铜电极电解饱和食盐水
电解饱和食盐水实验报告
电解饱和食盐水实验报告探究饱和食盐水的电解【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、培养学生的实验室安全意识【实验猜想】以铜丝或铁钉为阴极，碳棒为阳极，饱和食盐水为电解液，最终会生成H和Cl2 2【仪器和试剂】仪器:具支U型管、玻璃棒、铁架台2个、碳棒、粗铁钉或铜丝、导线、直流电源、玻璃导管、试管、酒精灯、橡胶管、烧杯等。
试剂:饱和食盐水、淀粉碘化钾试纸、酚酞试液、NaOH溶液等。
【看现象得结论】现象结论，, 有大量气泡生成; 2H，2e===H? 2,, 阴极附近溶液变红;(2HO，2e===2OH，H?) 22阴极(铜丝/铁钉) 收集的气体，在酒精灯处由于该反应使溶液变为碱点燃，发出爆鸣声。
性，使酚酞变红,, 有大量气泡生成; 2Cl,2e===Cl?(部分Cl22生成的气体有刺激性气溶于水中，水呈现出黄绿色) ,,阳极(碳棒) 味; 2I，Cl===I，2Cl 22生成气体使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝;阳极一端溶液慢慢有黄铜丝是金属，在阳极可失电绿色; 子变为铜离子: 2+ 铜丝断裂，碳棒落入U形Cu,2e=== Cu(蓝色)2+,(实验时用导线捆绑着管底部; Cu + 2OH=== Cu(OH)? 2碳棒，导线中的铜丝与碳切断电源，向阳极滴加几电解后溶液温度升高，则棒相缠绕，碳棒与铜丝都滴NaOH，有蓝色沉淀生Cu(OH)分解为CuO 和HO 2 2 没入电解液中) 成，蓝色沉淀过一会变黑;U形管发热以上说明实验猜想是正确的【实验原理】1、常见阳离子放电顺序: +2++2+3+2+2+2+2++2++2+K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)，Cu、Ag、Au ———————————————————————————?逐渐增强常见阴离子放电顺序: 3-----2-2-SO、NO、OH、Cl、Br、I、S 4————————————————?逐渐增强+ , ， , 饱和食盐水中的离子有Na、Cl、H、OH，按照放电顺序，阳离子应该是H， - 先放电，被还原为H，阴离子应该是Cl先放电，被氧化为Cl。
人教版化学选修四第四章《电化学基础》测试题(含答案)
第四章《电化学基础》测试题一、单选题1．有一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子溶剂，在200 ℃左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。
电池总反应为C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，电池示意如图，下列说法不正确的是( )A．a极为电池的负极B．电池工作时，电流由b极沿导线经灯泡再到a极C．电池正极的电极反应为4H＋＋O2＋4e－===2H2OD．电池工作时，1 mol乙醇被氧化时就有6 mol电子转移2．能正确表示下列反应的离子方程式是（）A．Na2S水解：S2- +2H2O ⇌ H2S+2OH﹣B．向FeCl3溶液中加入Mg（OH）2：3Mg（OH）2+2Fe3+ = 2Fe（OH）3+3Mg2+C．用醋酸溶液除水垢：2H++ CaCO3=Ca2++ H2O+CO2↑D．用铜为电极电解饱和食盐水：2Cl-+ 2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-3．某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为Li1－CoO2＋Li x C6===LiCoO2＋C6(x＋1)。
下列关于该电池的说法正确的是()xA．放电时，Li＋在电解质中由正极向负极迁移B．放电时，负极的电极反应式为Li x C6+ x e－===x Li＋＋C6C．充电时，若转移1 mol e－，石墨(C6)电极将增重7x gD．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2＋x e－===Li1－x CoO2＋x Li＋4．下列关于原电池的叙述中，正确的是（）A．电流从正极流出B．正极不断产生电子经导线流向负极C．负极发生还原反应D．电极只能由两种不同的金属构成5．下列说法中正确的是（）A．钢铁在潮湿空气中生锈属于电化学腐蚀B．电解水生成H2和O2的实验中，可加入少量盐酸或硫酸增强导电性C．同一可逆反应使用不同的催化剂时，高效催化剂可增大平衡转化率D．升高温度能使吸热反应速率加快，使放热反应速率减慢6．500 mL 1 mol/L的稀HCl与锌粒反应，下列措施不会使反应速率加快的是A．升高温度B．加入少量的铜粉C．将500 mL 1 mol/L的HCl改为1000 mL 1 mol/L的HClD．用锌粉代替锌粒7．下列关于如图所示原电池装置的叙述中，正确的是A．铜片是负极B．电流从锌片经导线流向铜片C．硫酸根离子在溶液中向正极移动D．锌电极上发生氧化反应8．对于下列实验事实的解释，不合理．．．的是A．A B．B C．C D．D9．我国科学家已研制出一种可替代锂电池的“可充室温Na-CO2电池”，该电池结构如图所示。
