因而H不断从阴极获得电子被还原为氢原子,氢原子两两结合成氢分子从阴极放出氢气。
即:2H+2e=H2↑ (还原反应)H在阴极上不断得到电子而生成氢气放出,破坏了附近的水的电离平衡,因而水分子大量电离成H和OH,且生成OH的快慢远大于其向阳极定向运动的速率。
因此,阴极附近的OH大量增加,使溶液中产生氢氧化钠:OH+ Na= NaOH所以电解饱和食盐水的总的化学方程式可以表示如下:2NaCl+2H2O=通电=2NaOH+H2↑+Cl2↑。
电解饱和食盐水
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第二单元 化学与资源开发利用
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第一课时
海水中盐的开发和利用
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第二单元 化学与资源开发利用
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第二单元 化学与资源开发利用
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1.了解海水的主要成分。
2.了解海水中盐的开发和利用。
3.掌握食盐资源的利用。
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第二单元 化学与资源开发利用
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第二单元 化学与资源开发利用
阴离子的放电顺序 :S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离
子。
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第二单元 化学与资源开发利用
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电解食盐水实验装置
请你阐述有关原理,写出电极反应式及总反应方程式。
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第二单元 化学与资源开发利用
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[学生交流] 【提示】 原理:氯化钠溶液中存在着 Na 、Cl 、OH 、
+ - -
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第二单元 化学与资源开发利用
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1.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作
电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收制得有
较强杀菌能力的消毒液,设计了如右图所示的装置,则对电源
电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( A.a为正极,b为负极;NaClO和NaCl B.a为负极,b为正极;NaClO和NaCl C.a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl D.a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl )
NaOH、Na2CO3、BaCl2和盐酸。
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第二单元 化学与资源开发利用
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(2)加入试剂的顺序有三种: ①先加NaOH,后加BaCl2,再加Na2CO3,最后用稀盐酸调 节pH;
2019高二化学实验5电解饱和食盐水学案
由电解槽流出的阴极液中含有 30%的 NaOH,称为液碱,液碱经蒸发、结晶可以得到固碱、阴 极区的另一产物湿氢气经冷却、洗涤、压缩后被送往氢气贮柜;阳极区产物湿氯气经冷却、 干燥、净化、压缩后可得到液氯. (1) 2NaOH+C2l===NaCl+NaClO+H2O (2) H2O+Cl2===HCl+HClO (3) H2+Cl 2===2HCl (4) 2NaOH+C2O===Na2CO3+H2O (5) NaOH+C2O===NaHC3O 因此主要产品有: ①32%氢氧化钠;② 50%氢氧化钠;③固体氢氧化钠 ( 片碱 ) ;④高纯盐酸;⑤工业盐酸;⑥次 氯酸钠;⑦氯气、液氯 ( 液态氯气 ) ;⑧ PVC(聚氯乙烯树脂, 氯碱工业一般都伴随 PVC树脂 ) ; ⑨氢气等
内发生的现象。
问题探究: 上述实验装置制取氯气和烧碱有何不足? 1、 H2 和 Cl 2 混合遇火发生爆炸不安全 2、 Cl 2 会和 NaOH反应,会使得到的 NaOH不纯 离子交换膜法制烧碱
生阴极: 2H+ +2e -===H2↑ 阳极: 2Cl --2e -===Cl2↑ 由于 H+发生反应变成 H2,破坏了附近水 的电离平衡,促进了水继续电离,结果 在阴极区溶液里 OH-的浓度增大而呈碱 性。
