实验四、电解H2O、电解饱和NaCl溶液

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2020高中化学第四章电化学基础第三节电解池第2课时电解原理的应用教案新人教版选修4

第2课时电解原理的应用[明确学习目标] 1.了解电解在氯碱工业中的应用。

2.了解电解在电镀、电解精炼及电冶金方面的应用。

一、电解饱和食盐水 1．装置、现象及电极反应式2．解释放电顺序：□03H ＋>Na ＋ □04Cl －>OH － 3．总反应式化学方程式：□052NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑；离子方程式：□062Cl －＋2H 2O=====电解2OH －＋H 2↑＋Cl 2↑。

二、电镀 1．定义电镀是应用□01电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他□02金属或□03合金的方法。

2．电镀池的构成(往铁件上镀铜)(1)阴极材料：□04Fe ，电极反应式：□05Cu 2＋＋2e －===Cu ； (2)阳极材料：□06Cu ，电极反应式：□07Cu －2e －===Cu 2＋； (3)电解质溶液：□08CuSO 4溶液。

3．电镀的目的主要是增强金属□09抗腐蚀能力，增强美观和表面硬度。

三、电冶金 1．金属冶炼的本质使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中□01还原出来。

M n ＋＋n e －===M 。

2．电冶金电解是最强有力的氧化还原手段，适用于一些□02活泼金属单质的制取，如冶炼钠、镁、铝等活泼金属。

3．电解熔融的氯化钠阳极反应式：□032Cl －－2e －===Cl 2↑；阴极反应式：□042Na ＋＋2e －===2Na ；总反应：□052NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。

1．用惰性电极电解含有酚酞的饱和NaCl 溶液，如何通过实验现象判断阴、阳两极？提示：2．若把铁件上镀铜的阴极材料换为小块精铜，阳极材料换为粗铜，能否通过电解方法由粗铜制精铜？提示：能。

阴极反应式为Cu 2＋＋2e －===Cu ，而粗铜作阳极，比铜活泼的金属成为阳离子进入溶液，但不会在阴极上得电子成为单质(因Cu 2＋得电子能力比它们要强)，不如Cu 活泼的金属不失电子，会随Cu 的消耗从粗铜上脱落沉入阳极区，成为阳极泥。

《电化学基础》基础知识+考题分析+解题方法(含答案)

《电化学基础》考题分析与解题方法一、课程标准、考试说明的要求新课程内容标准新课程活动与探究建议2010年广东省高考考试说明要求1．体验化学能与电能相互转化的探究过程，了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

2．通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。

3．能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。

①实验探究：电能与化学能的相互转化。

②调查市场常见化学电池的种类，讨论它们的工作原理、生产工艺和回收价值。

③查阅资料并交流：防止钢铁腐蚀的方法。

1. 了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

了解常见化学电源的种类及其工作原理。

2.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。

二、近三年高考有关电化学知识考题分析（一）原电池及原理其综合考查1、在书本锌铜原电池原理基础上稍有变化的原电池：从原电池的组成、电极反应（或原电池反应）、电流方向（或电子流向）、盐桥的作用等多方面来考查原电池的基本原理，在多年来高考题中时有出现，体现了对基础知识和能力的考查。

（见附件1）【复习建议】复习原电池要从氧化还原反应开始。

有电子转移的反应叫氧化还原反应，若能使氧化还原反应发生在两类导体的界面上，并使转移的电子从导线中流过就会有电流产生。

Zn 跟稀H2SO4制H2的反应可分解为Zn－2e-=Zn2+，2H++2e-=H2↑的两个半反应。

这两个半反应就是原电池的电极反应。

真正想懂原电池等自发电池中发生的电极反应与氧化还原反应的关系。

对于各种电池中发生的电极反应和总的氧化还原反应都不要去死记硬背，都要引导学生自己分析自己写出。

2、扩展到其他自发电池：①能分析一次电池（碱性锌锰电池）、可充电电池（铅蓄电池）的充放电情况：正负极、阴阳极的判断及电极反应式。

（见附件2）②常见燃料电池（氢氧燃料电池，甲烷、乙醇等燃料电池）的正负极判断，能写出在酸性/碱性条件下的电极反应式及总反应，并能从电极反应物、得失电子判断电极反应式的正误。

