电解原理的应用
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
－ ＋
答案：D
首 页 上一页 下一页
末 页
结
束
有关电解的计算
1．计算方法 有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、 某元素的化合价、元素的相对原子质量、溶液的 pH 及物质的量浓 度等。不论哪种计算，均可概括为下列三种方法：
电子守恒法 用于串联电路，通过阴、阳两极的电量相同等类型 计算 的计算，其依据是电路中转移的电子数相等 总反应式计 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总 算 反应式列比例式计算 根据得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的 关系式计算 桥梁，建立计算所需要的关系式
＋ －
Байду номын сангаас
(2)电冶金：电解是最强有力的氧化还原手段，适用于一 些活泼金属单质的制取，如冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属。 (3)电解熔融的氯化钠。 阳极反应： 2Cl －2e ===Cl2↑； 阴极反应： 2Na ＋2e ===2Na ； 电解 总反应：2NaCl(熔融) =====2Na＋Cl2↑。
首 页 上一页 下一页
首 页 上一页 下一页
末 页
结
束
2．关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是 A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B．电解液的成分都保持不变 C．阳极反应都只有 Cu－2e－===Cu2＋ D．阴极反应都只有 Cu2＋＋2e－===Cu
(
)
解析： A 项，电镀时镀件作阴极，错误；B 项，电解精炼铜 时，电解液成分发生变化，错误；C 项，电解精炼铜时，比 铜活泼的金属杂质(如锌)， 比铜更易被氧化 Zn－2e ===Zn2 。
首 页 上一页 下一页
末 页
结
束
电解原理的应用
1．电解饱和食盐水 氯碱工业：电解饱和食盐水的工业叫做氯碱工业。
首 页
上一页
下一页
末 页
结
束
2．电镀 (1)概念：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)目的：使金属增强 抗腐蚀 能力，增加美观度和表面硬度。
首 页
解析：由题意知电解 AgNO3 溶液时，阳极生成 O2 和 HNO3， 阴极生成 Ag，n(H＋)＝cV＝10－3×0.5＝5×10－4 (mol)，若设生 成 Ag 为 x，则 Ag ～ H＋ 1 mol 1 mol x 5×10－4 mol x＝5×10－4 mol，m(Ag)＝5×10－4 mol×108 g· mol－1＝0.054 g ＝54 mg。 答案：B
上一页
下一页
末 页
结
束
(3)实例(在铁件上镀铜)。
材料 阴极 阳极 电解质溶液
电极反应式
Fe Cu
Cu2 ＋2e ===Cu
＋ －
Cu－2e ===Cu2
－
＋
CuSO4 溶液
首 页
上一页
下一页
末 页
结
束
3．电解精炼铜
首 页
上一页
下一页
末 页
结
束
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。
＋ － － －
末 页
结
束
[特别提醒 ] (1)氯碱工业中所用的饱和食盐水必须精制， 以除去食盐
2 水中的 Ca2 、Mg2 、 SO4 等杂质。
＋ ＋ －
(2)电镀时电解质溶液的浓度不变而电解精炼铜时， 电解 质溶液的浓度减小。
首 页
上一页
下一页
末 页
结
束
1．用惰性电极电解 NaCl 水溶液，下列叙述正确的是 ( A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B．若在阳极附近的溶液中滴入 KI 溶液，溶液呈褐色 C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色
首 页 上一页 下一页
末 页
结
束
1．把两个惰性电极插入 500 mL 的 AgNO3 溶液中，通入直流 电电解。当电解液的 pH 从 6.0 变为 3.0 时(设电解时阴极没 有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略 )，电 极上析出银的质量大约是 ( ) A．27 mg B．54 mg C．108 mg D．216 mg
首 页 上一页 下一页
末 页
结
束
