鲁科版高中化学选择性必修1化学反应原理精品课件 第1章 第3节 第2课时 电解原理的应用
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总反应:MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑。
【微思考】能否电解无水氯化铝制备金属铝? 提示否。因为氯化铝是共价化合物,熔融时不导电,不能电离产生Al3+和Cl-。
自我检测
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)氯碱工业是非常重要的化工生产工业,在电解饱和食盐水时,在阴极上 得到的产物为H2和NaOH。( √ ) (2)电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作为阳极。( × ) (3)电解法精炼粗铜,用纯铜作为阳极。( × ) (4)在镀件上电镀锌,用锌作为阳极。( √ ) (5)电解法精炼粗铜时,电解质溶液中各离子浓度一定不变。( × ) (6)在镀件上电镀铜,电镀过程中阳极减少的质量等于阴极增加的质量。
第1章 第2课时 电解原理的应用
01 基础落实•必备知识全过关
内
容 索
02 重难探究•能力素养全提升
引
03 学以致用•随堂检测全达标
素 理解并掌握电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜、电冶金
养 目
的原理,能利用电解知识解决生活和生产中的实际问题,体验
标 科学态度与社会责任的学科核心素养。
基础落实•必备知识全过关
阳极 阴极
Cu-2e-==Cu2+等 Cu2++2e-==Cu
Cu-2e-==Cu2+ Cu2++2e-==Cu
电解质溶液浓 Cu2+减少,有比铜活泼的金 电解质溶液成分及浓度均
度的变化
属的阳离子进入溶液
不变
【微点拨2】①电解精炼铜时,阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等, 电解质溶液的浓度减小;②粗铜中不活泼的杂质(金属活动性顺序中位于铜 之后的银、金等),在阳极难以失去电子,当阳极上的铜失去电子变成离子 之后,这些不活泼的杂质以金属单质的形式沉积于电解槽的底部,成为阳极 泥。
【微点拨】(1)电解过程中产生的H+或OH-,其物质的量等于转移电子的物 质的量。 (2)进行电解计算时,要注意电极上离子的放电顺序,从而确定不同阶段的 电极反应。
应用体验
【典例2】以石墨电极电解200 mL CuSO4溶液,电解过程中转移电子的物 质的量[n(e-)]与产生气体总体积[V(标准状况下)]的关系如图所示。下列说 法中正确的是( )
规律方法 做到“三看”,正确书写电极反应 (1)一看电极材料,若是金属(Au、Pt等除外)作为阳极,则阳极金属失电子 (注:Fe作为阳极时失电子生成Fe2+而不是生成Fe3+)。 (2)二看离子导体是否参与电极反应。 (3)三看离子导体状态,若是熔融状态,则为金属的电冶炼。
变式训练1 某同学想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作为电极电解饱和氯 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 了如图所示的装置(垂直使用)。以下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
答案 B
解析 该电解池实质是电解水,根据题图知,石墨a为电解池阳极,水电离出的 氢氧根放电,电极反应为2H2O-4e-==4H++O2↑,原料室中硫酸根离子经过阴 离子交换膜进入阳极室结合H+产生H2SO4,石墨b为阴极,水电离出的氢离 子放电生成氢气,电极反应为2H2O+2e-==2OH-+H2↑,原料室中Li+经过阳离 子交换膜进入阴极室结合OH-得到产品LiOH溶液。由分析知,A错误;阳极 可得到O2、H2SO4,阴极可得到H2、LiOH,B正确;如果只有阳离子交换膜, 则阳极产生的H+进入阴极室中和OH-,不能得到LiOH,C错误;石墨b上电极 反应为2H2O+2e-==2OH-+H2↑,D错误。
的量之比为1∶1,若B口不加入物质,则电解一段时间后补充适量式设问】 (1)如图所示,A、B、C、D、E、F表示的物质分别是什么? (2)阳离子交换膜的作用是什么?