电解原理应用(共25张PPT)

第15页，共25页。
２、活泼金属的制备
能否用置换反应来制备单质铝？为什么？
Al
熔融的AL2O3
石墨阳极： 2O2——4e— == O2↑
阴极： Al3++ 3e— == Al
总反应方程式：
通电
2Al2O3
==
熔融
4Al + 3O2↑
MgCl2 2NaCl
通电
== Mg + Cl2 ↑
熔融
通电 == 2Na + Cl2 ↑
2NaCl == 2Na + Cl2 ↑ Na+、 Ba2+、 Ca2+ 、 Cl- 、 OH-
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型
2Cl- -2e- = Cl2↑ 以石墨为电极，电解NaCl水溶液，两极上又分别发生什么变化？成次氯酸钠影响氢氧化钠的以石墨为电极，电解熔融的NaCl，两极上分别发生什么变化？
金属腐蚀的快慢程度：
第24页，共25页。
第25页，共25页。
电解原理应用
第二节氯碱工业
第1页，共25页。
复习: 当用石墨做电极，电解不同的
电解质时有什么规律？
第2页，共25页。
S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-
Ⅰ
Ⅱ
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg
2+>Na+
Ⅲ
Ⅳ
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 Ⅰ与Ⅲ区：电解电解质型
（少量）、Cu2+、H+（少量）

电解原理的应用+课件++2022-2023学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

（1）电解熔融的氯化钠：（制取金属钠）
阳极：2Cl - －2e- = Cl2↑ 阴极： 2Na+ + 2e- = 2Na
电解
总反应： 2NaCl(熔融) ==== 2Na + Cl2 ↑
四、电冶金
（2）电解熔融的氯化镁：阳极：2Cl - －2e- = Cl2↑
（制取金属镁）
阴极：Mg2+ + 2e- = Mg
设计思路及依据
确定阴极确定阳极构成闭合回路
阴极材料：
铁钉
阴极反应物： Zn2+ + 2e- = Zn
阳极材料锌片 Zn - 2e- = Zn2+
阳极反应物：导线
离子导体： ZnSO4溶液电子导体：
(还原反应) (氧化反应)
11
三、电解精炼黄铜矿铜导线
粗铜（含有锌、铁、镍、银、金、铂等微量杂质）
8
二、电镀
1、含义：
电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。 2、主要目的：
使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。
例如：通常条件下，锌、锡、铬、镍等金属比铁稳
定，将这些金属镀在铁制品表面可以达到保护铁制品的目的。
在火箭插销的金属片上镀金，可以确保其具有良好的接触状态与导电性能。
湿润的淀粉— KI试纸变蓝
2
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
阳极反应： 2Cl－－2e－===Cl2↑ 阳极离子放电顺序： Cl－>OH－
阴极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－阴极离子放电顺序： H＋>Na＋
总反应化学方程式：
2NaCl＋2H2O 电解 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ 2Cl－＋2H2O 电解 H2↑＋C碱工业）

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。

实验四电解质溶液

实验四电解质溶液实验四电解质溶液⼀、实验⽬的1.了解强弱电解质电离的差别及同离⼦效应。

2.学习缓冲溶液的配制⽅法及其性质。

3.熟悉难溶电解质的沉淀溶解平衡及溶度积原理的应⽤。

4.学习离⼼机、酸度计、pH试纸的使⽤等基本操作。

⼆、实验原理1.弱电解质的电离平衡及同离⼦效应对于弱酸或弱碱AB，在⽔溶液中存在下列平衡：AB A++B-，各物质浓度关系满⾜K? = [A+]·[B-]/[ AB]，K?为电离平衡常数。