A.氯气 B .氢气和氯气 C .氢气和氢氧化钠 D.氯气和氢氧化钠
【答案】 C
电解 【解析】 电解饱和食盐水总反应: 2NaCl+ 2H2O====2=NaOH+H2↑+ Cl 2↑,阳极反应式为: 2Cl -- 2e-===Cl2↑,阴极反应式: 2H++ 2e-===H2↑或 2H2O+2e-===H2↑+2OH- ,因此阴极区的产
写出电解饱和食盐水的化学反应
写出电解饱和食盐水的化学反应电解饱和食盐水的化学反应:电解饱和食盐水是一项迷人的化学过程,涉及水的分解和氯化钠(食盐)的反应。
当电极被插入饱和食盐水中并施加电流时,就会发生一系列复杂的反应,产生各种产物。
阳极反应:在阳极(正极)上,氯离子(Cl⁻)被氧化,生成氯气(Cl₂):2 Cl⁻ → Cl₂ + 2 e⁻氯气是一种有毒的气体,具有强烈的绿色-黄色和刺激性气味。
它在许多工业应用中至关重要,例如制造聚氯乙烯(PVC)。
阴极反应:在阴极(负极)上,水分子(H₂O)被还原,生成氢气(H₂)和氢氧根离子(OH⁻):2 H₂O + 2 e⁻ → H₂ + 2 OH⁻氢气是一种无色、无味、无臭的气体,在燃料电池和氢能等领域具有重要应用。
整体反应:电解饱和食盐水的整体反应可以简化为:2 NaCl + 2 H₂O → 2 NaOH + H₂ + Cl₂这种反应产生了氢氧化钠(NaOH),一种强碱,广泛用于肥皂、洗涤剂和造纸工业。
辅助反应:除了主要的阳极和阴极反应外,电解过程中还发生一些辅助反应:氯化钠的电离:在电解开始之前,氯化钠溶解在水中,形成钠离子(Na⁺)和氯离子(Cl⁻)。
次氯酸钠的形成:一些氯气与水反应,形成次氯酸钠(NaClO),一种有效的消毒剂。
氯酸钠的形成:在高电流密度下,一些氯气可以进一步氧化,形成氯酸钠(NaClO₃)。
应用:电解饱和食盐水是一种工业上重要的过程,用于生产多种有价值的化学品:氯气:用于制造 PVC 和其他化学品。
氢气:用于燃料电池和氢能。
氢氧化钠:用于造纸、肥皂和洗涤剂工业。
次氯酸钠:用作消毒剂和漂白剂。
安全注意事项:电解饱和食盐水会产生氯气和氢气,这都是危险气体。
因此,在进行此过程时必须遵循严格的安全协议:在通风良好的区域进行。
佩戴适当的个人防护装备,包括手套、护目镜和呼吸器。
不要接触电极或溶液。
如果发生泄漏,立即撤离该区域并寻求医疗救助。
写出电解饱和食盐水的化学反应
写出电解饱和食盐水的化学反应电解饱和食盐水涉及氯化钠(NaCl)在水的溶液中电解的过程。
当电流通过饱和食盐水时,会发生一系列化学反应,导致水分子分解和氯化钠离子迁移。
第一步:水电解当电流通过溶液时,水分子会发生分解,产生氢气(H2)和氧气(O2)。
这一过程发生在电解槽的两个电极上,称为阴极和阳极。
阴极(负极):2 H2O + 2 e- → H2 + 2 OH-阳极(正极):2 H2O → O2 + 4 H+ + 4 e-第二步:氯化钠离子迁移电解过程也会导致氯化钠离子迁移。
带正电荷的钠离子(Na+)被吸引到阴极(负极),而带负电荷的氯离子(Cl-)则被吸引到阳极(正极)。
第三步:氢氧化钠生成在阴极处,氢离子(H+)与氢氧根离子(OH-)反应,生成氢氧化钠(NaOH)。
2 H+ + 2 OH- → 2 H2O第四步:氯气生成在阳极处,氯离子(Cl-)与氧气(O2)反应,生成氯气(Cl2)。
2 Cl- → Cl2 + 2 e-第五步:总反应电解饱和食盐水的总反应方程式如下:2 NaCl + 2 H2O → Cl2 + H2 + 2 NaOH产物电解饱和食盐水的产物包括:氯气(Cl2)氢气(H2)氢氧化钠(NaOH)这些产物可以在工业和家庭应用中使用。
例如,氯气用于漂白剂和消毒剂的生产,而氢气用于氢燃料和合成氨的生产。
氢氧化钠是一种强碱,用于肥皂、洗涤剂和纸浆和造纸工业。
电极材料电解饱和食盐水的电极材料通常是石墨或铂。
这些材料具有良好的导电性,并且在电解过程中不会被腐蚀。
电解槽设计电解槽是进行电解过程的容器。
电解槽通常由两个电极组成,它们被隔离以防止短路。
电解槽的设计会影响电解效率和产物的产量。
应用电解饱和食盐水在工业和家庭中有许多应用。
一些常见的应用包括:氯气生产氢气生产氢氧化钠生产海水淡化废水处理。
高中化学《电解池》练习题(附答案解析)
高中化学《电解池》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:______________一、单选题1.下列金属的冶炼方法正确的是()A.Hg:热还原法B.Al:电解法C.Cu:热分解法D.Fe:电解法2.在25℃时;用石墨电极电解 CuSO4溶液(假设溶液的体积在电解前后不发生变化)。
5 min后,在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成。
下列说法中正确的是()A.有Cu生成的一极是阴极,发生氧化反应B.反应中转移电子的物质的量为0.4 molC.在另一极得到O2的体积(标准状况)是1.12 LD.电解一段时间后,溶液的pH不变3.次磷酸(H3PO2)为一元中强酸,具有较强的还原性,可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。