提示 (1)精制饱和食盐水、NaOH的水溶液、淡盐水、NaOH的浓溶液、 H2、Cl2。 (2)既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2混合而引起爆炸,又能避免Cl2 和NaOH反应而影响烧碱的质量和产量。
答案D
解析由钠离子的移动方向可以确定左边电极为阳极,右边电极为阴极。阴
极发生还原反应,氢气从E口逸出,B口应补充水并加入少量NaOH增强溶液
的导电性,D口得到氢氧化钠浓溶液,A、B项正确。电解饱和食盐水的化学
方程式为2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑,当有1 mol氯气生成时,有2
mol氢氧化钠生成,C项正确。电解过程中减少的是氢气和氯气且二者物质
(4)电解总反应:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑。
离子方程式:2Cl-+2H2O
2OH-+Cl2↑+H2↑。
2.铜的电解精炼 (1)装置:
(2)精炼铜时的电极反应: 阳极:Cu-2e-==Cu2+,Zn-2e-==Zn2+,Fe-2e-==Fe2+,Ni-2e-==Ni2+。 阴极:Cu2++2e-==Cu。
应:2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4、2H2O 2H2↑+O2↑,生成的气体中 n(H2)=0.1 mol,n(O2)=0.1 mol+0.05 mol=0.15 mol,所以 V(H2)∶V(O2)=0.1 mol∶ 0.15 mol=2∶3,C 项错误;因电解后从溶液中析出 Cu、O2、H2,所以只加入 CuO 不能使溶液恢复到电解前的浓度,D 项错误。
(3)氯碱工业制烧碱、氢气和氯气:
【微点拨1】工业上电解饱和食盐水制备烧碱时必须阻止OH-移向阳极,以
使NaOH在阴极溶液中富集,常用阳离子交换膜将两溶液分开,使阳离子能
透过阳离子交换膜,而阴离子不能通过。
2.铜的电解精炼与电镀铜的对比
项目
电解精炼铜
电镀铜
电极材料
阴极 阳极
精铜 粗铜
镀件 纯铜
电极反应
3.电镀 (1)定义:应用电解原理在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。 (2)电镀池的设计:一般都是用含有镀层金属离子的电解质溶液作为电镀液; 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;镀件与直流电 源的负极相连,作为阴极。如铁钉镀铜。 阳极:Cu-2e-==Cu2+。 阴极:Cu2++2e-==Cu。
答案 B
解析 电解饱和食盐水的总反应为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑, NaOH在阴极区生成,Cl2在阳极区生成。按照该同学制作的竖直的家用环 保型消毒装置,若将阳极置于上方,则氯气一生成即逸出,不能完全与NaOH 作用。因此,应将阳极置于下方,阴极置于上方,下方阳极生成的氯气通过 溶液时即可充分地被阴极生成的NaOH吸收,吸收过程发生反应的化学方 程式为Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O。还应注意的是图中电极a、b是 电源的电极而非电解池的电极。与电解装置上方阴极相连的a为电源的负 极,则b为正极。
应用体验
【典例1】如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图(所用电 极均为惰性电极)。下列说法不正确的是( ) A.从E口逸出的气体是H2 B.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性 C.标准状况下每生成22.4 L Cl2,便产生2 mol NaOH D.若B口不加入物质,则电解一段时间后加适量盐酸可以使电解质溶液恢 复到电解前的浓度
(√ ) (7)电解精炼时,阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料。( √ )
重难探究•能力素养全提升
探究一 电解原理的应用
问题探究 1.氯碱工业的原理是什么? 提示2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑。 2.实际生产过程中为什么要用阳离子交换膜? 提示常用阳离子交换膜将两溶液分开,使阳离子能透过阳离子交换膜,而阴 离子不能通过,避免生成的氯气和氢氧化钠发生反应。
