2010高考化学第一轮复习讲与练十五电解原理极其运用旧人教
高中化学一轮复习电解原理及应用-精选学习文档
考点40电解原理及应用1.复习重点1.电解原理及其应用,放电顺序,电极反应式的书写及有关计算; 2.氯碱工业。
2.难点聚焦一、理解掌握电解池的构成条件和工作原理1、要判断电解产物是什么,必须理解溶液中离子放电顺序阴极放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。
放电顺序是K +、Ca 2+、Na +、Mg 2+、Al 3+、Zn 2+、Fe 2+(H +)、Cu 2+、Hg 2+、Ag +、Au 3+放电由难到易阳极:若是惰性电极作阳极,溶液中的阴离子放电,放电顺序是 S 2-、I -、Br -、Cl -、OH -、含氧酸根离子(NO 3-、SO 42-、CO 32-)、F -失电子由易到难若是非惰性电极作阳极,则是电极本身失电子。
要明确溶液中阴阳离子的放电顺序,有时还需兼顾到溶液的离子浓度。
如果离子浓度相差十分悬殊的情况下,离子浓度大的有可能先放电。
如理论上H +的放电能力大于Fe 2+、Zn 2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时,由于溶液[Fe 2+]或[Zn 2+]>>[H +],则先在阴极上放电的是Fe 2+或Zn 2+,因此,阴极上的主要产物则为Fe 和Zn 。
但在水溶液中,Al 3+、Mg 2+、Na +等是不会在阴极上放电的。
2、电解时溶液pH 值的变化规律电解质溶液在电解过程中,有时溶液pH 值会发生变化。
判断电解质溶液的pH 值变化,有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H 2,阳极上无O 2产生,电解后溶液pH 值增大;②若阴极上无H 2,阳极上产生O 2,则电解后溶液pH 值减小;③若阴极上有H 2,阳极上有O 2,且222O H V V =,则有三种情况:a 如果原溶液为中性溶液,则电解后pH 值不变;b 如果原溶液是酸溶液,则pH 值变小;c 如果原溶液为碱溶液,则pH 值变大;④若阴极上无H 2,阳极上无O 2产生,电解后溶液的pH 可能也会发生变化。
高考第一轮复习——电解原理及应用(学案含答案)
【一. 教学内容:电解原理及应用二. 教学目标理解电解原理,驾驭电极反应式的书写及电解原理的应用三. 教学重点、难点电解原理[教学过程]一、电解原理:电解是电流通过电解质溶液而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程;电解池是将电能转化为化学能的装置;构成条件为:必需连接有直流电源,要有电极(阴、阳极),以及电解质溶液或熔融电解质。
在电解过程中与电源正极相连的极称为阳极,在阳极上发生氧化反应;与电源负极相连的极称为阴极,在阴极上发生还原反应;电解质溶液中的阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。
说明:1、电解质溶液的导电过程实质上就是其电解过程。
在电解池中电子流向:电子由电源的负极→电解池的阴极,再由电解质溶液→电解池的阳极→电源正极。
溶液中离子的移动方向:溶液中阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
3、电解池与原电池的推断:有外加电源的装置肯定是电解池,无外加电源的装置肯定是原电池, 多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池,其余都是在原电池带动下工作的电解池;若最活泼的电极相同时,则两极间活泼性差别较大的是原电池,其余为电解池。
4、电解池的反应原理:放电:阳离子得到电子或阴离子失去电子。
离子放电的依次取决于离子的本性,也与离子浓度和电极材料有关。
(1)阳极产物的推断先看电极,若是活泼电极(金属活动依次表Ag以前,包含Ag),电极放电,溶液中的阴离子不放电;若是惰性电极(如铂、石墨等),则看溶液中阴离子的失电子实力。
在惰性电极上,阴离子放电依次为:(2)阴极产物的推断:干脆依据阳离子放电依次进行推断,阳离子放电依次为:留意:高价含氧酸根离子一般不放电5、分析电解问题的基本思路:通电前:电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H+和OH-)。
通电时:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,结合放电依次分析谁优先放电。
写电极反应式,并结合题目要求分析电解结果,如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的改变、pH改变等。
高考化学一轮复习电解原理及其应用综合能力测试知识导学