下列叙述不正确的是()A.阳极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+=H3PO2,该法还可得副产品NaOHB.产品室中发生反应H++H2PO-2C.次磷酸H3PO2在水溶液中的电离可表示为:H3PO23H++POD.阳膜1的主要作用是防止H2PO进入阳极室被氧化并允许H+通过4.支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是()A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为惰性阳极材料和传递电流D.该金属防护的方法是牺牲阳极法5.在电解水制取H2和O2时,为了增强导电性,常常在水中加入一些电解质,下列物质可选用()A.NaCl B.CuCl2C.NaOH D.CuSO46.下列物质不属于氯碱工业产品的是()A.液氯B.盐酸C.乙烯D.漂白粉7.氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。
下列说法中不正确的是()A.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化B.用磁铁矿炼铁的反应中,1 mol Fe3O4被CO还原成Fe,转移9 mol电子C.湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原反应D.铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化8.全钒液流电池是利用不同电解液分别在相应电极循环流动,进行充放电反应的二次电池。
高三化学电解池试题答案及解析
高三化学电解池试题答案及解析1.下列实验装置设计正确、且能达到目的的是()A.实验Ⅰ:制备金属钠B.实验Ⅱ:制取氢氧化亚铁并观察其颜色C.实验Ⅲ:制取少量的氢氧化铝D.实验Ⅳ:比较两种物质的热稳定性【答案】B【解析】A、电解食盐水得到的是氯气、氢气、氢氧化钠,不会得到钠单质,错误;B、煤油的密度小于水,在溶液的上层,可以起到隔绝空气的作用,将吸有氢氧化钠的胶头滴管伸入硫酸亚铁的液面以下在挤出氢氧化钠,防止亚铁离子被空气中的氧气氧化,可以生成并观察氢氧化亚铁的颜色,正确;C、向氢氧化钠溶液中滴加硫酸铝溶液,氢氧化钠过量,则开始生成偏铝酸钠,而不是氢氧化铝沉淀,错误;D、根据装置图可知,碳酸氢钠的受热温度较高,而碳酸钠的温度较低,不能比较二者的稳定性,将二者互换位置后可比较,错误,答案选B。
【考点】考查对实验方案的评价2.碳及其化合物有广泛应用。
(1)工业冶炼铝,以石墨为阳极。
阳极反应式为,可能发生副反应有。
(2)一氧化碳和空气在酸性介质中构成燃料电池,负极反应式为。
(3)向75 mL 4 mol•L-1KOH溶液中缓慢通入4480 mL CO2气体(标准状况)恰好完全被吸收。
①写出该反应的离子方程式:。
(只用一个离子方程式表示)②该吸收溶液中离子浓度大小排序为。
(4)已知:① 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H1=—571.6kJ•mol-1② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2= —566.0kJ•mol-1③ CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3= —90.8kJ•mol-1计算甲醇蒸气的燃烧热=。
(5)某温度下,发生可逆反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)①向某容器中充入1.0 molH2和1.0 molCO2(g),在一定条件下发生上述反应。
混合气体中CO的物质的量与时间关系如下列所示:0 5 min10 min15 min20 min25 min,该温度下,平衡常数= 。
高三化学电解池试题答案及解析
高三化学电解池试题答案及解析1.类比法是化学学习过程中一种重要方法,以下类比关系正确的是A.工业上可以电解熔融的氯化镁或氯化铝制得相应的金属单质B.醇和酚中都有羟基,都可以和氢氧化钠溶液反应C.二氧化碳和二氧化硫都是氧化物,两者都不能和氯化钙溶液反应D.氧化铁和氧化亚铁都是碱性氧化物,和硝酸反应都只生成盐和水【答案】C【解析】A、氯化铝是分子晶体,不能电解氯化铝制取铝单质,错误;B、酚羟基具有酸性,可以与氢氧化钠溶液反应,但醇羟基不可以,错误;C、二氧化碳、二氧化硫溶于水生成的酸都比盐酸弱,所以都不能与氯化钙反应,正确;D、氧化亚铁与硝酸反应除生成盐和水外,还有氮的氧化物,错误,答案选C。
【考点】考查化学中类比方法的判断2.(16分)铝是用途广泛的金属材料,目前工业上主要用铝土矿(主要成分含氧化铝、氧化铁)来制取铝,其常见的过程如下:请回答下列问题:(1)沉淀B的化学式为,溶液C中阴离子主要是。
(2)操作Ⅰ是(填操作名称)(3)写出①过程中发生反应的离子方程式。
(4)Al(OH)3沉淀必须进行洗涤才能通过操作Ⅳ获得纯净Al2O3,操作Ⅳ是(填操作名称),简述洗涤沉淀的操作方法:。
(5)生产过程中,除水、CaO和CO2可以循环使用外,还可循环使用的物质有(填化学式)。
(6)电解Al2O3制取金属Al的阳极电极反应式为。
【答案】(1)Fe2O3(2分), AlO2-和OH- (2分,写Al(OH)4-也可,OH-不写不扣分)(2)过滤(2分)(3)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O或Al2O3+2OH-+ 3H2O = 2Al(OH)4- (共2分);(4)灼烧(2分),向过滤器中加水至刚好浸没沉淀,让水自然流尽后重复操作2~3次。
(2分)(5)NaOH。