在此平衡体系中，若加⼊含有相同离⼦的强电解质，即增加A+或B-离⼦的浓度，则平衡向⽣成AB分⼦的⽅向移动，使弱电解质的电离度降低，这种效应叫做同离⼦效应。

2.缓冲溶液由弱酸及其盐（如HAc-NaAc）或弱碱及其盐（如NH3·H2O-NH4Cl）组成的混合溶液，能在⼀定程度上对抗外加的少量酸、碱或⽔的稀释作⽤，⽽本⾝的pH值变化不⼤，这种溶液叫做缓冲溶液。

3.盐类的⽔解反应盐类的⽔解反应是由组成盐的离⼦和⽔电离出来的H+或OH-离⼦作⽤，⽣成弱酸或弱碱的过程。

⽔解反应往往使溶液显酸性或碱性。

如：弱酸强碱盐（碱性）、强酸弱碱盐（酸性）、弱酸弱碱盐（由⽣成弱酸弱碱的相对强弱⽽定）。

通常加热能促进⽔解，浓度、酸度、稀释等也会影响⽔解。

4.沉淀平衡（1）溶度积在难溶电解质的饱和溶液中，未溶解的固体及溶解的离⼦间存在着多相平衡，即沉淀平衡。

K sp?表⽰在难溶电解质的饱和溶液中，难溶电解质的离⼦浓度（以其化学计量数为幂指数）的乘积，叫做溶度积常数，简称溶度积。

根据溶度积规则可以判断沉淀的⽣成和溶解。

若以Q表⽰溶液中难溶电解质的离⼦浓度（以其系数为指数）的乘积，那么，溶液中Q>K sp?有沉淀析出或溶液过饱和；Q=K sp?溶液恰好饱和或达到沉淀平衡；Q（2）分步沉淀有两种或两种以上的离⼦都能与加⼊的某种试剂（沉淀剂）反应⽣成难溶电解质时，沉淀的先后顺序决定于所需沉淀剂离⼦浓度的⼤⼩，需要沉淀剂离⼦浓度较⼩的先沉淀，需要沉淀剂离⼦浓度较⼤的后沉淀，这种现象叫做分步沉淀。

氯化钠溶液的电解

氯化钠溶液的电解一、实验原理水的电解阴极反应：2H++2e→H2↑阳极反应：4OH - 4e→2H2O +O2↑总反应：2H2O = 2H2↑+O2↑饱和 NaC l 溶液的电解阴极反应：2H++2e→H2↑阳极反应：2Cl - 2e→Cl2↑总反应：2NaCl + 2H2O = H2↑+Cl2↑+2NaOH二、仪器、材料与药品直流低压电源、具支U形管、石墨电极、铁电极、导线、烧杯、玻璃棒；酚酞试液、淀粉KI试纸、NaCl饱和溶液。

三、实验操作过程与实验现象如图，向具支U形管中滴加饱和NaCl溶液至支管以下约2cm处，并从两管口各滴加2滴酚酞试液，装上铁阴极和石墨阳极，接通低压直流电源(6-12V)。

可看到电极附近有大量气泡。

2NaCl + 2H2O = H2↑+Cl2↑+2NaOH实验现象：在阴极区，溶液变红，在阳极区上方，用润湿的KI淀粉试纸试之，变蓝。

（本实验现象：阴极区，溶液变红，将湿润的淀粉KI试纸移至阳极区支管口，其变蓝）。

四、实验注意事项1、电解用饱和氯化钠溶液在使用之前一定要精制，这样可除去其中的Ca2+、Mg2+，以避免在阴极附近出现白色浑浊现象。

方法是：给盛有36gNaCl的烧杯中加入蒸馏水，边加热边搅拌，制成饱和溶液。

待稍冷却，滴入2滴酚酞试液，再注入含有NaOH和Na2CO3各2g的混合溶液至碱性。

静置数小时，待沉淀形成后过滤，将滤液加热至沸腾，稍冷后滴加盐酸至酚酞刚好变为无色为止。

2、电解NaCl时，在滴入酚酞的溶液表面有时会出现一层白色胶体，这是由于酚酞在饱和溶液中溶解度变小的缘故。

五、相关文献与重点文献综述实验装置的改进Cl2的检验与处理将饱和食盐水倒入到装置3的U形管中，在阳极支口1处轻轻塞入一张湿润的KI淀粉试纸，再接一尖嘴玻璃管通入2mol.L-1氢氧化钠溶液的烧杯中。