电解原理及其应用综合能力测试第I 卷(选择题,共60分)一、选择题(本题包括5小题,每小题只有一个正确答案,5×4=20分)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.NaOHB.NaClC.KBrD.Na2CO32.1L0.1mol/LAgNO3溶液在以Ag作阳极,Fe作阴极的电解槽中电解,当阴极增重2.16g时,下列判断(设电解按理论进行,溶液不蒸发)正确的是( )A.溶液的浓度变为0.08mol/LB.阳极上产生112mLO2(标准状况)C.转移的电子数是1.204×1022个D.反应中有0.01mol的Ag被氧化3.用质量均为100g的铜做电极,电解AgNO3溶液。
电解一段时间后,两电极上的质量差为28g。
则两极的质量分别为( )A.阳极100g,阴极128gB.阳极93.6g,阴极121.6gC.阳极91.0g,阴极119.0gD.阳极86.0g,阴极114.0g4.四个电解装置都以Pt做电极,它们分别装着如下电解质溶液进行电解,电解一段时间后,测定其pH变化,所记录的结果正确的是( )二、选择题(本题包括10小题,有1-2个正确答案,10×4=40分)5.电解硫酸溶液时,放出25mL(标况)O2,若以等量的电量在同样条件下电解盐酸溶液,所放出的气体的体积最接近下列数据中的( )A.45mLB.50mLC.75mLD.100mL6.用惰性电极电解pH=6的CuSO4溶液500mL,当电极上有16mg铜析出时,溶液(设电解前后溶液体积变化可忽略,阴极上无H2析出)的pH约为( )A.1B.3C.6D.97.用指定材料做阳极和阴极来电解一定浓度的溶液甲,然后加入物质乙能使溶液恢复为甲溶液原来的浓度,则合适的组合是( )阳极阴极溶液甲物质乙A Pt Pt NaOH NaOH固体B Pt Pt H2SO4H2OC Pt Pt NaCl NaOHD 粗铜精铜CuSO4Cu(OH)28.如图所示,四种装置工作一段时间后,测得导线上均通过了0.002mol电子,此时溶液的pH由小到大的排列顺序为(不考虑水解和溶液的体积变化)( )A.①<③<②<④B.②<①<③<④C.②<①<④<③D.①<②<④<③9.用惰性电极分别电解下列各物质水溶液一段时间后,向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是( )A.AgNO3B.Na2SO4C.CuCl2D.KCl10.将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后,某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积的变化)。
高三化学电解原理及其应用知识精讲
高三化学电解原理及其应用【本讲主要内容】电解原理及其应用【知识掌握】【知识点精析】一. 电解1. 电解的概念使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。
2. 电解的装置——电解池(电解槽)△特点:把电能转化为化学能△形成条件:(1)与电源相连的两极;(2)电解质溶液或熔化的电解质;(3)形成闭合回路△工作原理:(1)电源:电子从负极流出(2)离子移动方向阳离子——阴极阴离子——阳极(3)电极反应阳极:金属电极金属失电子成为离子进入溶液惰性电极溶液中的阴离子失去电子形成单质氧化反应⎧⎨⎩⎫⎬⎭阴极:电解质溶液中的阳离子得电子发生还原反应3. 电解产物的判断——离子放电顺序首先看阳极材料,阳极为活泼金属,电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不失电子。
阳极为惰性电极:阴离子放电顺序S2—>I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子>F-阴极:常见阳离子放电顺序是金属活动性顺序的逆顺序Ag+> Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+4. 电解类型对电解进行分类是为了条理清楚,从本质上讲,各种电解类型都是根据阴阳离子放电顺序的组合。
正确书写电极反应式,就可以根据电极反应式写出总反应的化学(离子)方程式。
(1)电解水型含氧酸水溶液:如硫酸溶液H 2SO 4=2H ++SO 42-,SO 42-在OH -之后放电。
强碱溶液:如氢氧化钠溶液 NaOH =Na ++OH -,Na +在H +之后放电。
活泼金属的含氧酸盐溶液:如硫酸钠溶液Na 2SO 4=2Na ++SO 42-,Na +、SO 42-都后放电。
阳极反应的电极反应式 4OH --4e -=2H 2O +O 2↑阴极反应的电极反应式 2H ++2e -=H 2↑ 总反应22222H OH O 电解↑+↑(2)分解电解质型不活泼的无氧酸盐(除氟化物外)溶液,如HCl 、CuCl 2溶液等。
高考化学 考点必练 电解池知识点讲解试题