规律方法 电解过程中的一般计算方法
如以通过4 mol e-为桥梁可构建如下关系式: (式中M为金属,n为其离子的化合价数值)
变式训练2-1 (2022广东广州高二期末)可以用电解法制备LiOH,装置如图所示。以下说 法正确的是( )
A.在阳极室得到LiOH溶液 B.除了LiOH,此装置还可得到H2、O2、 H2SO4 C.只保留阳离子交换膜也可以得到产品 LiOH溶液 D.石墨b表面发生的电极反应式为 2H2O-4e-==O2↑+4H+
答案B
解析电解CuSO4溶液时,阳极反应为2H2O-4e-==O2↑+4H+,阴极反应为 Cu2++2e-==Cu,若阴极上没有氢离子放电,则图中气体体积与转移电子物质 的量的关系曲线应是直线,而题图中是折线,说明阴极上还发生反 应:2H++2e-==H2↑。当转移0.4 mol电子时,Cu2+恰好完全析出,
知识铺垫
电解熔融氯化钠制得钠,电解饱和氯化钠溶液能否制得钠? 提示否。由于饱和氯化钠溶液中含有Cl-、OH-、H+及Na+,且H+的放电能 力比Na+强,则阴极H+放电生成H2,所以得不到金属钠。
必备知识
1.电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气 (1)装置:
(2)现象: ①阳极:有刺激性气味的黄绿色气体产生。②阴极:有无色无味的气体产生, 阴极附近溶液变红。 (3)原理分析及电极反应: 电解时,OH-、Cl-移向阳极,H+、Na+移向阴极。 ①阳极电极反应:2Cl--2e-==Cl2↑,氧化反应。 ②阴极电极反应:2H++2e-==H2↑,还原反应。
归纳拓展 1.电解饱和食盐水制取烧碱 (1)电极反应: 阳极:2Cl--2e-==Cl2↑(氧化反应), 阴极:2H++2e-==H2↑(还原反应)。 (2)电解总反应:
总反应化学方程式:2NaCl+2H2O 总反应离子方程式:2Cl-+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑。 2OH-+H2↑+Cl2↑。
电镀铜实验装置
(3)电镀的主要目的:提高金属的抗腐蚀能力、耐磨性能或改善金属制品外 观。
4.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 还原出来。如Mn++ne-==M。 (2)电解熔融的氯化镁可制取金属镁。阳极反应:2Cl--2e-==Cl2↑; 阴极反应:Mg2++2e-==Mg;
A.电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为2 mol·L-1 B.忽略溶液体积变化,Cu2+恰好完全放电时所得溶 液中c(H+)=2 mol·L-1 C.当n(e-)=0.6 mol时,V(H2)∶V(O2)=3∶2 D.当n(e-)=0.8 mol时,向电解后的溶液中加入16 g CuO,则溶液可恢复到电 解前的浓度
n(Cu2+)=0.42mol=0.2 mol,根据铜原子守恒可得,c(CuSO4)=c(Cu2+)=00.2.2mLol=1 mol·L-1,A 项错误;当转移 0.4 mol 电子时,生成 n(H2SO4)=0.2 mol,随后相当于 电解水,因为忽略溶液体积变化,所以电解后所得溶液中
c(H+)=0.20m.2oLl×2=2 mol·L-1,B 项正确;当 n(e-)=0.6 mol 时,发生反
探究二 有关电解计算的三种常用方法 问题探究
在粗铜的精炼中,阴极和阳极通过的电子数相等吗?阴极和阳极两个电极 上的质量变化一样吗? 提示两个电极上通过的电子数一样;两个电极的质量变化不相等。
归纳拓展 遵循电子守恒
有关电解计算的方法 (1)根据电子守恒法计算:用于串联电路中各电极产物的计算,其依据是电 路上转移的电子数相等。 (2)根据电解总反应计算。先写电极反应,再写出电解总反应,最后根据电 解总反应计算。 (3)根据关系式计算。根据电子得失相等找到已知量与未知量之间的关系, 从而推出计算所需的关系式。
3.电冶金
利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。
项目
电解总反应
阳极、阴极反应
冶炼钠 2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