接通电源进行电解，1分钟左右湿润的KI淀粉试纸开始有少量蓝色出现，并逐渐变深，但2分钟之后颜色不在变深，再继续电解，试纸颜色反而变浅，5分钟后蓝色完全褪去。

鲁教版九年级化学例题解析：解读电解水实验

解读电解水实验电解水实验是初中化学中的一个重点实验，该实验通过定性分析的方法来探究物质的宏观组成。

下面就对电解水实验作一个全面的解读。

实验目的：通过电解水实验来探索水的宏观组成。

实验装置：水电解器。

实验步骤：（1）水电解器里加满水（其中加有少量烧碱或硫酸），连接直流电源的电极。

观察并记录两个电极和玻璃管内发生的现象。

（2）一段时间后，停止电解。

用带火星的木条检验连接电源正极刻度管内的气体；用点燃的木条检验连接电源负极刻度管内的气体。

实验现象：（1）通直流电后，观察到两个电极表面均有气泡产生。

通电一段时间后，两端玻璃管内汇集了一些气体，连接电源正、负极刻度管内的气体体积比约为1︰2。

（2）连接电源正极刻度管内的气体能使带火星的木条复燃，是氧气；连接电源负极刻度管内的气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，是氢气。

实验结论：（宏观）水在通电的条件下，生成氢气和氧气；水由氢、氧两种元素组成；化学反应前后，元素种类不变。

（微观）化学反应中，分子可分，而原子不可分。

实验分析：（1）由于纯水的导电能力很弱，所以向水中加入少量烧碱或硫酸，可以增强水的导电性。

（2）电解水的电源必须用直流电源，不可用交流电源，因为只有直流电源才能使水中的带电微粒定向移动。

（3）实验前，必须把两个管内充满水，否则实验得不到正确的结论，并且还可能发生危险。

电解水反应的实质：水分子通电分解为氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；每2个氧原子结合成1个氧分子，很多个氧分子聚集成氧气。

实验拓展：由氢气和氧气的体积比为1︰2，结合氢气和氧气的密度，可得出水中氢氧两种元素的质量比为1︰8[通过水的化学式（H2O）也可计算得出此结论]。

2020年中考化学模拟试卷一、选择题1．逻辑推理是一种重要的化学思维方法．以下推理合理的是（）A．在同一化合物中，金属元素显正价，则非金属元素一定显负价B．碳酸盐能与酸反应产生气体，则能与酸反应产生气体的物质一定是碳酸盐C．H2O和H2O2的分子构成不同，则化学性质不同D．中和反应一定有盐和水生成，则有盐和水生成的反应一定是中和反应2．吸入汞蒸气或者食用被汞污染的食品等易引起汞中毒，因此，汞的生产、使用等环节应严格控制。