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。
电解饱和食盐水阴极
1、两极 2、电解质溶液 3、闭合回路
正极（较不活泼金属或石墨） 电子流入的一极 负极（较活泼金属） 输出电子、电子流出的一极
负极
e 经导线
正极
阳极
负极
→ e → ←
I
I
e
阴极
正极
阴极
负极 正极 （同电子流向相反）
I 经导线
阳极 ← 正极 （同电子流向相反）
原电池与电解池的比较
原电池 电极 反应 能量 转换
两句经典的描述
电解质在水中的溶解过程也就是其电离过程。
电解质溶液的导电过程实质上就是电解过程。
比较：
电解池与原电池的不同点。
原电池与电解池的比较
回忆： 铜—锌 原电池 e
Zn 负极 Cu 正极
稀 H2SO4
铜—锌原电池
电极反应：负极(Zn)：Zn - 2e → Zn2+ （氧化反应） 正极(Cu)：2H++ 2e → H2↑ （还原反应） 总的电池反应： Zn + 2H+
电解饱和食盐水
（负极） -
+（正极）
阴极
（铁棒）
阳极
（碳棒）
电解饱和食盐水的实验现象、产物、产 物的检验。
电解饱和食盐水 - +
阴 极 使湿润的 阳 淀粉KI试纸 极 变蓝
H2
酚酞变红 NaOH
Cl2
思考：
1. 电解质溶液为什么可以导电？
2. 溶液中存在哪些离子？ 3. 通电前这些离子是如何运动的？
电解饱和食盐水
电极反应方程式： 阴极：
阴 极 H2
+
Cl2
2H+ +
阳极：
以铜为电极电解饱和食盐水
.
.专业. 某化学研究小组以铜为电极电解饱和食盐水，探究过程如下：
【实验1】：如右下图装置，电源接通后，与电池负极相连的铜丝上有大量气泡产生；与电池正极相连的铜丝由粗变细。
电解开始30s 内，阳极附近出现白色浑浊，然后开始出现橙黄色浑浊，此时测定溶液的pH 约为10。
随着沉淀量的逐渐增加，橙黄色沉淀慢慢聚集在试管底部，溶液始终未出现蓝色。
【实验2】：将实验1中试管底部的橙黄色沉淀取出，分装在两支小试管中，以后的操作和现象如下：
序号 操作 现象
① 滴入稀硝酸溶液 沉淀溶解，有无色气泡产生，最终得到蓝色溶液。
② 滴入稀硫酸溶液 橙黄色沉淀转变为紫红色不溶物，溶液呈现蓝色
阅读资料：常见铜的化合物颜色如下：
物质 颜色 物质 颜色
氯化铜 固体呈棕色，浓溶液呈绿色，稀溶液呈蓝色
氢氧化亚铜 (不稳定) 橙黄色 碱式氯化铜 绿色 氢氧化铜 蓝色 氧化亚铜 砖红色或橙黄色 氯化亚铜 白色 请回答下列问题：
（1）铜的常见正化合价为 +1 、 +2 ，
最终试管底部橙黄色沉淀的化学式 Cu 2O 。
（2）阴极上发生的反应为：2H ++2e -= H 2↑ 或2H 2O +2e -= H 2↑+2OH -，
阳极上发生的反应为： Cu + Cl - - e -= CuCl↓ 。
（3）写出实验2中①、②的离子方程式
①3Cu 2O + 14H + + 2NO 3-= 6Cu 2+ + 2NO↑ + 7H 2O ，
②Cu 2O + 2H + = Cu + Cu 2+ + H 2O 。
电解饱和食盐水阴极产物和阳极产物
电解饱和食盐水阴极产物和阳极产物
电解饱和食盐水时，阴极和阳极产生的产物取决于所选择的电极材料。
在饱和食盐水中，阴极通常是负极，而阳极是正极。
1. 阴极产物：在阴极上，如果使用普通金属电极（如铁、铜、铝等），则产生的阴极产物通常是氢气（H2）。
这是由于水
分解反应发生在阴极上，水分子被还原成氢气和氢离子
（H+）。
2. 阳极产物：在阳极上，如果使用普通金属电极（如铁、铜、铝等），则发生的反应通常是金属离子的氧化反应。
例如，铜阳极上的铜离子（Cu2+）将转化为铜离子（Cu2+）并释放出
电子。
但是，在饱和食盐水中，通常不会生成明显的阳极产物，因为任何物质在阳极上的氧化反应速度都较慢，并且水分子在阳极上的电解反应速度较快。
需要注意的是，以上描述的是一般情况下的情况，具体的阴极和阳极产物可能会受到其他因素（如电解条件、溶液中其他化学物质的存在等）的影响。
电解法制烧碱
1.H2和Cl2 混合不安全 上述装置的弱点：
2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯
工业上通常选用隔膜法或离子膜法电解
生产流程
隔膜的作用：