(2分)(6)2O2-— 4e- ==O2↑或6O2-—12e- ==3O2↑(2分,漏写气体符号扣1分,写错化学式或配平错不给分)【解析】铝土矿的主要成分含氧化铝、氧化铁,将矿石粉碎后加过量的碱,氧化铝反应变为可溶性偏铝酸钠,氧化铁不能反应,所以沉淀B的化学式为Fe2O3;溶液C中阴离子主要是AlO2-和OH-;(2)将难溶性固体与可溶性液体分离的操作Ⅰ是过滤;(3)①过程中发生反应的离子方程式是Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O或Al2O3+2OH-+ 3H2O = 2Al(OH)4-;(4)Al(OH)3沉淀通过洗涤,干净后再通过操作Ⅳ灼烧就获得纯净Al2O3,操作Ⅳ是灼烧;洗涤沉淀的操作方法是:向过滤器中加水至刚好浸没沉淀,让水自然流尽后重复操作2~3次。
电解饱和食盐水的总反应,离子方程式
电解饱和食盐水是一种常见的实验现象,通过这一实验可以观察到电解质在电解过程中的行为。
本文将通过详细的实验步骤和化学方程式,给出电解饱和食盐水的总反应和离子方程式。
1. 实验步骤准备一定质量的食盐,保证其充分溶解于适量的水中,形成饱和食盐水溶液。
将两个电极(通常是碳棒)插入溶液中,并接通直流电源,使电流通过溶液进行电解。
在实验过程中,观察电极和溶液的变化,记录观察到的现象。
2. 总反应式根据电解饱和食盐水的实验现象和化学原理,可以得出电解饱和食盐水的总反应式如下:2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2根据上述反应式,食盐溶解于水中会分解成氢氧化钠、氢气和氯气。
3. 离子方程式在电解饱和食盐水的过程中,可以根据溶液中的离子变化推导出相应的离子方程式。
将食盐水的化学式写为离子形式:NaCl → Na+ + Cl-2H2O → 2H+ + 2OH-在通电的情况下,阴极会吸引阳离子,而阳极会吸引阴离子。
在电解饱和食盐水的过程中,发生了如下离子反应:在阴极处:2H2O + 2e- → H2 + 2OH-在阳极处:2Cl- - 2e- → Cl2通过上述反应式,可以清晰地看出在电解饱和食盐水的过程中,氢气和氢氧化钠生成于阴极,而氯气生成于阳极。
4. 实验现象在进行电解饱和食盐水的实验时,可以观察到以下现象:- 在阴极处产生气泡,气泡中是氢气;- 在阳极处产生气泡,气泡中是氯气;- 溶液的颜色渐渐变淡,pH 值增加,出现碱性反应。
通过以上详细的实验步骤、化学方程式和实验现象,可以清晰地了解电解饱和食盐水的总反应和离子方程式。
这一实验不仅可以帮助我们理解电解质溶液的特性,还可以增进我们对化学反应过程的认识,是一项十分有益的实验。
电解是一种利用电能来促使化学反应进行的方法,电解饱和食盐水就是其中的一个典型例子。
在实验室中,我们可以通过电解饱和食盐水的过程来观察电解质在电解过程中的行为,并且通过化学方程式和离子方程式来揭示实验过程中所发生的反应。
2020-2021年高考化学一轮易错点强化训练:电解原理及应用【含答案】
①2Cu2++2H2O电解 2Cu+4H++O2↑ ②Cu2++2Cl-电解 Cu+Cl2↑
③2Cl-+2H+电解 H2↑+Cl2↑
④2H2O电解 2H2↑+O2↑
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.②④
【答案】C
【解析】用惰性电极电解物质的量浓度之比为 1:3 的 CuSO4 和 NaCl 的混合溶液,设溶液体积为 1L, c(CuSO4)=1mol/L,c(NaCl)=3mol/L,则 n(CuSO4)=n(Cu2+)=1mol,n(NaCl)=n(Cl-)=3mol。根据转移电子守恒, 第一阶段:阳极上 Cl-放电、阴极上 Cu2+放电,当铜离子完全析出时转移电子的物质的量为 2mol,转移 2mol
NH
4
、H2PO
4
等离子转化为
MgHPO4、Mg3(PO4)2
等沉淀,
以实现水体高营养化治理,原理如图。通电一段时间后,生物质碳中发现大量块状白色沉淀。下列说法错
误的是( )
A.电解过程中,NH
4
向石墨电极区迁移
B.阳极发生的主要电极反应为 Mg-2e-=Mg2+
C.电解过程中,水体的 pH 将会降低
式为:2H2O+2e =2OH +H2↑,B 错误;C. X 为 H2,Y 为 O2,物质的量之比为 2:1,C 错误;D. 根据方程式
2H2O-4e =4H +O2↑,H2PO4 +H =H3PO4,转移 1mol 电子时,生成 1 mol H3PO4,质量为 98g,D 正确;故答案
为:D。
6.电化学降解 NO3-的原理如图所示。下列说法中不正确的是
电解饱和食盐水
实验三电解饱和食盐水●实验目的1.巩固、加深对电解原理的理解。
2.练习电解操作。
3.培养学生的分析、推理能力和实验能力。
4.培养学生严谨求实的科学品质。
5.培养学生综合运用所学知识的能力。
●教学重点1.用实验巩固有关电解原理的知识。
2.培养学生的分析、逻辑推理能力和学生思维的灵活性。
●教学方法实验、启发、讨论、探究、对比、实践等。
●教学用具投影仪实验用品小烧杯(或U型管)两个、玻璃棒、铁架台、碳棒、粗铁钉、导线、电流表、直流电源。
饱和食盐水、淀粉碘化钾试纸、酚酞试液、蒸馏水。
●教学过程[导入]上节课,我们重点学习了电解饱和食盐水的原理。
但“纸上得来终觉浅,绝知此事须躬行”。
本节课,我们就来亲自做一下电解饱和食盐水的实验。
[板书]实验三电解饱和食盐水。
[师]请大家按以下步骤进行操作,并注意观察实验现象。
[投影展示实验步骤]在小烧杯(或U型管)里装入饱和食盐水,滴入几滴酚酞试液。