冶炼镁 MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
冶炼铝 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑
2Cl--2e-==Cl2↑、2Na++2e-==2Na 2Cl--2e-==Cl2↑、Mg2++2e-==Mg 6O2--12e-==3O2↑、4Al3++12e-==4Al
【微思考】能否电解无水氯化铝制备金属铝? 提示否。因为氯化铝是共价化合物,熔融时不导电,不能电离产生Al3+和Cl-。
自我检测
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)氯碱工业是非常重要的化工生产工业,在电解饱和食盐水时,在阴极上 得到的产物为H2和NaOH。( √ ) (2)电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作为阳极。( × ) (3)电解法精炼粗铜,用纯铜作为阳极。( × ) (4)在镀件上电镀锌,用锌作为阳极。( √ ) (5)电解法精炼粗铜时,电解质溶液中各离子浓度一定不变。( × ) (6)在镀件上电镀铜,电镀过程中阳极减少的质量等于阴极增加的质量。
第1章 第2课时 电解原理的应用
01 基础落实•必备知识全过关
内
容 索
02 重难探究•能力素养全提升
引
03 学以致用•随堂检测全达标
素 理解并掌握电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜、电冶金
养 目
的原理,能利用电解知识解决生活和生产中的实际问题,体验
标 科学态度与社会责任的学科核心素养。
基础落实•必备知识全过关
阳极 阴极
Cu-2e-==Cu2+等 Cu2++2e-==Cu
Cu-2e-==Cu2+ Cu2++2e-==Cu
电解质溶液浓 Cu2+减少,有比铜活泼的金 电解质溶液成分及浓度均
度的变化
属的阳离子进入溶液
不变
【微点拨2】①电解精炼铜时,阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等, 电解质溶液的浓度减小;②粗铜中不活泼的杂质(金属活动性顺序中位于铜 之后的银、金等),在阳极难以失去电子,当阳极上的铜失去电子变成离子 之后,这些不活泼的杂质以金属单质的形式沉积于电解槽的底部,成为阳极 泥。
【微点拨】(1)电解过程中产生的H+或OH-,其物质的量等于转移电子的物 质的量。 (2)进行电解计算时,要注意电极上离子的放电顺序,从而确定不同阶段的 电极反应。
应用体验
【典例2】以石墨电极电解200 mL CuSO4溶液,电解过程中转移电子的物 质的量[n(e-)]与产生气体总体积[V(标准状况下)]的关系如图所示。下列说 法中正确的是( )
规律方法 做到“三看”,正确书写电极反应 (1)一看电极材料,若是金属(Au、Pt等除外)作为阳极,则阳极金属失电子 (注:Fe作为阳极时失电子生成Fe2+而不是生成Fe3+)。 (2)二看离子导体是否参与电极反应。 (3)三看离子导体状态,若是熔融状态,则为金属的电冶炼。
变式训练1 某同学想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作为电极电解饱和氯 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 了如图所示的装置(垂直使用)。以下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
答案 B
解析 该电解池实质是电解水,根据题图知,石墨a为电解池阳极,水电离出的 氢氧根放电,电极反应为2H2O-4e-==4H++O2↑,原料室中硫酸根离子经过阴 离子交换膜进入阳极室结合H+产生H2SO4,石墨b为阴极,水电离出的氢离 子放电生成氢气,电极反应为2H2O+2e-==2OH-+H2↑,原料室中Li+经过阳离 子交换膜进入阴极室结合OH-得到产品LiOH溶液。由分析知,A错误;阳极 可得到O2、H2SO4,阴极可得到H2、LiOH,B正确;如果只有阳离子交换膜, 则阳极产生的H+进入阴极室中和OH-,不能得到LiOH,C错误;石墨b上电极 反应为2H2O+2e-==2OH-+H2↑,D错误。
的量之比为1∶1,若B口不加入物质,则电解一段时间后补充适量式设问】 (1)如图所示,A、B、C、D、E、F表示的物质分别是什么? (2)阳离子交换膜的作用是什么?