冠夺市安全阳光实验学校考点十五电解池知识点讲解一. 电解池工作原理及其应用1. 原电池、电解池的判定先分析有无外接电源:有外接电源者为,无外接电源者可能为;然后依据原电池、电解池的形成条件、工作原理分析判定。
2. 电解电极产物的判断:要判断电极反应的产物,必须掌握离子的放电顺序。
判断电极反应的一般规律是:(1) 在阳极上①活性材料作电极时:金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液,阴离子不容易在电极上放电。
②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时,溶液中阴离子的放电顺序是:S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >含氧酸根>F-(2) 在阴极上:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子。
阳离子在阴极上放电顺序是:Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸)> Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > H+(水)> Al3+ > Mg2+>……3. 用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化情况分析典例1(内蒙古赤峰二中高三上学期第二次月考)某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的实验探究,设计的实验装置如图所示,下列叙述正确的是A. Y 的电极反应: Pb-2e- = Pb2+B.铅蓄电池工作时SO42-向 Y 极移动C.电解池的反应仅有2Al+6H2O=通电 2Al(OH)3+3H2↑D.每消耗 103.5 gPb ,理论上电解池阴极上有0.5 molH2生成【答案】D典例2(赤峰第二中学高三上学期第二次月考)某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的实验探究,设计的实验装置如图所示,下列叙述正确的是A. Y 的电极反应: Pb-2e- = Pb2+B.铅蓄电池工作时SO42-向 Y 极移动C.电解池的反应仅有2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑D.每消耗 103.5 gPb ,理论上电解池阴极上有0.5 molH2生成【答案】D二. 电解原理在工业生产中的应用1.电解精炼反应原理(电解精炼铜)阳极(粗铜,含Fe、Zn、C等):Cu-2e—=Cu2+,阴极(纯铜):Cu2++2e—=Cu 工作一段时间后,溶液中电解质的成分CuSO4、ZnSO4、FeSO4,Cu2+的浓度减小。
最新高考化学一轮复习电解原理及运用含解析
《电解原理及运用》李仕才(考试时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题:本题包括10小题,每小题5分,共50分。
1. 若某池(电解池或原电池)的总反应离子方程式是Cu+2H+===Cu2++H2↑,关于此池的有关说法正确的是A.该池只能是电解池,且金属铜为该电解池的阳极B.该池只能是原电池,且电解质溶液为硝酸C.该池可能是原电池,也可能是电解池D.该池只能是电解池,电解质溶液可以是硫酸铜答案A解析:铜与H+不反应,因而不可能是原电池,只能是电解池。
在该电解池中,铜失去电子被氧化,因而铜作电解池的阳极,A正确,B、C错误;D 选项中若电解质溶液是硫酸铜溶液,则相当于电镀铜,与题给离子方程式不符,故D错误。
2.某溶液中含有Cu2+、Fe2+、Al3+、Cl-、NO-3,且浓度均为0.1 mol/L,用石墨作电极进行电解时,肯定得不到的产物是( )A.Cl2B.AlC.Cu D.H2答案B解析:阴极上Al3+、Fe2+的放电能力弱于H+,而Cu2+的放电能力比水电离出的H+的放电能力强,阳极上Cl-放电能力强于OH-。
3.埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以爱护,使其免受腐蚀。
关于此方法,以下说法正确的是( )A.金属棒X的材料可能为铜 B.金属棒X的材料可能为钠C.钢管四周土壤的pH可能会上升 D.这类方法属于外加电流的阴极爱护法答案C解析:金属棒X的材料若为铜,则易腐蚀钢管,A项错误;钠为活泼金属,易发生反应,B项错误;钢管吸氧发生还原反应,产生OH-,四周土壤的pH可能会上升,C项正确;该安装没有外接电源,不属于外加电流的阴极爱护法,D项错误。
4.用石墨作电极电解CuSO4溶液。
通电一段时间后CuSO4未充分电解,欲使电解液恢复到起始形状,应向溶液中加入适量的( )A.CuSO4B.H2OC.CuO D.CuSO4·5H2O答案C解析:本题考查了电解规律和电解质溶液的复原。