2．如图所示，若电解 5 min 时，测得铜电极的质量增加 2.16 g。 解析：(1)铜极增重，说明银在铜极析出，则铜极为阴极，X 为负极。 解析： (2)C 中铜极增重 2.16 g， 即析出 0.02 mol Ag， 线路中通过 0.02 试回答： － mol 电子。由 4e ～O2，可知 B 中产生的 O2 只有 0.005 mol，即 112 mL。但 B 中共收集到 224 mL 气体，说明还有 112 mL 气体是 H2， ＋ ＋ 即 Cu2 全部在阴极放电后，H 接着放电产生了 112 mL H2，则通过 0.01 mol 电子时，Cu2＋已完全变为 Cu 单质。 由 2e－～Cu，可知 n(Cu2＋)＝0.005 mol， 负 (1)电源中 X 极是 ________( 填“正”或“负”)极。 0.005 mol －1 则 c(CuSO4)＝－ ＝ 0.025 mol· L 。 － － 0.2 L (2)(3) 通电 5 min 时，知， B 中共收集到 224 mol mL(OH 标准状况 解析： 由 4e ～4OH A 中生成 0.02 ， )气体，溶 －14 1.0 × 10 － － 1 电解前后溶液的体积变化忽略不计 液体积为 200 L mL( )，则通 c(OH ) ＝ 0.1 mol· ， c(H ＋ ) ＝ mol· L － 1 ＝ 1.0× 10 － 13 0.1 －1 －1 0.025 mol· L 电前 (CuSO 。 4)＝ _______________________________ mol· L ，c pH ＝13。 (3)若 A 中 KCl 溶液的体积也是 200 mL，则电解后溶液的 pH
)
D．电解一段时间后，将全部电解质溶液转移到烧杯中，充 分搅拌后溶液呈中性 解析：用惰性电极电解 NaCl 溶液，阳极产物为 Cl2，阴极
产物为 H2 和 NaOH，不是金属钠，A 错误；NaOH 溶液使 酚酞溶液变红色，C 项错误；因产物中生成 NaOH，溶液不 可能呈中性，D 项错误。 答案：B
首 页 上一页 下一页
末 页
结
束
2.等量关系 (1)当电流通过一个或多个串联的电解池时， 它们皆处于同一 闭合电路中，所以各池的电流强度相等，同一时间内通过的电子 的物质的量相等。 (2)常见电化学计算的对应关系： 1 ＋ － H2～ Cl2～ O2～ Cu～ 2Ag～ 2H ～ 2OH 。 2 如电解中析出气体时，在同温同压下析出各气体物质的量之 比为 n(H2)∶ n(Cl2)∶ n(O2)＝ 1∶ 1∶ 0.5。
结
束
第三节 电解池
第二课时
[课标要求] 1．了解电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜以及电冶金等 电解原理的应用。 2．掌握电解原理的有关计算。
电解原理的应用
首 页
上一页
下一页
末 页
结
束
电解 1. 电解饱和食盐水的化学方程式为 2NaCl ＋ 2H2O===== 2NaOH＋ H2↑＋ Cl2↑。 2．电镀时，待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极，用 含镀层金属离子的溶液作电镀液。 3．电解精炼铜时，用纯铜作阴极，粗铜作阳极，用 CuSO4 溶液作电解液。 4．电解熔融 Al2O3 制取铝，电解熔融 MgCl2 制取镁，电解 熔融 NaCl 制取钠。
答案：D
首 页 上一页 下一页
末 页
结
束
有关电解的计算
1．计算方法 有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、 某元素的化合价、元素的相对原子质量、溶液的 pH 及物质的量浓 度等。不论哪种计算，均可概括为下列三种方法：
电子守恒法 用于串联电路，通过阴、阳两极的电量相同等类型 计算 的计算，其依据是电路中转移的电子数相等 总反应式计 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总 算 反应式列比例式计算 根据得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的 关系式计算 桥梁，建立计算所需要的关系式
＋ －
Байду номын сангаас
(2)电冶金：电解是最强有力的氧化还原手段，适用于一 些活泼金属单质的制取，如冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属。 (3)电解熔融的氯化钠。 阳极反应： 2Cl －2e ===Cl2↑； 阴极反应： 2Na ＋2e ===2Na ； 电解 总反应：2NaCl(熔融) =====2Na＋Cl2↑。
首 页 上一页 下一页
首 页 上一页 下一页
末 页
结
束
2．关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是 A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B．电解液的成分都保持不变 C．阳极反应都只有 Cu－2e－===Cu2＋ D．阴极反应都只有 Cu2＋＋2e－===Cu
(
)
解析： A 项，电镀时镀件作阴极，错误；B 项，电解精炼铜 时，电解液成分发生变化，错误；C 项，电解精炼铜时，比 铜活泼的金属杂质(如锌)， 比铜更易被氧化 Zn－2e ===Zn2 。
首 页 上一页 下一页
末 页
结
束
电解原理的应用