提示 (1)精制饱和食盐水、NaOH的水溶液、淡盐水、NaOH的浓溶液、 H2、Cl2。 (2)既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2混合而引起爆炸,又能避免Cl2 和NaOH反应而影响烧碱的质量和产量。
答案D
解析由钠离子的移动方向可以确定左边电极为阳极,右边电极为阴极。阴
极发生还原反应,氢气从E口逸出,B口应补充水并加入少量NaOH增强溶液
的导电性,D口得到氢氧化钠浓溶液,A、B项正确。电解饱和食盐水的化学
方程式为2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑,当有1 mol氯气生成时,有2
mol氢氧化钠生成,C项正确。电解过程中减少的是氢气和氯气且二者物质
(4)电解总反应:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑。
离子方程式:2Cl-+2H2O
2OH-+Cl2↑+H2↑。
2.铜的电解精炼 (1)装置:
(2)精炼铜时的电极反应: 阳极:Cu-2e-==Cu2+,Zn-2e-==Zn2+,Fe-2e-==Fe2+,Ni-2e-==Ni2+。 阴极:Cu2++2e-==Cu。
应:2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4、2H2O 2H2↑+O2↑,生成的气体中 n(H2)=0.1 mol,n(O2)=0.1 mol+0.05 mol=0.15 mol,所以 V(H2)∶V(O2)=0.1 mol∶ 0.15 mol=2∶3,C 项错误;因电解后从溶液中析出 Cu、O2、H2,所以只加入 CuO 不能使溶液恢复到电解前的浓度,D 项错误。
(3)氯碱工业制烧碱、氢气和氯气:
【微点拨1】工业上电解饱和食盐水制备烧碱时必须阻止OH-移向阳极,以
使NaOH在阴极溶液中富集,常用阳离子交换膜将两溶液分开,使阳离子能
透过阳离子交换膜,而阴离子不能通过。
2.铜的电解精炼与电镀铜的对比
项目
电解精炼铜
电镀铜
电极材料
阴极 阳极
精铜 粗铜
镀件 纯铜
电极反应
3.电镀 (1)定义:应用电解原理在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。 (2)电镀池的设计:一般都是用含有镀层金属离子的电解质溶液作为电镀液; 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;镀件与直流电 源的负极相连,作为阴极。如铁钉镀铜。 阳极:Cu-2e-==Cu2+。 阴极:Cu2++2e-==Cu。
答案 B
解析 电解饱和食盐水的总反应为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑, NaOH在阴极区生成,Cl2在阳极区生成。按照该同学制作的竖直的家用环 保型消毒装置,若将阳极置于上方,则氯气一生成即逸出,不能完全与NaOH 作用。因此,应将阳极置于下方,阴极置于上方,下方阳极生成的氯气通过 溶液时即可充分地被阴极生成的NaOH吸收,吸收过程发生反应的化学方 程式为Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O。还应注意的是图中电极a、b是 电源的电极而非电解池的电极。与电解装置上方阴极相连的a为电源的负 极,则b为正极。
应用体验
【典例1】如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图(所用电 极均为惰性电极)。下列说法不正确的是( ) A.从E口逸出的气体是H2 B.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性 C.标准状况下每生成22.4 L Cl2,便产生2 mol NaOH D.若B口不加入物质,则电解一段时间后加适量盐酸可以使电解质溶液恢 复到电解前的浓度
(√ ) (7)电解精炼时,阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料。( √ )
重难探究•能力素养全提升
探究一 电解原理的应用
问题探究 1.氯碱工业的原理是什么? 提示2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑。 2.实际生产过程中为什么要用阳离子交换膜? 提示常用阳离子交换膜将两溶液分开,使阳离子能透过阳离子交换膜,而阴 离子不能通过,避免生成的氯气和氢氧化钠发生反应。
规律方法 电解过程中的一般计算方法