用石墨作电极电解硫酸铜溶液,阳极反应式为:4OH--4e-===O2↑+2H2O,阴极反应式为:Cu2++2e-===Cu,即阳极冒出氧气,阴极析出铜,通电一段时间后要想使电解液恢复原状,应加入氧化铜固体。
高三化学一轮复习精练 第讲 电解原理
证对市爱幕阳光实验学校第19讲电解原理根底热身1.以下有关金属腐蚀与防护的说法正确的选项是( )A.纯银器外表在空气中因电化学腐蚀渐渐变暗B.当镀锡铁制品的镀层破损时,镶层仍能对铁制品起保护作用C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀2.(双选)蓄电池在放电时起原电池的作用,充电时起电解池的作用。
铅蓄电池在放电和充电时发生的化学反可用下式表示:Pb+PbO2+2H2SO 4放电充电2PbSO4+2H2O。
据此判断以下表达正确的选项是( ) A.放电时负极电极反式为Pb-2e-===Pb2+B.充电时阴极电极反式为PbSO4+2e-===Pb+SO2-4C.充电时,假设要使1 mol PbSO4转变为Pb和PbO2,那么需要通过4 mol电子D.放电时,H+向正极移动3.(双选)利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt杂质的粗铜提纯,以下表达正确的选项是( )A.电解时以精铜作阳极B.电解时阴极发生复原反C.粗铜连接电源负极,其电极反是Cu-2e-===Cu2+D.电解结束,电解槽底部会形成含少量Ag、Pt金属的阳极泥4.下面有关电化学的图示,完全正确的选项是( )图K19-1能力提升5.以下说法正确的选项是( )A.铅蓄电池放电时铅电极发生复原反B.电解饱和食盐水在阳极得到氯气,阴极得到金属钠C.给铁钉镀铜可采用CuSO4作电镀液D.生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀6.假设要在铜片上镀银时,以下表达中错误的选项是( )①将铜片接在电源的正极②将银片接在电源的正极③在铜片上发生的反是:Ag++e-===Ag ④在银片上发生的反是:4OH--4e-===O2+2H2O ⑤可用CuSO4溶液作电解质溶液⑥可用AgNO3溶液作电解质溶液A.①③⑥B.②③⑥C.①④⑤ D.②③④⑥7.镍镉(Ni—Cd)可充电电池在生活中有广泛用。
人教版高三化学第一轮复习练习附答案第二十一讲电解原理及其运用.doc
第二十一讲电解原理及其运用一、要点精讲1.电解O电解池的装置。
构成条件是:2.电解反应及规律⑴阳极:①活性材料作电极时,阳极材料(金属)本身失电子被氧化成阳离子进入溶液,阴离子不容易在电极上放电;②惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)作电极时;溶液中阴离子的放电顺序主要是:OH\ C「、Br\ S2-;⑵阴极:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子,阳离子在阴极上放电顺序主要和金属活泼性相反;⑶电解质溶液用惰性电极电解的规律小结:3.电解原理的应用:电镀(以镀铜为例)、电解精炼(以电解精炼铜为例)、氯碱工业。
4.二、典型例题【例1】用惰性电极实现电解,下列说法正确的是 A. 电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH 不变 B. 电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OHL 故溶液pH 减小C. 电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1 : 2D. 电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的吊:之比为1 : 1 【例2]如图所示,通电后,A 极上析出Ag,对该装 置的有关叙述中正确的是 A. P 是电源的正极B. F 极上发生的反应为4OH 一一4e 一 = 2玦0+。
2£C. 电解时,甲、乙、丙三池中,除了 E 、F 两极外, 其他电极均参加了反应D. 通电后,甲池溶液的pH 减小,而乙、丙两池溶 液的pH 不变【例3]如下图所示,若电解5min 时铜电极质量 增加2.16 g,试回答:(1)电源电极X 名称为 o ⑵变化:A B,C o(3)通电5min 时,B 中共收集224mL 气体(标况), 溶液体积为200mL 。
(设电解前后无体积变化)则 通电前CuSO 4溶液的物质的量浓度为 0⑷若A 中KC1溶液的体积也是200mL,电解后, 溶液的pH 是 (设前后体积无变化)。
【例41电解原理在化学工业中有广泛应用。
右 图表示一•个电解池,装有电解液a ; X 、Y 是两块电极板,通过导线与宜流 电源相连。