电解饱和氯化钠溶液反应方程式

电解饱和氯化钠溶液是一个重要的化学实验，它可以通过电解的方式将氯化钠溶液分解成氯气和氢气，这是一个具有重要实际意义的反应方程式。

下面我们来详细了解一下这一重要的反应方程式。

一、实验原理1. 氯化钠的电解氯化钠在电解时可以分解为氯气和氢气。

在电解过程中，正极是氯化钠溶液中的氯离子，而负极是水分子。

在负极，水分子会发生还原反应并放出氢气，同时在正极，氯离子会发生氧化反应并放出氯气。

2. 电解槽的构造电解槽通常由两块电极（正极和负极）组成，正极和负极之间用隔膜隔开，以防止气体混合。

正极处会产生氯气，负极处会产生氢气。

3. 反应方程式氯化钠在电解时的反应方程式为：\[2NaCl(aq) \rightarrow 2Na^+(aq) + Cl_2(g) + 2e^-\[2H_2O(l) + 2e^- \rightarrow H_2(g) + 2OH^-(aq)\]\[总方程式：2NaCl(aq) + 2H_2O(l) \rightarrow 2Na^+(aq) + Cl_2(g) + 2H_2(g) + 2OH^-(aq)\]二、实验步骤1. 准备饱和氯化钠溶液在实验室中，首先需要准备好饱和氯化钠溶液。

将适量的氯化钠固体加入到适量的水中，并搅拌至完全溶解，即可得到饱和氯化钠溶液。

2. 构造电解槽将准备好的饱和氯化钠溶液倒入电解槽中，并插入两根电极（通常为碳棒）。

在电解槽中间加入隔膜，隔膜的作用是隔开正负极，以防气体混合。

3. 进行电解反应接通电源，调节电压和电流大小，开始进行电解反应。

在正极会产生氯气，而在负极会产生氢气。

4. 收集气体用试管或气包收集产生的气体。

氯气会被收集在试管中，而氢气则会被收集在气包中。

5. 观察结果观察实验结果，检验气体的性质，进行必要的实验室分析和实验室操作。

三、实验现象和解释1. 氯气的性质收集到的氯气呈绿色，有刺激性气味，可以支持燃烧，与火焰呈黄绿色。

2. 氢气的性质收集到的氢气呈无色无味，具有易燃性，与氧气混合能形成爆炸性混合气体。

高考化学考点电解原理的应用(基础)

高考总复习电解应用【考纲要求】1．巩固电解池的工作原理和电解规律。

2．了解电解原理在氯碱工业、电镀、电冶金属等方面的应用。

【考点梳理】考点一：氯碱工业1．定义工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。

2．电解饱和食盐水（1）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）。

电解总化学方程式：（2）实验简易装置如图所示在烧杯里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试液。

用导线把铁钉、石墨捧、电流表接在直流电源上。

观察现象，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。

（3）实验现象阳极（石墨棒）上有气泡逸出、该气体呈黄绿色，有刺激性气味，使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝；石墨棒附近的溶液由无色变为黄绿色。

阴极（铁钉）上逸出气体，该气体无色、无味；阴极附近的溶液由无色先后变为浅红色、红色，且红色区域逐渐扩大。

要点诠释：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K W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。

3．生产过程（1）NaCl溶液的精制粗盐中含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－等杂质，会影响NaCl溶液的电解。

精制食盐水时经常加入BaCl2、Na2CO3、NaOH等，使杂质成为沉淀，过滤除去，然后加入盐酸调节盐水的pH。

粗盐（含泥沙、①加入NaOH，除去Mg2+、Fe3+②加入BaCl2，除去SO42―阳离子精制要点诠释：除杂质时所加试剂的顺序要求是：①Na2CO3必须在BaCl2之后，以除去Ca2+和前面引入的Ba2+等；②过滤之后再向滤液中加入盐酸，以免沉淀重新溶解。

高考化学(四海八荒易错集)专题11 电化学原理及用试题

目夺市安危阳光实验学校专题11 电化学原理及应用1．下列有关电化学的示意图中正确的是( )解析：选项A，Zn应为原电池负极，Cu为原电池正极。

选项B，盐桥两边的烧杯中盛装的电解质溶液应互换。

选项C，粗铜应连接电源正极。

选项D，电解饱和NaCl溶液，Cl－在阳极放电产生Cl2，H＋在阴极获得电子而产生H2，正确。

答案：D2．某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，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电极的反应为3CO2＋18H＋－18e－===C3H8O＋5H2O答案：B3．有关电化学知识的描述正确的是( )A．理论上说，任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池B．某原电池反应为Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag，装置中的盐桥内可以是含琼脂的KCl饱和溶液C．因为铁的活泼性强于铜，所以将铁、铜用导线连接后放入浓硝酸中组成原电池，铁作负极，铜作正极，其负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋D．由Al、Mg与氢氧化钠溶液组成的原电池，其负极反应式为Mg－2e－＋2OH－===Mg(OH)2答案：A4．镁燃料电池具有比能量高、使用安全方便、原材料来源丰富、成本低等特点。