(1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸； (2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠 的产量。
隔膜法电解 以石墨为阳极，铁为阴极，采用石棉隔膜的一种电
隔膜法电解工艺流程
电解液的蒸发
1.目的：浓缩NaOH；使NaCl结晶析出 2.电解液蒸发原理：蒸汽加热
固碱的制造
将液碱制成固体碱
降膜式蒸发器：适用于粘度在 0.05～0.4Pa· s、蒸发量较小 者
升膜式蒸发器：适用于粘度 小于0.05Pa· s、蒸发量较大 者
实验内容及要求
电解的基本原理，电极反应，隔膜的作用
解方法，隔膜是由一种多孔渗透性材料成。
隔膜的作用：将阳极产物与阴极产物隔开，可使电
液和钠离子以一定的流速流向阴极并且在一定程度上
阻止OH-向阳极扩散。
电极反应及副反应
电极反应 副 反 应
Cl2 + H2O NaOH + HClO NaOH + HCl NaClO + 2HClO 12ClO- + 6H2O – 12e HClO3 + NaOH HCl + NaOH NaClO + 2[H] NaClO3 + 6[H]
讨论电流效率及电压效率与哪些因素有关
绘制电解工艺草图，蒸发浓缩工艺草图，蒸发制固 碱工艺草图 一次盐水开车操作（实验室现场完成） 在工艺图上标注出主要物流的名称及状态 对整个工艺进行简极： 2H+ + 2e- = H2↑ 阳 极： 2Cl- -2e- = Cl2↑
巩固练习_电解原理_基础
【巩固练习】一、选择题1．下列说法不正确的是（）。
A．不能自发进行的氧化还原反应，一般可以通过电解实现B．电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化C．电解池和原电池中均发生氧化还原反应D．电解、电离、原电池均需要通电2．电解CuCl2和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上分别析出的物质是（）。
A．H2和Cl2B．Cu和Cl2C．H2和O2D．Cu和O23．（2016 湖南祁阳县二模）如图所示，甲、乙两个装置，所盛溶液体积和浓度均相同且足量，当两装置电路中通过的电子都是1mol时，下列说法不正确的是（）。
A．溶液的质量变化：甲减小乙增大B．溶液pH变化：甲减小乙增大C．相同条件下产生气体的体积：V甲=V乙D．电极反应式：甲中阴极为Cu2++2e-=Cu，乙中负极为Mg-2e-=Mg2+4．用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是（）。
①CuSO4②BaCl2③AgNO3④H2SO4A．①②B．①③C．①④D．②④5．已知铜或银做电解池的阳极时能被氧化成金属离子，下图中四组装置分别通电一段时间后，溶液质量增加的是（）。
A．B．C．D．6．关于铅蓄电池的说法正确的是（）A．在放电时，正极发生的反应是Pb(s)+SO42—(aq)=PbSO4(s)+2e—B．在放电时，该电池的负极材料是铅板C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D．在充电时，阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e—=Pb(s)+SO42—(aq）7．氢是一种清洁的可再生能源。
上海最新研发的“超越”3号氢燃料电池轿车，每行驶100km仅耗氢1kg左右，同时消耗氧气约为（原子量：H—1，O—16）（）。
A．100mol B．250molC．500mol D．1000mol8．以石墨为电极，电解KI溶液（含有少量的酚酞和淀粉），下列说法错误的是（）。
A．阴极附近溶液呈红色B．阴极逸出气体C．阳极附近溶液呈蓝色D．溶液的pH变小9．用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一物质（中括号内），溶液一定能复原的是（）。
铜电极电解饱和食盐水
铜电极电解饱和食盐水实验原理：用铜电极电解饱和食盐水时，两极发生的电极反应分别为：阳极：2Cu一+2e一+2Cl一=2CuCl↓(氧化反应)阴极：2H20+2e一=20H一+H2 ↑ (还原反应)CuCl为白色沉淀(附着在铜上颜色不明显,主要显示的为铜的红棕色)，当在U 形管底部与阴极电解生成的OH—离子相遇时，生成更难溶的橙黄色沉淀CuOH(CuCl、CuOH的溶度积分别为1．2×10—6和1．2×10—14)，反应方程式如下： CuCl+OH一==CuOH+Cl—随后，CuOH部分分解成红色的Cu2O，得到CuOH、Cu2O的混合物。
2CuOH(橙黄)=Cu2O(红色)+H2O(橙黄与红色差别不大不易观察分辨) 阳极一侧白色浑浊逐渐变为浅蓝色是由于CuCI被氧化的结果。