如以通过4 mol e-为桥梁可构建如下关系式: (式中M为金属,n为其离子的化合价数值)
变式训练2-1 (2022广东广州高二期末)可以用电解法制备LiOH,装置如图所示。以下说 法正确的是( )
A.在阳极室得到LiOH溶液 B.除了LiOH,此装置还可得到H2、O2、 H2SO4 C.只保留阳离子交换膜也可以得到产品 LiOH溶液 D.石墨b表面发生的电极反应式为 2H2O-4e-==O2↑+4H+
答案B
解析电解CuSO4溶液时,阳极反应为2H2O-4e-==O2↑+4H+,阴极反应为 Cu2++2e-==Cu,若阴极上没有氢离子放电,则图中气体体积与转移电子物质 的量的关系曲线应是直线,而题图中是折线,说明阴极上还发生反 应:2H++2e-==H2↑。当转移0.4 mol电子时,Cu2+恰好完全析出,
知识铺垫
电解熔融氯化钠制得钠,电解饱和氯化钠溶液能否制得钠? 提示否。由于饱和氯化钠溶液中含有Cl-、OH-、H+及Na+,且H+的放电能 力比Na+强,则阴极H+放电生成H2,所以得不到金属钠。
必备知识
1.电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气 (1)装置:
(2)现象: ①阳极:有刺激性气味的黄绿色气体产生。②阴极:有无色无味的气体产生, 阴极附近溶液变红。 (3)原理分析及电极反应: 电解时,OH-、Cl-移向阳极,H+、Na+移向阴极。 ①阳极电极反应:2Cl--2e-==Cl2↑,氧化反应。 ②阴极电极反应:2H++2e-==H2↑,还原反应。
归纳拓展 1.电解饱和食盐水制取烧碱 (1)电极反应: 阳极:2Cl--2e-==Cl2↑(氧化反应), 阴极:2H++2e-==H2↑(还原反应)。 (2)电解总反应:
总反应化学方程式:2NaCl+2H2O 总反应离子方程式:2Cl-+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑。 2OH-+H2↑+Cl2↑。
电镀铜实验装置
(3)电镀的主要目的:提高金属的抗腐蚀能力、耐磨性能或改善金属制品外 观。
4.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 还原出来。如Mn++ne-==M。 (2)电解熔融的氯化镁可制取金属镁。阳极反应:2Cl--2e-==Cl2↑; 阴极反应:Mg2++2e-==Mg;
A.电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为2 mol·L-1 B.忽略溶液体积变化,Cu2+恰好完全放电时所得溶 液中c(H+)=2 mol·L-1 C.当n(e-)=0.6 mol时,V(H2)∶V(O2)=3∶2 D.当n(e-)=0.8 mol时,向电解后的溶液中加入16 g CuO,则溶液可恢复到电 解前的浓度
n(Cu2+)=0.42mol=0.2 mol,根据铜原子守恒可得,c(CuSO4)=c(Cu2+)=00.2.2mLol=1 mol·L-1,A 项错误;当转移 0.4 mol 电子时,生成 n(H2SO4)=0.2 mol,随后相当于 电解水,因为忽略溶液体积变化,所以电解后所得溶液中
c(H+)=0.20m.2oLl×2=2 mol·L-1,B 项正确;当 n(e-)=0.6 mol 时,发生反
探究二 有关电解计算的三种常用方法 问题探究
在粗铜的精炼中,阴极和阳极通过的电子数相等吗?阴极和阳极两个电极 上的质量变化一样吗? 提示两个电极上通过的电子数一样;两个电极的质量变化不相等。
归纳拓展 遵循电子守恒
有关电解计算的方法 (1)根据电子守恒法计算:用于串联电路中各电极产物的计算,其依据是电 路上转移的电子数相等。 (2)根据电解总反应计算。先写电极反应,再写出电解总反应,最后根据电 解总反应计算。 (3)根据关系式计算。根据电子得失相等找到已知量与未知量之间的关系, 从而推出计算所需的关系式。
3.电冶金
利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。
项目
电解总反应
阳极、阴极反应
冶炼钠 2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
冶炼镁 MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
冶炼铝 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑
2Cl--2e-==Cl2↑、2Na++2e-==2Na 2Cl--2e-==Cl2↑、Mg2++2e-==Mg 6O2--12e-==3O2↑、4Al3++12e-==4Al