用导线把碳棒、电池、电流表和铁钉相连(如右图)。
接通直流电源后,注意观察电流表的指针是否偏转,以及小烧杯内发生的现象,并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。
电解饱和食盐水注:粗铁钉要与直流电源的阴极相连,碳棒与阳极相连。
用玻璃棒沾湿润的KI淀粉试纸检验阳极气体。
[学生操作,教师巡视指导][学生实验完毕][请一位同学回答实验现象][生]饱和食盐水电解时,电流表指针发生偏转,阴、阳极均有气体放出,阳极气体有刺激性气味,并能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,且阴极区溶液变红。
[师]很好!请大家写出两根电极上所发生的电极反应式和电解饱和食盐水的总反应式。
[学生书写,请一位同学上黑板写出][学生板书]阳极:2Cl--2e-===Cl2↑阴极:2H++2e-===H2↑(或2H2O+2e-===2OH-+H2↑)总反应式:2NaCl+2H2O电解2NaOH+H2↑+Cl2↑[设问]阴极区溶液变红的原因是什么?[生]这是由于饱和食盐水中,水所电离出的H +在阴极放电,破坏了水的电离平衡(H 2O H ++OH -)致使阴极区附近溶液中的OH -相对较多,溶液呈碱性,故酚酞变红。
高三化学一轮复习电解池习题有答案
课时知能训练一、选择题1.下列叙述正确的是( )A .在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B .用惰性电极电解24溶液,阴、阳两极产物的物质的量之比为1∶2C .用惰性电极电解饱和溶液,若有1 电子转移,则生成1D .酸、碱、盐溶液电解后都增大【解析】 原电池的负极与电解池的阳极均发生氧化反应,A 错;电解24溶液,实际是电解水,阴极生成H 2,阳极生成O 2,二者物质的量之比为2∶1,B 错;电解饱和溶液:2+2H 22+H 2↑+2↑,每转移1 电子,则生成1 ,C 对;H 24、、24溶液电解后会分别减小、增大、不变。
【答案】 C2.(2012·山东省试验中学第三次测试)能够使反应+2H 2()2+H 2↑发生的是( )A .铜片作负极,碳棒作正极,氯化钠作电解质溶液B .铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀C .用铜片作阴、阳电极,电解硫酸铜溶液D .用铜片作阴、阳电极,电解硫酸钠溶液【解析】 和H 2O 不反应,该反应必需通过电解才能实现。
【答案】 D3.(2010·海南高考稍改动)利用电解法可将含有、、、等杂质的粗铜提纯,下列叙述正确的是( )A .电解时以精铜作阳极B .电解时阴极发生氧化反应C .粗铜连接电源负极,其电极反应是-2e -2+D .电解后,电解槽底部会形成含少量、等金属的阳极泥 【答案】 D4.用惰性电极进行下列电解,有关说法正确的是( ) ①电解稀硫酸 ②电解4溶液 ③电解溶液 ④电解溶液 A .电解进行一段时间后四份溶液的均增大B .反应②中电解一段时间后,向溶液中加入适量的固体可使溶液复原电解前的状况C .反应③中阳极消耗-,故溶液浓度变小D .反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2∶1【解析】 依据惰性电极电解规律,可知①为电解水,减小;②为放O 2生酸型,减小,加入可复原电解前状况;③为电解水,增大,溶液浓度增大;④为放H 2生碱型。
高中化学选择性必修一第4章第2节 电解原理的应用 (学案)
4.2.2 电解原理的应用(学案)1.理解并掌握电解规律和电解产物的判断方法.2.理解并掌握电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜,电冶金的原理,会书写电极反应式及化学方程式。
1.电解池原理的应用。
电解饱和食盐水的化学方程式:_________________________________________。
知识点一、电解原理的应用1.电解饱和食盐水(1)电极反应:阳极:发生氧化反应,电极反应式为:______________________。
阴极:发生还原反应,电极反应式为:______________________ 。
(2)总反应式:化学方程式:________________________________________________离子方程式:________________________________________________工业上习惯把电解饱和食盐水叫做氯碱工业。
电解饱和食盐水时阴极区溶液变红,检验阳极产物(1)因为电解饱和食盐水时,由于H+在阴极上得到电子而生成H2,破坏了附近的水的电离平衡,促进了水的继续电离,结果阴极区溶液中的OH-的浓度增大而呈碱性。
(2)把湿润的KI淀粉试纸靠近阳极“U”形管口,若变蓝,证明有Cl2产生。
2.电镀(1)根据图示,书写电极反应式:阳极:______________________________阴极:______________________________。
(2)电镀的概念是应用电解原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。
(3)电镀池的构成:一般都是用含有镀层金属离子的电解质溶液作电镀液;把镀层金属浸入电镀液中与直流电源的正极相连,作为阳极;待镀金属制品与直流电源的负极相连,作阴极。
(4)电镀的目的主要是增强材料抗腐蚀能力,也有许多电镀是为了美观或增加表面硬度。