4CuCl+O2+4H20==3CuO·CuCl2·3H20+2HCl实验过程：1、首先配置氯化钠在一洁净的100mL烧杯中加入大约50mL水，然后加入氯化钠固体并用玻璃棒搅拌，直至烧杯中有不溶解的氯化钠固体。
2、将饱和氯化钠溶液倒入U型管中，并插上铜棒，如右图所示。
3、打开学生电源开关，将电压调节至20V，进行电解。
电解氯化钠饱和溶液的实验现象：1、开始时，阴极铜棒有大量气泡放出，阳极铜棒上有少量白色物质生成。
原因：阳极铜棒上开始有CuCl生成。
2、随着时间的进行，阴极附近的溶液呈U型管。
阳极的白色浑浊逐渐增多，渐渐沉积到试管底部，在U型管底部有少量橙色沉淀生成。
原因：开始有CuCl变成氧化铜和氧化亚铜3、U型管内的橙色物质增多，甚至可以看到阳极和试管底部有一条橙色的“带子”，并且在靠近阴极的底部有一个橙色的面。
可以看到阳极的铜棒明显变细。
4、关闭电源，阴极白色浑浊的现象迅速消失。
原因：阴极铜棒附近的浑浊是由于溶液中有大量气泡的原因。
将白色沉淀分别加入三支试管，依次编号为A、B、C，A。
电解饱和食盐水实验结论
电解饱和食盐水实验结论电解饱和食盐水是一种通过电解过程将盐水分解成盐和水的实验。
本文旨在探讨这种实验的结论和影响因素。
实验材料：食盐、蒸馏水、两块铜板、导线、电源、灯泡。
实验步骤：1. 将食盐溶解在蒸馏水中，制成盐水溶液。
2. 将两块铜板依次放入盐水溶液中，并连接上导线，使铜板与电源连接。
3. 打开电源，将电流通过盐水溶液，使溶液中的盐离子分别向铜板移动。
4. 随着时间的推移，盐水溶液中的盐离子会开始沉积在铜板上，形成结晶。
5. 最终，盐水溶液中的盐完全分离出来，形成固体，水和氢氧根离子则留在溶液中。
结论：经过电解饱和食盐水实验，我们得到如下结论：1. 盐水可被通过电解分离成盐和水。
2. 电流的强度会对分离效果产生影响，电流越强，分离效果越明显。
3. 结晶的形成取决于两块铜板之间的间距，间距越小，结晶越快。
4. 电解后的盐呈现纯白色，没有其他颜色。
影响因素：在电解饱和食盐水实验中，影响分离效果的因素主要有以下几个方面：1.电流的强度：在实验过程中，如果电流的强度不足，那么分离效果将不明显，甚至无法将盐和水分离出来。
2.电极的材料：在实验中，我们主要采用了铜板作为电极，但如果我们采用其他材料，分离效果将会有所不同。
3.间距的大小：在实验中，两块铜板之间的间距越小，结晶形成就越快，如果间距过大，则需要更长时间才能得到清晰的结晶。
4.溶液的浓度：如果盐水溶液的浓度过低，那么分离效果就会受到影响，无法产生清晰的结晶。
5.温度的影响：温度会影响实验的结果，温度越高，结晶会更快形成。
总结：电解饱和食盐水实验是一种非常有趣的化学实验，通过实验我们可以了解化学实验的各种影响因素，并且可以帮助学生更好地了解化学原理。
通过实验，我们可以清晰地看到盐离子在电场作用下的运动及沉积行为，并在实验中观察到结晶的形成过程。
从而达到加深学生对化学知识的理解和学习效果。
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。
2022~2023年高二上册第三次月考化学考题(湖南省长沙市雅礼中学)
选择题化学与社会、生产、生活密切相关，下列说法正确的是（）A.工业上用电解MgO、Al2O3冶炼对应的金属B.明矾可以水解，因此可用作自来水消毒净化C.用浸高锰酸钾的硅藻土作水果保鲜剂，高锰酸钾与乙烯发生加成反应D.电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法【答案】D【解析】A.MgO是离子化合物，离子间以极强的离子键结合，物质的熔点高，熔点为2800℃、电解时耗能高，MgCl2也是离子化合物，但由于离子半径Cl->O2-，所以离子键比在MgO的弱，物质的熔点比MgO低，因此在工业上常用电解熔点较低的MgCl2的方法生产金属镁，A错误；B.明矾水解产生的氢氧化铝胶体表面积大，吸附力强，可以吸附杂质而具有净水作用，但不具有杀菌消毒作用，B错误；C.高锰酸钾具有强的氧化性，能够氧化催熟剂乙烯，C错误；D.镁比铁活泼，镁与铁连接后，构成原电池，Mg为负极，失去电子受到腐蚀，从而保护了铁不受腐蚀，该方法是牺牲阳极的阴极保护法，D正确；故合理选项是D。
选择题食品保鲜所用的“双吸剂”，是由还原铁粉、生石灰、氯化钠、炭粉等按一定比例组成的混合物，可吸收氧气和水。
下列分析不正确的是（）A.“双吸剂”中的生石灰有吸水作用B.“双吸剂”吸收氧气时，发生了原电池反应C.吸收氧气的过程中，铁作原电池的负极D.炭粉上发生的反应为：O2+4e﹣+4H+=2H2O【答案】D【解析】A．氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，具有吸水性，从而可以作干燥剂，则“双吸剂”中的生石灰有吸水作用，故A正确；B．在食品包装中加入铁粉，与碳粉、氯化钠溶液可构成原电池，正极上氧气得到电子，发生了原电池反应，故B正确；C．Fe为活泼金属，易失去电子，铁作原电池的负极，故C正确；D．由选项BC可知，正极上氧气得到电子，电极反应为O2+4e﹣+2H2O ＝4OH﹣，故D错误；故选：D。