【一轮复习课件】第3课时 电解原理及应用
解析:电解饱和食盐水的化学方程式为 2NaCl+2H2O
H2 2NaOH +Cl2↑,A 项错
阴极产物
误;阳极除铜放电外,比铜活泼的金属如 Zn、Fe 也放电,但阴极上只有 Cu2+放电,B 项
正确;根据金属活动性顺序表可知,阴极上离子的放电顺序是 Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Al3+,
解析:石墨棒在蛋壳内,溶液中的氯离子在该极失电子被氧化,溶液中的H+浓 度不变,故A错误;蛋壳表面缠绕的铁丝作阴极,氢离子在该极发生还原反应得 到氢气,B错误;铁丝表面生成的气体是氢气,不能使湿润的碘化钾淀粉试纸变 蓝,C错误;蛋壳在该实验中的作用是阻止气体通过,D正确。
3.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是 ( D)
Cl2↑ Mg
6O2--12e-
4Al3++12e-
3O2↑
4Al
对点集训
1.下列关于电化学知识的说法正确的是( B ) A.电解饱和食盐水在阳极得到氯气,阴极得到金属钠 B.电解精炼铜时,阳极减少的质量不一定等于阴极增加的质量 C.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液,在阴极上依次析出Al、Fe、Cu D.电解CuSO4溶液一段时间后(Cu2+未反应完),加入适量Cu(OH)2可以使溶液恢复 至原状态
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解析:由模拟“人工树叶”电化学实验装置可知,该装置将光能和电能转化为化学能, 故 A 错误;在电解池内部,阳离子向阴极迁移,故 H+从 b 极区向 a 极区迁移,B 正确;阴极 上:3CO2~C3H8O~18e-,阳极上:2H2O~O2~4e-,根据得失电子守恒可知,当阳极生成
高考化学一轮复习《电解原理及其用》本章综合提升
回夺市安然阳光实验学校第五节电解原理及其应用1.用石墨作电极,分别电解下列各物质的溶液①CuCl2②CuSO4③NaBr④NaNO3 ⑤盐酸⑥H2SO4⑦KOH。
其中只有水被电解的有( )A.①②⑤ B.③④⑥⑦ C.④⑥⑦ D.③⑤⑥⑦解析:只有水被电解即是在阴极上H+放电(溶液中阳离子是较活泼的金属离子),同时在阳极上OH-放电(溶液中含有含氧酸根离子或F-。
)答案:C2.(2010·南京调研)能够使反应Cu+2H2O===Cu(OH)2+H2↑发生的是( )A.用铜片作阴、阳电极,电解氯化铜溶液B.用铜片作阴、阳电极,电解硫酸钾溶液C.铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀D.铜片作原电池的负极,碳棒作原电池的正极,氯化钠作电解质溶液解析:本题考查电化学知识,综合运用电化学原理和实验设计。
由于该反应不能自发进行,因此只能将该反应设计成电解池,排除C、D两项,A项中用CuCl2溶液相当于电镀。
答案:B3.用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.4 mol氧化铜后恰好恢复至电解前的浓度。
则电解过程中转移电子的物质的量是( )A.1.6 mol B.1.2 mol C.0.8 mol D.0.4 mol解析:根据电解CuSO4的方程式2CuSO4+2H2O=====通电2Cu+O2↑+2H2SO4可知若加入2 mol CuO可以复原,则对应说明电解过程中转移4 mol电子,现加入0.4 molCuO恰如复原,则说明转移了0.8 mol 电子。
答案:C4.已知蓄电池在充电时作电解池,放电时作原电池。
铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“+”,另一个接线柱旁标有“-”。
关于标有“+”的接线柱,下列说法中正确的是( )A.充电时作阳极,放电时作正极 B.充电时作阳极,放电时作负极C.充电时作阴极,放电时作负极 D.充电时作阴极,放电时作正极解析:对于蓄电池,充电和放电过程中发生的电极反应相反。
高考总复习-高三化学一轮复习考点优化设计(第四辑):考点五十五 电解池及电解原理 含解析
聚焦与凝萃1.理解电解原理,会判断电解池、电极产物、电极周围溶液pH值及整个溶液pH值的变化;2.正确书写电极反应式。
解读与打通常规考点一、电解池:把电能转变成化学能的装置叫做电解池。
二、电解原理以电解氯化铜溶液为例,装置如下图.原理分析: CuCl2是强电解质且易溶于水,在水溶液中电离生成Cu2+和Cl—:CuCl2=Cu2++2Cl-.通电前后溶液里离子移动示意图通电前,Cu2+和Cl—在水里自由地移动着(如图Ⅰ所示);通电后,这些自由移动着的离子,在电场的作用下,改做定向移动.根据异性相吸的原理,带负电的氯离子向阳极移动,带正电的铜离子向阴极移动(如图Ⅱ所示)。