电镀过程中,铜离子的浓度_______________。
电解饱和食盐水
电解饱和食盐水实验演示操作方法向U形管里倒入饱和食盐水,插入一根碳棒作阳极,一根铁钉作阴极。
同时在U 形管的两端各滴入几滴酚酞试液,并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。
接通直流电源后,注意U形管内发生的现象。
实验现象两极都有气体放出,阳极放出的气体有刺激性气味,且能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。
同时发现阴极附近溶液变红。
实验结论从实验现象看阳极产生气体为Cl2,阴极附近有碱性物质产生。
并有氢气放出。
因在食盐水里存在着Na+、H+和Clˉ、OHˉ,当接通直流电源后,Clˉ、OHˉ移向阳极,Na+、H+移向阴极。
Cl-较易失电子,失去电子生成Cl2,H+较易得电子,得到电子生成H2,所以在阴极附近水的电离平衡被破坏,溶液里的OHˉ数目相对增多,溶液显碱性。
反应方程式为:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑ +Cl2↑实验考点1、电解原理;2、氧化还原反应原理以及放电顺序;3、电极反应式的书写与判断;4、电子守恒、电荷守恒的应用。
经典考题1、电解下列溶液,两极均产生气体的是 [ ]A. CuCl2溶液B. HCl溶液C. CuSO4溶液D. NaCl溶液试题难度:易2、用Pt电极长时间电解下列溶液,整个溶液的pH不发生变化的是A. KNO3B. Ba(OH)2C. NaClD. H2SO4试题难度:中3、将含0.4molCuSO4和0.4molNaCl的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.3mol铜,在另一个电极上析出气体在标准状况下的体积是______(不考虑生成的气体在水中的溶解)A. 5.6LB. 6.72LC. 13.44LD. 11.2L试题难度:难1 答案:BD解析:AC中铜离子会放电,生成Cu,不会在阴极得到气体。
2 答案:A解析:电解ABD的溶液都是电解水,溶质的浓度变大。
若原来是中性溶液,电解后仍为中性;若原来是酸性溶液,则因浓度增大,酸性增强;同理,若原来是碱性溶液,碱性增强。
2018-2019学年高中化学(课堂同步系列二)每日一题 电解饱和食盐水(含解析)新人教版选修4
电解饱和食盐水高考频度:★★★★☆难易程度:★★☆☆☆氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等化工产品。
如图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。
回答下列问题:(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式:。
(2)离子交换膜的作用为。
(3)精制饱和食盐水从图中 (填“a”、“b”、“c”或“d”,下同)位置补充,氢氧化钠溶液从图中位置流出。
(4)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。
写出该反应的化学方程式:。
【参考答案】(1)2H2O +2Cl-Cl2↑+2OH-+H2↑(2)能得到纯度较高的氢氧化钠溶液,避免Cl2与H2反应(其他答案合理即可)(3)a d(4)2KClO3 + 2H2SO4+H2C2O42ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O1.装置及现象2.电解总反应式化学方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,离子方程式:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
1.如图是模拟工业电解饱和食盐水的装置图,下列叙述不正确的是A.a 为电源的负极B.Fe电极的电极反应是4OH--4e-2H2O+O2↑C.通电一段时间后,铁电极附近溶液先变红D.电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑2.如图为电解饱和食盐水的简单装置,下列有关说法正确的是A.电解一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞,呈红色B.蛋壳表面缠绕的铁丝上发生氧化反应C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触3.氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相组合,相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。
下列说法正确的是A.电解池的阴极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-B.通入空气的电极为负极C.电解池中产生2 mol Cl2时,理论上燃料电池中消耗0.5 mol O2D.a、b、c的大小关系为a>b=c4.氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:依据上图,完成下列填空:(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为________________________,与电源负极相连的电极附近,溶液pH________(选填“不变”、“升高”或“下降”)。