选择题化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（）A.铜作电极材料电解饱和食盐水时总反应为：2H2O+2Cl―Cl2↑+ H2↑+2OH―B.铅蓄电池充电时阳极反应式为：PbSO4–2e-+2H2O＝PbO2+4H++SO42―C.粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu–2e-＝Cu2+D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe–2e-＝Fe2+【答案】B【解析】A. 用铜为电极电解饱和食盐水，阳极上铜失电子被氧化，总反应为Cu+2H2O Cu（OH）2↓+H2↑，故A错误；B. 充电时，阳极上PbSO4失电子发生氧化反应，阳极反应为PbSO4＋2H2O－2e－＝PbO2＋4H+＋SO42－，故B正确；C. 精炼铜时，与电源负极相连的是纯铜，电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，故C错误；D. 钢铁在空气中发生电化学腐蚀时为吸氧腐蚀，铁易失电子发生氧化反应而作负极，碳作正极；正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e- =4OH-，故D错误；正确答案是B。
化学用语 离子反应--3年高考1年模拟化学真题分类汇编(解析版)
化学用语离子反应考点1化学用语1(2024·湖北卷)化学用语可以表达化学过程，下列化学用语表达错误的是A.用电子式表示Cl 2的形成：B.亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的CO ：Cu NH 3 2 2++CO +NH 3⇌Cu NH 3 3CO2+C.用电子云轮廓图示意p -p π键的形成：D.制备芳纶纤维凯芙拉：【答案】B【解析】A ．氯元素为VIIA 族元素，最外层电子数为7，Cl 原子与Cl 原子共用1对电子形成Cl 2，电子式表示Cl 2的形成过程为：，故A 正确；B ．亚铜氨中铜元素的化合价为+1价，而Cu NH 3 22+中铜元素为+2价，亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的CO 的原理为：Cu NH 3 2 ++CO +NH 3⇌Cu NH 3 3CO +，故B 错误；C ．π键是由两个原子的p 轨道“肩并肩”重叠形成的，用电子云轮廓图表示p -p π键的形成为，故C 正确；D ．的氨基和的羧基发生缩聚反应生成高聚物和水，其反应的化学方程式为，故D 正确；故答案为：B。
2(2023·湖北卷)化学用语可以表达化学过程，下列化学用语的表达错误的是A.用电子式表示K2S的形成：B.用离子方程式表示Al OH3溶于烧碱溶液：Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-C.用电子云轮廓图表示H-H的s-sσ键形成的示意图：D.用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂：【答案】D【解析】A．钾原子失去电子，硫原子得到电子形成硫化钾，硫化钾为离子化合物，用电子式表示K2S的形成：，A正确；B．氢氧化铝为两性氢氧化物，可以和强碱反应生成四羟基合铝酸根离子，离子方程式为：Al(OH)3+OH-=Al(OH)4-，B正确；C．H的s能级为球形，两个氢原子形成氢气的时候，是两个s能级的原子轨道相互靠近，形成新的轨道，则用电子云轮廓图表示H-H的s-sσ键形成的示意图：，C正确；D．用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂为，D错误；故选D。
2022-2023学年上海高一上学期化学同步作业(沪科新版)2-1-2电解饱和食盐水(含详解)
2.1.2电解饱和食盐水一、单选题（本大题共9小题，共27.0分）1.下列与钠有关的说法正确是A. 金属钠可保存在煤油中，也可保存在CCl4中B. 金属钠着火不能用水或泡沫灭火器灭火C. 钠在空气中露置最终生成的物质是碳酸氢钠D. 电解熔融的氯化钠和电解饱和食盐水都可得到金属钠2.在工业生产中要制取某种物质，除了要考虑反应进行的可能性，还要考虑原料来源、成本高低和设备要求等原因，以选取最适当的方法。