一般研究的镁燃料电池可分为镁空气燃料电池、镁海水燃料电池、镁过氧化氢燃料电池和镁次氯酸盐燃料电池。

其中，镁次氯酸盐燃料电池的工作原理如图所示，下列有关说法不正确的是( )A．放电过程中OH－移向正极B．电池的总反应式为Mg＋ClO－＋H2O===Mg(OH)2＋Cl－C．镁燃料电池中镁均为负极，发生氧化反应D．镁过氧化氢燃料电池，酸性电解质中正极反应式为H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O 解析：本题以镁燃料电池为背景考查了原电池原理、不同条件下电极反应式的书写。

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。

电解氯化钠溶液实验现象

电解氯化钠溶液实验现象电解氯化钠（NaCl）溶液是一种常见的实验，通常使用电解槽和电极进行。

当你通过电解将电流通入氯化钠溶液时，会观察到以下现象：
气体产生：在阴极（负极），氢离子（H⁺）在电流的作用下被还原为氢气（H₂）释放出来。

这通常表现为气泡从阴极冒出，并且可以通过观察到气泡的数量来确定电流的强度。

液体变色：在阳极（正极），氯化离子（Cl⁻）被氧化为氯气（Cl₂），这使得溶液中的氯化钠浓度降低，溶液逐渐变得淡黄色。

如果是使用通透性良好的容器进行电解，甚至可以观察到气泡从阳极冒出。

电极反应：在阴极，还原反应发生：2H⁺ + 2e⁻→ H₂。

在阳极，氧化反应发生：2Cl⁻→ Cl₂ + 2e⁻。

电解槽内温度变化：电解反应是一个放热反应，因此电解槽内的温度可能会略微升高。

总的来说，通过电解氯化钠溶液，你可以观察到气体产生、液体变色以及电解槽内温度变化等现象，这些现象反映了电解过程中离子的还原和氧化过程。

电解食盐水实验

电解食盐水实验一．实验目的意义电解是我们常碰到的一种物理化学现象，它与其它物理、化学现象一样，存在着一些内在规律，只有对电解过程作深入的了解，才能掌握好它的内在规律。

通过这一实验，希望同学们对电解过程有一个较深刻的了解，真正搞清楚工业生产是如何实现电解过程及电解在实际生产中的应用从而巩固我们在工艺课上所学的知识。

同时，通过对理论分解电压的求取，了解电压、电流效率、阳极电流密度等重要技术经济指标，巩固并加深我们所学的基础课、技术基础课的有关知识。

二．实验原理电解是借电流的作用而进行的化学反应过程。

用来进行电解的装置叫电解池或电解槽，电解槽和电源负极相连接的一极叫阴极和正极相连接的一极叫阳极，电子从阴极进入电解槽，使阴极的电子过剩，从阳极回到电源使阳极电子缺少，电解液中的阴离子和阳离子就分别趋向阳极和阴极，阴离子在阳极上给出电子进行氧化反应，阳离子在阴极上得到电子进行还原反应，我们把这种得到电子或失去电子的过程叫放电。