在阳极,氯离子失去电子而被氧化成氯原子,并两两结合成氯分子,从阳极放出。
在阴极,铜离子获得电子而还原成铜原子,就覆盖在阴极上。
他们的反应可分别表示如下:阳极:2Cl--2e—=Cl2↑ (氧化反应)阴极:Cu2++2e—=Cu (还原反应)电解CuCl2溶液的化学反应方程式为:CuCl2电解Cu+Cl2↑三、电解池构成:1.电极且分别与电源的正、负极相连:(1)阴极:与电源的负极相连,在阴极上发生还原反应;(2)阳极:与电源的正极相连,在阳极上发生氧化反应.2.电解质溶液或熔融电解质3.闭合回路4.直流电源隐性考点1.放电顺序(1)阴极放电顺序(即氧化性顺序)Ag+〉Hg2+>Fe3+>Cu2+〉(H+)>Pb2+〉Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+〉Ca2+>K+(2)阳极放电顺序(即还原性顺序)金属单质(除Pt、Au外)〉S2—〉I—〉Br-〉Cl—>OH—>含氧酸根〉F-用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制作的电极又叫做惰性电极,理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应.用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制作的电极又叫做活性电极,它们做电解池的阳极时,先于其他物质发生氧化反应。
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第二十一讲电解原理及其运用一、要点精讲仁电解_____________________________________________________________________ 。
电解池________________________________________ 的装置。
构成条件是: ________________________2 •电解反应及规律⑴ 阳极:① 活性材料作电极时,阳极材料(金属)本身失电子被氧化成阳离子进入溶液,阴离子不容易在电极上放电;② 惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)作电极时;溶液中阴离子的放电顺序主要是:0H「、C「、Br「、「、S2「;⑵ 阴极:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子,阳离子在阴极上放电顺序主要和金属活泼性相反; ⑶电解质溶液用惰性电极电解的规律小结:3.电解原理的应用:电镀(以镀铜为例)、电解精炼(以电解精炼铜为例)、氯碱工业。
二、典型例题 【例1】用惰性电极实现电解,下列说法正确的是 A .电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液 pH 不变 B •电解稀氢氧化钠溶液,要消耗 0H 「,故溶液pH 减小C .电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为D •电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为 【例2】如图所示,通电后, A 极上析出Ag ,对该装 置的有关叙述中正确的是 A . P 是电源的正极 B . F 极上发生的反应为 40H — 4e = 2出0 + O 2 fC .电解时,甲、乙、丙三池中,除了 E 、F 两极外, 其他电极均参加了反应D .通电后,甲池溶液的pH 减小,而乙、丙两池溶 液的pH 不变 【例3】如下图所示,若电解 5min 时铜电极质量 增加2.16g ,试回答:⑴电源电极X 名称为 _______________________ ⑵变化:A ________ ,B ________ , C ________ 。
⑶ 通电5min 时,B 中共收集224mL 气体(标况), 溶液体积为200mL 。
(设电解前后无体积变化)则 通电前CuS04溶液的物质的量浓度为 _______________________________________ 。
⑷若A 中KCI 溶液的体积也是 200mL ,电解后, 溶液的pH 是 (设前后体积无变化) 【例4】.电解原理在化学工业中有广泛应用。
右 图表示一个电解池,装有电解液 电源相连。
请回答以下问题: 1 若X 、Y 都是惰性电极, 在两边各滴入几滴酚酞试液,则 ① 电解池中X 极上的电极反应式为 到的现象是 __________ 。
② Y 电极上的电极反应式为 ______ 的方法是 AltXO, [:“割人时仙X-电源■YO FPI AgN3 飜KC1溶液SS04溶液KeSOq 溶液 Ba ; X 、Y 是两块电极板,通过导线与直流 04福浙理综 a 是饱和NaCI 溶液,实验开始时,同时 。