下列制取NaOH最适当的方法的是()A. Na2O与H2O反应B. Na与H2O反应C. Na2O2与H2O反应D. 电解饱和食盐水3.钠及其化合物在生活和化工生产中具有广泛的用途，下列说法正确的是A. 金属钠可通过电解饱和食盐水而制得B. 碳酸钠可用于制造洗涤剂，因为碳酸钠是碱C. 碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多，因为碳酸氢钠可与盐酸反应且碱性较弱D. 钠钾合金能用作原子反应堆的导热剂是由于二者是活泼金属易失电子4.用惰性电极电解饱和食盐水(含少量Ca2+、Mg2+)并进行相关实验，电解一段时间后，各部分装置及对应的现象如图：对应现象(1)中黑色固体变红(2)电极a附近溶液出现浑浊(3)中溶液出现浑浊(4)中溶液红色褪去下列对实验现象解释不正确的是()5. A. (1)中：CuO+H2 − △ Cu+H2OB. (2)中a电极：2H2O+2e−=H2↑+2OH−，Mg2++2OH−=Mg(OH)2↓C. (3)中：Cl2+S2−=S↓+2Cl−D. (4)中：Cl2+H2O⇌HCl+HClO下列物质属于电解质的是()A. 饱和食盐水B. 二氧化碳C. 石墨D. 硫酸钡6.甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能．乙图是一种家用环保型消毒液发生器，用惰性电极电解饱和食盐水．下列说法中不正确的是()A. N电极上每消耗22.4L气体(标准状况)时，则有4molH+通过质子交换膜从负极区移向正极区B. 若装置乙所需的电能来自装置甲，则b极应与X极连接C. 若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M极发生的电极应为C6H12O6+6H2O−24e−=6CO2↑+24H+D. 由装置乙制得的家用消毒液的主要成分是NaClO7.下列有关物质制备说法不正确的是()A. 电解饱和食盐水制得Cl2B. 电解熔融MgCl2制得金属MgC. 高温下CO还原赤铁矿可用于炼铁D. 电解熔融AlCl3制得金属Al8.如图是工业上采用离子交换膜法电解足量饱和食盐水的示意图。
电解饱和食盐水微型化学实验案例的设计
电解饱和食盐水微型化学实验案例的设计作者：林捷来源：《化学教与学》2018年第02期摘要：利用注射器针筒及铅笔芯和充电宝设计微型实验，实验仪器常见，节约实验成本，操作简单方便，反应迅速，现象明显，利于课堂分组，也方便学生家庭实验，使学生实验的动手率达到百分百成为可能。
关键词：电解饱和食盐水；漂白液；化学工业；实验改进一、設计思路1.问题提出氯碱工业是课标要求的五大基本化学工业之一。
在实际教学中发现学生对化工技术知识存在学习障碍，容易产生“懂化学原理，不懂化工技术”的现象。
为追求化学原理的真实性，化工题成为近年高考新宠，如交换膜技术。
但此类题得分率均不高，这就要求我们在教学中要帮助学生建立相应化工模型。
笔者认为可尝试先从解决生活实际问题出发，再回归教材实验分析，再分析化工生产与实验室的不同点。
克服学生对化工分析的认知恐惧障碍心理。
电解饱和食盐水是氯碱工业的主要反应，也是电解原理的一个重要应用。
不同版本的电解饱和食盐水装置有所不同，鲁科版《化学反应原理》教材中“电解饱和食盐水”实验使用u型管做发生装置，并要求学生设法检验两极附近溶液组成的变化并判断气体产物。
笔者认为该装置有两个缺点：电极距离太远，离子移动速度慢，电解过程缓慢；教材中强调实验现象的过程和结果的分析，忽略了有毒气体的控制和处理。
氯气有毒对人体有强烈刺激性，若检验时有部分氯气泄漏在教室空气中将危害人体健康、污染空气，这与绿色化学的理念不符合，将此装置进行分组实验更是不现实。
2.本实验案例的设计思路以小明家办喜事，不小心把染红鸡蛋的有机染料弄到衬衫上，如何通过自己制备漂白液这样的生活实景导入。
通过前面学习，学生已经掌握了电解的原理，联系已有知识容易想到可以用电解食盐水的方法，通过产生的氯气与氢氧化钠反应可以制备次氯酸钠溶液。
生活化问题要生活化方法解决，药品和仪器应在家里随手可得，所以笔者想到的电解仪器和药品该是手机充电头或者充电宝、铅笔芯、USB数据线、碗、饱和食盐水，就可以指导学生在家里自己动手制备次氯酸钠漂白液。
铜电极电解饱和食盐水
1
10101550136 程纯洁 4[Cu(NH3)2]+ +8NH3·H2O + O2 = 4[Cu(NH3)4]2+(绛蓝色)+4OH- + 6H2O
三、 实验用品
仪器:U 型管、铜丝、烧杯、试管、胶头滴管、玻璃棒、铁架台、铁夹、直流电 源、导线
试剂:NaCl 固体、稀硫酸、氨水
装置图：
四、 实验步骤
3
10101550136 程纯洁
问题