高三化学电解饱和食盐水(附答案)
电解饱和食盐水同步练习 1一、选择题(每小题2分,共10分。
每小题有1~2个正确答案)1.某氯碱厂不慎有大量氯气逸出周围空间,此时,可以用浸有某种物质的一定浓度的水溶液的毛巾捂住鼻子。
最适宜采用的物质是A.NaOH B.NaCl C.KBr D.Na2CO32.某学生欲完成2HCl+2Ag===2AgCl↓+H2↑反应设计了下列四个实验,你认为可行的实验是3.下列叙述中不正确的是A.电解池的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应B.原电池跟电解池连接后,电子从电池负极流向电解池阳极C.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化作用D.电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢气4.用惰性电极电解下列溶液一段时间再加入一定量的另一纯净物(方括号内),能使溶液恢复原来的成分和浓度的是A.AgNO3[AgNO3]B.NaOH[NaOH]C.CuCl2[CuCl2]D.CuSO4[CuO]5.某电解质溶液的pH=a,向其中插入两惰性电极,通电一段时间后,测知pH=b;若b≤a,该电解质可能是A.Na2S B.CuSO4C.NaCl D.Na2SO4二、填空题(30分)6.图中每一方框中的字母代表一种反应物或生成物:各物质组成情况表物质A跟B反应生成E、F和G,物质C跟D反应生成I,某温度下该反应起始和某时刻的反应混合物组成如上表,请填写下列空白:(1)物质H的分子式是___________。
(2)反应①的化学方程式是___________。
(3)反应②的化学方程式(须注明反应条件)是。
7.氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:依据上图,完成下列填空:(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的方程式为___________。
与电源负极相连的电极附近溶液pH___________。
(填“不变”“升高”或“降低”)(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为。
(3)如果粗盐中SO 含量较高,必须添加钡试剂除去SO ,该试剂可以是___________。
冲刺高考------专题复习之电解饱和食盐水
氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示. (1)溶液A 的溶质是 .(2)电解饱和食盐水的离子方程式是 . (3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH 在2~3.用化学平衡移动原理解 释盐酸的作用: .提问:如何精制食盐水?例1、电解所用的盐水需精制,去除有影响的Ca 2+、Mg 2+、NH 4+、SO 42-[c(SO 42-)>c(Ca 2+)].精制流程如下(淡盐水和溶液A 来自电解池):①盐泥a 除泥沙外,还含有的物质是 .②过程I 中将NH 4+转化为N 2的离子方程式是 .③BaSO 4的溶解度比BaCO 3的小.过程II 中除去的离子有 .④经过程III 处理,要求盐水c 中剩余Na 2SO 3的含量小于5mg/L .若盐水b 中NaClO 的含量是7.45mg/L ,则处理10m3盐水b ,至多添加10% Na 2SO 3溶液_____kg(溶液体积变化忽略不计).提问:为何要用饱和食盐水?例2、氯碱工业是最基本的化学工业之一,其产品用途广泛。
(2)某同学采用如下装置对氯碱工业中电解食盐水的条件进行探究,记录如下:装置编号条件控制测定结果阴极阳极溶液浓度温度/℃*电解电压/V 气体V 阴:V 阳I CC1 mol/L 25 8 >1:1 II 饱和 25 5 ≈1:1 III饱和504≈1:1冲刺高考------专题复习之电解饱和食盐水石墨电极电解1 mol/L NaCl 溶液阳极气体为何远少于阴极气体?IV Fe C 饱和50 3.5 ≈1:1*电解电压:开始发生电解反应时的电压①对比实验I和Ⅱ阴、阳极气体体积比,推测实验I阳极可能有其它气体生成,其它气体的化学式为__________。
②资料显示:“较低的电解电压有利于节能降耗……”。
结合上表中Ⅲ和Ⅳ的数据...........,解释Ⅳ更有利于节能降耗的原因。
(3)资料显示“氯碱工业中采用金属阳极材料,可以降低电解,实现节能降耗”,该同学用50℃的饱和NaCl溶液进行实验验证,结果如下:装置编号电极材料电解电压/V 现象阴极阳极VI Fe Fe 1.5阴极:产生无色气体U形管底部:有白色沉淀生成VII Fe Cu 2 阴极:产生无色气体阳极:有白色胶状沉淀生成且逐渐增多U 形管底部:靠近阴极区白色胶状沉淀逐渐转化为淡黄色,最后变成砖红色①实验VI中,该同学通过检验阴、阳极附近溶液所含离子,推断产生白色沉淀为Fe(OH)2 。
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电解饱和食盐水同步练习 1
一、选择题(每小题2分,共10分。
每小题有1~2个正确答案)