电解时，电解槽两极上的外加电压从零开始逐渐增加。

当外加电压很小时，几乎没有电流通过电路，也看不到任何电解现象，当电压升高到一定值后，电流才发生显著的变化，电解才得以顺利进行。

我们把电解顺利进行时所必需的最小电压叫分解电压。

理论分解电压E 理可用Nernst 方程式或Gibbs —Helmholta 方程式求得。

（1）按Nernst 方程ϕϕ=lg303.2nF RT +还原态氧化态a a 电极电位-ϕ(V)0ϕ—给定电极标准电极电极电位（V ）T —绝对温度（0K ） R —摩尔气体常数 a 氧化态，a 还原态—氧化态及还原态物质活度n —由氧化态物质变为还原态物质得失电子数 F —法拉第常数 ∵22H Cl E E E -=整理后得)lg(000198.0022--⋅⨯-=Cl Cl Cl Cl f C T E E)lg(000198.0022++⋅⨯+=H H H H f C T E E式中2H E 和2Cl E 为阴极可逆电位和阳极可逆电位；02Cl E 和02H E 为阳极和阴极的标准电位； -CL C 和+H C 为Cl —和H +的摩尔浓度；-CL f 和+H f 为Cl —和H +的活度系数；-OH C 为阴极液取样分析得知的OH －的摩尔浓度；根据水离解平衡时水的离子积[H +][OH —]=1.05×10-14进而求得+H C-Cl C 由阴极液取样分析得知。

电解饱和食盐水

电解饱和食盐水⒈电解饱和食盐水的实验“奇观”以铁钉作阴极、石墨棒为阳极,在U 型管中做电解饱和食盐水演示实验。

观察两极产生气泡,并用酚酞试液滴入阴极区变红,用湿润的KI —淀粉试纸放在阳极管口变蓝，实验结束后,将直流电源反接(在U 型管中插入的两极保持不变)于是出现以下四道奇观：第一道奇观:铁钉变成了点“雪”魔棒。

阳极铁钉身上包满白色絮状物,铁钉下端产生白色絮状沉淀缓缓下落,犹如下起鹅毛般大雪。

第二道奇观:当白色絮状物沉到管底部时,便形成翠绿色环状物,随着时间的推移,阳极区形成上端呈白色絮状,中部为白色和翠绿色交融状,底部呈翠绿色,犹如翡翠玉镯,令大自然羞涩。

第三道奇观:关闭电源后,阳极区沉淀继续下移,最终在U型管底部形成3～5 厘米长的翠绿色环状物。

(以上全过程约需20 分钟) 第四道奇观:将上述翠绿色环状物放置于安全处,第二天观看,呈灰绿和翠绿相伴状。

原理分析:在原电解池中,铁钉作阴极,该区产生H2 和NaOH,使该区呈现碱性和还原性。

反接电源后,铁钉作阳极电极反应:Fe - 2e - = Fe2 +亚铁离子与原来产生的NaOH结合生成白色絮状的Fe (OH)2 ,由于该区上中部呈还原环境,Fe (OH) 2 絮状物可保持较长时间不变色。

而该区下半部食盐水中,仍含有极少量O2 ,Fe (OH)2和O2 反应、生成翠绿色物质,经过一夜,由于空气中O2的溶解,使翠绿色的外表呈灰绿色。

⒉用铜作电极电解饱和食盐水如图，试管里盛有约1P2 体积的饱和食盐水,剥开电话用的导线两端,露出一红一蓝塑料包裹的铜丝。

导线的一端伸入饱和食盐水中,另一端跟2 个1 号(或5 号) 干电池的两极相连接,电解饱和食盐水立即开始,可观察到的趣味现象如下:(1) 液面下跟电池负极相连的铜丝(阴极) 变黑,同时伴有大量气泡(H2 ) 产生;跟电池正极相连的铜丝(阳极) 的色光泽(紫红色) 不变,只是铜丝由粗变细。

(2) 溶液导电开始的30 秒内,略显白色浑浊,然后开始呈现橙黄色浑浊,进而生成较多的橙黄色沉淀。

电解质溶液实验报告

电解质溶液实验报告 The document was finally revised on 2021化学教学论实验——电解质溶液实验报告学院：化学化工学院班级：10级化教班组：第八组组员：王红梅（）汪婷（）魏琼（）单晓燕（）电解质溶液一、实验目的1、了解电解质溶液的化学原理，电极发生的氧化还原反应及其产物；2、掌握离子迁移、电解水、电解饱和食盐水与电解氯化铜的实验演示技能；3、以及探究浓度、电压、电极对电解质溶液电解速率的影响。