在X 极附近观察 ,检验该电极反应产物 如要用电解方法精炼粗铜,电解液 a 选用CuS04溶液,则 电极的材料是 ______ ,电极反应式是 电极的材料是 ______ ,电极反应式是 、当堂反馈 O .。
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)1.在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是 A .原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应B .原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应C .原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应D .原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应 2 .在水中加入等物质的量的Ag 十、Pb 2*、NaS S042「、N03「、C 「。
该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物和还原产物的质量比为 A . 35.5 : 108B . 16 : 207C . 8 : 13•某同学设计了一种电解法制取Fe (OH )2的实验装置(如右图)。
通电后,溶液中产生白色沉淀,且较长时间不变色。
下列说法中正确的是 A .电源中"a”为负极,“ b ”为正极B .电解池中的电解液可以是 NaOH 溶液或NaCl 溶液C . B 电极发生的反应:2H 2O + 2e =出匸+ 2OHD . A 、B 两端都必须使用铁作电极4. (2004上海13)下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是5. ( 2002春季12)通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞 (亚汞的化合价为+ 1) 溶液,若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n (硝酸银):n (硝酸亚汞)=2: 1,则下列表述正确的是A. 在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比 n (银):n (汞)=2 : 1B. 在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C. 硝酸亚汞的分子式为 HgNO 3D. 硝酸亚汞的分子式为 Hg 2(NO 3)26 •氯碱厂电解饱和食盐水制取 NaOH 的工艺流程示意图如图所示:依据上图,完成下列填空:⑴ 在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为 _________________________________ ,溶液的pH ______ (填“升高”或“降低”或“不变” ); ⑵ 工业食盐含 Ca 2+、Mg 2+等杂质,精制过程发生反应的离子方程式为 — ____________________ ____ ; ⑶如果粗盐中SO 42-含量较高,必须添加钡试剂除去 SO 4",该钡试剂可以是 ________ (选填a 、b 、c ); a . Ba (OH )2, b . Ba (NO 3)2, c . BaCR ;⑷ 为有效除去Ca 2+、Mg 2+、SO 42「,加入试剂的合理顺序为 _______ (选填a 、b 、c ); a .先加NaOH ,后加Na 2CO 3,再加钡试剂;b •先加NaOH ,后加钡试剂,再加 Na z CO s ; c .先加钡试剂,后加 NaOH ,再加Na 2CO 3 :⑸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 :⑹在隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区 和阴极区,防止 Cl 2与NaOH 反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl 2与NaOH 充分接触,产D . 108 :35.5lOy^NaOH .■ra nJ -ftiEzK二藉制电解NaOHNaaCC^ Cl 2 H?NaCl MT S脱 盐物仅是NaCIO和H2,相应的化学方程式为 ______________ 。
课后练习在电极上放电,基析出铜的质量为 1.92g,则析出银的质量为1.下列关于铜电极的叙述正确的是A •铜锌原电池中铜是正极,锌是负极B •用电解法精炼粗铜时,粗铜作阴极C •在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D •电解稀硫酸制H2、。