1、若阴阳两电极调换，可以吗？如果调换，会发生什么？ 答案：不可以。如果调换，阳极为铜丝或铁钉，阴极为碳棒。阳极发生氧化反应， 金属做阳极电解时，失电子成为离子进入溶液而被损耗，阴极 H＋放电生成 H2,因 H＋放电破坏了水的电离平衡，致使溶液中 OH－浓度增加，这两种金属离子均与 OH －不能共存而生成沉淀。如：用铜丝，则生成 Cu(OH) 2 沉淀，Cu(OH) 2 受热分解 为 CuO；用铁钉，Fe 失电子成为 Fe2＋，Fe2＋与 OH－生成 Fe(OH)2 沉淀，Fe(OH)2 不 稳定，易被空气中的 O2 或电解液中的 O2 氧化成 Fe(OH)3 而发生白色—→灰绿色— →红褐色的颜色变化。
八、 注意事项
1、 为使实验现象更加的明显、清晰，电解时所加的电源电压不宜过大，本实验 要求不超过10V。
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3. 燃料电池反应
取下电源，接通发光二极管（长脚正），二极管即被点亮，记录亮灯时间。
接通电源后，二极管立即发出绿色的光，
进行计时，随着时间的进行计时，随着时间的延长，二极管的光线变弱。
二极管不亮时，计时结束，总共亮的时间为2分37秒。
四、实验思考：
思考提问
1.思考比较用铜电极电解水比用石墨做电极电解水有什么优点？
《铜电极电解饱和食盐水、燃料电池》
一、 实验原理
二、知识回顾联想
三、实验步骤
（一）铜电极电解饱和食盐水
实验步骤
实验现象
1.配置饱和食盐水
查阅资料得知，在20摄氏度下，氯化钠的溶解度为35.8g/100g。
加入约38克氯化钠100毫升蒸馏水，
溶液为澄清透明无色。溶液底部看到不溶的白色晶体颗粒。
2．制作电极
再后来，整个负极的部位都出现黄色沉淀
。
4. 产物的检验
电解一段世界后，当橙黄色沉淀在阴极附近聚集较多时，把沉淀取出，分装在3支小试管里，分别做以下实验：
（1）滴入稀硫酸，观察实验现象
（2）滴入氨水，使沉淀溶解，放置一段时间，观察溶液发生的变化。
用胶头滴管吸取沉淀集中部位的溶液，等量加入到三支试管当中：
（2）同理，在燃料电池的制作实验中，如果在电解液(Na2SO4溶液)中预先滴加指
示剂,电解时电极附近溶液的颜色有明显变化,可表明发生的是水的电解反应;电池放电后颜色虽大(因化学能并不能完全转化为电能),但溶液经过搅拌后,颜色又恢复到电解前的状态,表明其中是氢气、氧气发生了电极反应。因此,加入适当的指示剂有利于显示实验过程中发生的相关电极反应。
所以电解稀的氯化钠溶液时NaCI在电解过程中没有起实质性变化。
（3）当氯化钠的浓度大时，发生如下反应：
阳极：Cu一2e+ 2CL-=2CuCL(氧化反应)
阴极：H2O + 2eˉ== 2OHˉ+ H2(还原反应)
所以，两个反应的本质是不同的，不能采用氯化钠的稀溶液代替饱和的氯化钠溶液。
4、解释铜电极电解饱和食盐水中产物的检验过程产生现象的原因。
试管中的氯化钠浓度较小,反应速度较慢,生成黄绿色沉淀;
当氯化钠溶液中的浓度更小时，反应速度更慢,生成蓝色沉淀Cu (OH)2
（2）从反应实质上说，当用Cu做电极电解氯化钠稀溶液的过程,电极反应过程如下:
阳极：Cu一2e=Cu2+(氧化反应)
阴极：O2 + 2H2O + 4eˉ== 4OHˉ
Cu2+ +OH- == Cu(OH)2(蓝色沉淀)
CuCl+OH-=CuOH+Cl-随后,CuOH部分分解成红色的Cu2O,得到CuOH、Cu2O的混合物。
2CuOH(橙黄)=Cu2O(红色)+H2O
（2）阳极一侧白色浑浊逐渐变为浅蓝色是由于CuCl被氧化的结果。
4CuCl+O2+4H2O 3CuO·CuCl2·3H2O+2HCl
五、教学小拓展：
在U形管中加入饱和食盐水，用两根铜导线做电极
铜电极为砖红色有金属光泽
3.进行反应
分别将两根导线的一段伸入饱和食盐水中，另一端与直流电源两极
通电后：
正极ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
负极
立即产生白色沉淀
无明显现象
白色加深
一段时间后，在U形管中部看到溶液变为浅绿色
继续电解一段时间后，在U形管中部出现一条橙黄色的沉淀线条。
一段时间后，靠近负极的U形管部位出现颜色稍浅的桔黄色沉淀。
答：用石墨做电极电解饱和食盐水,跟用Cu做电极(阳极)电解饱和食盐水有着本
质的区别。
（1）从原理上可以看出，石墨做电极在电解条件下，
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。
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。
碳棒在煤气灯上进行灼烧，灼烧约7分钟，碳棒红热，碳棒底部有微弱火星。
立即将碳棒投入水中，碳棒急速冷却，产生大量水雾
一段时间后将碳棒取出，碳棒的的表面变得十分粗糙，有很多凸起和空隙。
2.安装实验装置