二、实验原理电解质溶液在直流电场的作用下，溶液中的离子发生定向移动，即阴离子向阳极方向移动，阳离子向阴极方向移动。

可以利用某些有色离子（如Cu2+ ，MnO4-等）的迁移来演示说明溶液中离子的迁移。

氯化钠溶液在直流电场作用下，阳离子(即Na+和H+)移向阴极，阴离子（即Cl-和OH-）移向阳极。

阳极反应：2Cl- - 2e==Cl2↑(氧化反应)阴极反应：2H+ + 2e==H2↑(还原反应)总化学反应式：2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑电解水的原理：阴极：4H﹢+4e﹣=2H2↑阳极：4OH﹣-4e﹣=O2↑+2H2O电解氯化铜溶液就是电解氯化铜本身: 阳极：2Cl--2e-==Cl2↑阴极：Cu2++2e-==Cu总反应方程式为：CuCl2 =Cu + Cl2↑三、实验用品仪器和材料：自制H形管（具支的滴定管）、小烧杯、U形管、漏斗、量电解氯化铜溶液1、在U形管中注入用稀盐酸酸化的1mol/L的CuCl2溶液约3/4管，插入碳棒做电极，接通直流电源，阳极既有气体产生，用湿润的淀粉碘化钾试纸放在管口处检验阳极产生的气体。

2、电解2-3min，停止实验，取出阴极的碳棒，观察电极已镀上一层红色的铜。

阳极产生的气体可使淀粉碘化钾试纸变蓝；阴极碳棒上有红色的铜。

阳极2Cl--2e-==Cl2↑阴极Cu2++2e-==Cu阳极产生Cl2与KI充分反应使其变蓝；阴极碳棒上析出铜。

高中化学第四章电化学基础电解原理课时作业4高中4化学试题

促敦市安顿阳光实验学校课时作业20 电解原理时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1．用石墨作电极，电解下列溶液，阴、阳两极均产生气体，其体积比为2 1，且电解后溶液的pH增大的是( B )A．KCl B．NaOH C．Na2SO4D．H2SO4解析：已知电极为惰性电极，可以通过判断溶液中离子的放电能力进行判断。

A项中，电解产物分别为H2和Cl2，且体积比为11，不符合题意。

B项中，电解产物为H2和O2，且体积比为21，由于实际电解的是水，故OH－浓度增大，pH增大。

在C、D中，电解产物也分别是H2和O2，实际电解的是水，但C项为中性溶液，pH不发生变化，D项为酸性溶液，pH减小。

2．根据金属活动性顺序表，Cu不能发生：Cu＋2H2O===Cu(OH)2＋H2↑的反，但选择恰当的电极材料和电解质溶液进行电解，这个反就能实现。

下列四组电极和电解质溶液中，能实现该反最为恰当的一组是( B )A B C D阳极石墨棒Cu Cu Cu阴极石墨棒石墨棒Fe Pt电解质溶液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液CuSO4溶液2O＋2e－===H2↑＋2OH－为阴极反；C项电解质溶液H2SO4会与生成的Cu(OH)2，实际上不会生成Cu(OH)2；D项在Pt上镀铜，不会生成Cu(OH)2；而B项中Na2SO4溶液起增强导电性作用，可以发生电解反Cu＋2H2O=====电解Cu(OH)2＋H2↑。

3．用如图装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组，则下表中所列各项对关系均正确的一组是( C )解析：X为正极，电解Na2SO4溶液时，实质是电解水，a管中电极为阳极，OH－放电，a管中c(H＋)>c(OH－)，滴加酚酞试液不变色，A错误；X为正极，电解AgNO3溶液时，b管中电极为阴极，电极反式为Ag＋＋e－===Ag，B错误；Fe(OH)3体粒子带有正电荷，X为负极时，Fe(OH)3体粒子向a管移动，a管中液体颜色加深，D错误。