1.某氯碱厂不慎有大量氯气逸出周围空间,此时,可以用浸有某种物质的一定浓度的水溶液的毛巾捂住鼻子。
最适宜采用的物质是
A.NaOH B.NaCl C.KBr D.Na2CO3
2.某学生欲完成2HCl+2Ag===2AgCl↓+H2↑反应设计了下列四个实验,你认为可行的实验是
3.下列叙述中不正确的是
A.电解池的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应
B.原电池跟电解池连接后,电子从电池负极流向电解池阳极
C.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化作用
D.电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢气
4.用惰性电极电解下列溶液一段时间再加入一定量的另一纯净物(方括号内),能使溶液恢复原来的成分和浓度的是
A.AgNO3[AgNO3]B.NaOH[NaOH]
C.CuCl2[CuCl2]D.CuSO4[CuO]
5.某电解质溶液的pH=a,向其中插入两惰性电极,通电一段时间后,测知pH=b;若
b≤a,该电解质可能是
A.Na2S B.CuSO4
C.NaCl D.Na2SO4
二、填空题(30分)
6.图中每一方框中的字母代表一种反应物或生成物:
各物质组成情况表
物质A跟B反应生成E、F和G,物质C跟D反应生成I,某温度下该反应起始和某时刻的反应混合物组成如上表,请填写下列空白:
(1)物质H的分子式是___________。
(2)反应①的化学方程式是___________。
(3)反应②的化学方程式(须注明反应条件)是。
7.氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下:
依据上图,完成下列填空:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的方程式为___________。
与电源负极相连的电极附近溶液pH___________。
(填“不变”“升高”或“降低”)
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为。
(3)如果粗盐中SO 含量较高,必须添加钡试剂除去SO ,该试剂可以是___________。
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO ,加入试剂的合理顺序为___________(选a、b、c,多选扣分)。
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过___________、冷却___________(填写操作名称)
除去NaCl。
(6)在用阳离子交换膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl2与NaOH反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl2与NaOH充分反应,产物最终仅有NaClO和H2,相应的化学反应方程式为___________、___________。
8.由于Fe(OH)2极易被氧化,所以很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。
应用如下图所示电解实验可制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。
两电极的材料分别为石墨和铁。
(1)a电极材料应为___________,电极反应式为___________。
(2)电解液c可以是(填编号)___________。
A.纯水B.NaCl溶液
C.NaOH溶液D.CuCl2溶液
(3)d为苯,其作用为___________,在加入苯之前对c应做何简单处理?。
(4)为了在较短时间内看到白色沉淀,可采取的措施是(填编号)___________。
A.改用稀硫酸作电解液B.适当增大电源的电压
C.适当减小两电极间距离D.适当降低电解液的温度
(5)若c为Na2SO4溶液,当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后,再反接电源电解,除了电极上看到气泡外,混合物中另一明显现象为。
三、计算题(10分)
9.某氯碱厂日产50% NaOH溶液3000 kg。
(1)试计算该厂每天生产Cl2和H2的体积(标准状况)。
(2)如果把这些Cl2和H2都制成38%的盐酸,试计算理论上每天可生产盐酸的质量。
参考答案
一、1.D2.C3.B4.CD5.BD
二、6.(1)HCl(2)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O(3)N2+3H2 2NH3
7.(1)2Cl--2e-===Cl2↑升高
(2)Ca2++CO ===CaCO3↓Mg2++2OH-===Mn(OH)2↓
(3)C(4)bc(5)蒸发过滤
(6)2NaCl+2H2O NaOH+Cl2↑+H2↑Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O或写作NaCl+H2O NaClO+H2↑8.(1)Fe Fe-2e-===Fe2+
(2)BC
(3)隔绝空气,防止Fe(OH)2被空气氧化加热一段时间
(4)BC
(5)白色沉淀迅速变灰绿色,最终变为红褐色
三、9.(1)各为4.2×105 L(2)3601.97 kg。