两碳棒分别接通电源的正、负极，通电一段时间后，两碳棒都会明显产生气泡
开始接通电源，碳棒并无明显现象。
通电十五秒后，在碳棒两极产生少量气泡
（2）从原理上讲，电极的内表面积越大,制成的电池电能越大。说明吸附在电极上的气体量越多,越有利于形成高能量电池。
7、为什么在燃料电池制作的实验中要用硫酸钠溶液代替水？采用不同的溶液对电池的对外供电能力有影响吗？
答：（1）为增强实验效果,常在水中加入一定浓度的硫酸(Ｈ2ＳＯ4)或氢氧化钠(ＮａＯＨ)。当电解水装置中收集到一定体积的氢气(Ｈ2)和氧气(Ｏ2)时,该装置实际上已形成能对外供电的氢氧燃料电池。
（2）无论采用何种材料做电极,电解水在进行一段时间后,切断电源,其装置对外供电能力输出电压大小,下同)与进行电解时外加电压的大小无关。
（3）通过查阅资料，用2%ＮａＯＨ或2%Ｈ2ＳＯ4作电解液,在电解一段时间后,切断电源,其装置对外供电的能力无明显差别。
8、在铜电极电解饱和食盐水的实验中，影响电解速率的因素有哪些？
答：（1）用铜电极电解饱和食盐水时,两极发生的电极反应分别为:
阳极:2Cu–2e-+2Cl-=2CuCl(氧化反应)
阴极:2H2O+2e-=2OH-+H2←(还原反应)
CuCl为白色沉淀,当在U形管底部与阴极电解生成的OH-离子相遇时,生成更难溶的橙黄色沉淀CuOH(CuCl、CuOH的溶度积分别为1.2×10-6和1.2×10-14),反应方程式如下:
9、在燃料电池的制作实验中，能否采用饱和溶液代替一般的电解质？
答：不能。
（1）因为若用饱和硫酸钠溶液作电解液，通电时间较长会因水减少而凝固
（2）若用饱和食盐水或稀盐酸作电解液形成氢氯燃料电池，二极管在短期内也能发光，但会因为氯气的产生而造成污染。并且通电时间较短。
10.为什么在铜电极电解饱和食盐水中沉淀的颜色会深浅不一，出现橙红和黄色？为什么阳极的白色会逐渐变为浅蓝色？
A．试管滴加稀硫酸，振荡，橙黄色沉淀消失，变为无色液体
B．试管滴加氨水，沉淀先变为墨绿色，再变为蓝绿色，最后沉淀溶解变为蓝色溶液。
C．作为空白对照，为橙黄色浑浊液。
（二）燃料电池的制作
实验步骤
实验现象
1.高温灼烧两根碳棒
把普通碳棒置于高温火焰上灼烧到发红，立刻投入冷水中使其表面变得粗糙多孔，以利其在电解水时可吸附较多的氢、氧气体
答：实验装置中影响电解饱和食盐水速率的条件有电压高低和电极间距等：
（1）在电解电压保持不变的情况下，电解时间会随着两电极间的距离变化而变化，表现为当增大两电极间的距离时，需要的电解时间增大，电解速率变慢。
（2）在其他条件不变的情况下，改变电解电压时，会发现电压与电解时间呈线性关系，并且随着电压的上升，电解所需要的时间减少，电解速率变快。这就为通过以改变电源电压的方式来提高电解效率提供了一定的理论依据，然而，由于实验中提供的直流电源具有一定额定电压，不可能无限制的改变电解电压，所以通过以改变电极间距离的方式来提高电解效率仍然具有一定应用价值。
2H++2e=H2↑(还原反应)
（2）从化学与环境的角度上说，在演示实验中，常规实验药品，用石墨做电极会产生的Ｃｌ2，尾气处理的操作烦琐;Ｃｌ2污染大，操作不便利。氯气有剧毒,对人体有强烈刺激性,若检验时有部分氯气泄漏在空气中,将危害人体健康,污染环境,这与绿色化学的
理念不符合。
2.思考为什么在铜电极电解饱和食盐水的实验中，沉淀会悬浮在U形管中而不沉入底部？
答：在实验中采用的是饱和食盐水，溶液中的密度大，开始生成的沉淀量并不多。由于饱和食盐水的密度较大，所以,生成的橙黄色沉淀聚集在液面上。
3．在铜电极电解饱和食盐水的实验中，可以用氯化钠稀溶液代替氯化钠饱和溶液吗？
答：（1）通过查阅资料得知,分别对不同浓度的氯化钠溶液进行电解来对比探究：
氯化钠溶液浓度较大,反应速度(产生气泡)快,生成橙黄色沉淀;
答：（1）用稀盐酸酸化：
CuCl经稀HCl酸化，沉淀溶解。
（2）用氨水检验：
氯化亚铜溶于氨水，生成不稳定的无色配合物[Cu(NH3)2]+ ,Cu(NH3)2]+在空气中很快氧化成绛蓝色的[Cu(NH3)4]2+
5、在两个实验中，如何能够更好地看出阴极的变化？
答：（1）在铜电极电解饱和食盐水的反应中，阴极的反应为：H2O + 2eˉ== 2OHˉ+ H2 (还原反应)，为了能够更好得验证氢氧根，可以在阴极滴入一滴酚酞试液。当看到溶液的颜色变化，即可判断氢氧根的生成情况。即：饱和食盐水中先滴入酚酞试液，能清晰准确地观察阴极附近溶液变红，直观地判断出阴极有碱生成
6、在燃料电池的制作，为什么要先将石墨电极进行灼烧？
答：（1）因为电解水装置在切断电源后,其对外供电能力与电极的表面状况有关。如碳棒、保险丝等表面较粗糙易吸附气体的电极,其装置在切断电源后,对外供电能力较大,持续的时间也较长。而对于铂(Ｐｔ)、铁钉等表面较光滑的电极的装置,其输出电压较小。所以要对电极进行灼烧再骤冷，使其表面变得更加粗糙，增加其供电能力。