2时铜作阳极2 •若某装置(电解池或原电池)中发生反应的离子方程式是:Cu + 2H+= Cu2++H2f,关于该装置的有A •可能是原电池,也可能是电解池B •只能是原电池,且电解质溶液为硝酸C •只能是电解池,且金属铜为该电解池的阳极D •只能是电解池,电解质溶液可以是硝酸3 •在铁品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计正确的是A .锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子B .铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子C.铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子D .锌作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子4.用惰性电极电解M(NO3)X的水溶液,当阴极上增重 a g时,在阳极上同时产生b L氧气(标准状况):从而可知M的原子量为A . 22.4ax/b B. 11.2ax/b C. 5.6ax/b D. 2.5ax/b 5•用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液,电解一段时间,再加入W,能使溶液恢复到电解前的状态,符合题意的组是(各组物质依次分别为X、Y、Z、W)A . C、Fe、NaCI、H2OB . Pt、Cu、CuS04、CUSO4 溶液C . C、C、H2SO4、H2OD . Ag、6. 利用质量均为100.0克的金属铜作电极,电解28.00克,则此时阳极和阴极质量(g)分别为A. 100.0 128.0 B . 93.60 121.6 7•用惰性电极电解一定浓度的下列物质的水溶液,通电电解液中加适量水,能使溶液与电解前相同的是)A . NaCIB . CuCl Fe、AgNO 3、AgNO 3 晶体AgNO3溶液。
一段时间后,两电极的质量差为C . 119.0 91.00D . 88.21139.8段时间后,溶液的pH值增大,向剩余C . H2SO4D . NaOH8 .为研究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中,再放置于玻璃钟罩里保存一星期后,下列对实验结束时现象描述不正确的是A .装置I左侧的液面一定会上升B. 左侧液面装置I比装置n的低C. 装置n中的铁钉腐蚀最严重D. 装置川中的铁钉几乎没被腐蚀9 . (2006上海13)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是I W齢債冷木 ]| HI旅硫闘A .两烧杯中铜片表面均无气泡产生B .甲中铜片是正极,乙中铜片是负极C .两烧杯中溶液的pH均增大D .产生气泡的速度甲比乙慢10 . (2000上海12)在外界提供相同电量的条2+ + 2+ +Cu 或Ag分别按Cu +2e宀Cu或Ag +e= Ag在电极上放电,基析出铜的质量为 1.92g,则析出银的质量为A . 1.62gB .6.48g C.3.24g D.12.96g11 •装置工作一段时间后,发现 B 池中有一极的质量减少。
以下有关的推断中正确的电解KI + H 2O KIO 3 + 3出鸽下列有关说法正确的是A •电解时,石墨作阴极,不锈钢作阳极B .电解液调节到酸性比较合适C .电解后得到 KIO 3产品的步骤有:过滤T 浓缩T 结晶T 灼烧D .电解中每转移 0.6mol 电子,理论上可得到 21.4g 无水KIO 3晶体 13 .按右图装置实验:[A ]、[B ]两烧杯分别盛放 10%NaOH 溶液200g 和 1mol?L 「1的CUSO 4溶液500mL , a 、b 、c 、d 都是铂电极,通电一段时间 后,在C 极增重,又测出[A ]杯中NaOH 溶液的浓度变为10.23% ,试回答: ⑴ 电源P 为 ______________ 极;⑵b 极放出气体 _______ L (标准状况); ⑶ c 极的电极反应 ____________ , c 极增重 ___________ g :⑷d 极上的电极反应式 _____________ ,电极产物的质量为 ___________ g ;⑸通电后[B ]池CuSO 4的物质的量浓度为______________ , H 2SO 4的物质的量浓度为 _____________ ; ([B ]池电解后溶液体积变化忽略不计)14 •由于Fe(OH )2极易被氧化,所以实验室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。