1．电解饱和食盐水 氯碱工业：电解饱和食盐水的工业叫做氯碱工业。
首 页
上一页
下一页
末 页
结
束
2．电镀 (1)概念：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)目的：使金属增强 抗腐蚀 能力，增加美观度和表面硬度。
首 页
解析：由题意知电解 AgNO3 溶液时，阳极生成 O2 和 HNO3， 阴极生成 Ag，n(H＋)＝cV＝10－3×0.5＝5×10－4 (mol)，若设生 成 Ag 为 x，则 Ag ～ H＋ 1 mol 1 mol x 5×10－4 mol x＝5×10－4 mol，m(Ag)＝5×10－4 mol×108 g· mol－1＝0.054 g ＝54 mg。 答案：B
上一页
下一页
末 页
结
束
(3)实例(在铁件上镀铜)。
材料 阴极 阳极 电解质溶液
电极反应式
Fe Cu
Cu2 ＋2e ===Cu
＋ －
Cu－2e ===Cu2
－
＋
CuSO4 溶液
首 页
上一页
下一页
末 页
结
束
3．电解精炼铜
首 页
上一页
下一页
末 页
结
束
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。
＋ － － －
末 页
结
束
[特别提醒 ] (1)氯碱工业中所用的饱和食盐水必须精制， 以除去食盐
2 水中的 Ca2 、Mg2 、 SO4 等杂质。
＋ ＋ －
(2)电镀时电解质溶液的浓度不变而电解精炼铜时， 电解 质溶液的浓度减小。
首 页
上一页
下一页
末 页
结
束
1．用惰性电极电解 NaCl 水溶液，下列叙述正确的是 ( A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B．若在阳极附近的溶液中滴入 KI 溶液，溶液呈褐色 C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色
首 页 上一页 下一页
末 页
结
束
1．把两个惰性电极插入 500 mL 的 AgNO3 溶液中，通入直流 电电解。当电解液的 pH 从 6.0 变为 3.0 时(设电解时阴极没 有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略 )，电 极上析出银的质量大约是 ( ) A．27 mg B．54 mg C．108 mg D．216 mg
首 页 上一页 下一页
末 页
结
束
2．如图所示，若电解 5 min 时，测得铜电极的质量增加 2.16 g。 解析：(1)铜极增重，说明银在铜极析出，则铜极为阴极，X 为负极。 解析： (2)C 中铜极增重 2.16 g， 即析出 0.02 mol Ag， 线路中通过 0.02 试回答： － mol 电子。由 4e ～O2，可知 B 中产生的 O2 只有 0.005 mol，即 112 mL。但 B 中共收集到 224 mL 气体，说明还有 112 mL 气体是 H2， ＋ ＋ 即 Cu2 全部在阴极放电后，H 接着放电产生了 112 mL H2，则通过 0.01 mol 电子时，Cu2＋已完全变为 Cu 单质。 由 2e－～Cu，可知 n(Cu2＋)＝0.005 mol， 负 (1)电源中 X 极是 ________( 填“正”或“负”)极。 0.005 mol －1 则 c(CuSO4)＝－ ＝ 0.025 mol· L 。 － － 0.2 L (2)(3) 通电 5 min 时，知， B 中共收集到 224 mol mL(OH 标准状况 解析： 由 4e ～4OH A 中生成 0.02 ， )气体，溶 －14 1.0 × 10 － － 1 电解前后溶液的体积变化忽略不计 液体积为 200 L mL( )，则通 c(OH ) ＝ 0.1 mol· ， c(H ＋ ) ＝ mol· L － 1 ＝ 1.0× 10 － 13 0.1 －1 －1 0.025 mol· L 电前 (CuSO 。 4)＝ _______________________________ mol· L ，c pH ＝13。 (3)若 A 中 KCl 溶液的体积也是 200 mL，则电解后溶液的 pH
)
D．电解一段时间后，将全部电解质溶液转移到烧杯中，充 分搅拌后溶液呈中性 解析：用惰性电极电解 NaCl 溶液，阳极产物为 Cl2，阴极
产物为 H2 和 NaOH，不是金属钠，A 错误；NaOH 溶液使 酚酞溶液变红色，C 项错误；因产物中生成 NaOH，溶液不 可能呈中性，D 项错误。 答案：B
首 页 上一页 下一页
末 页
结
束
2.等量关系 (1)当电流通过一个或多个串联的电解池时， 它们皆处于同一 闭合电路中，所以各池的电流强度相等，同一时间内通过的电子 的物质的量相等。 (2)常见电化学计算的对应关系： 1 ＋ － H2～ Cl2～ O2～ Cu～ 2Ag～ 2H ～ 2OH 。 2 如电解中析出气体时，在同温同压下析出各气体物质的量之 比为 n(H2)∶ n(Cl2)∶ n(O2)＝ 1∶ 1∶ 0.5。
结
束
第三节 电解池
第二课时
[课标要求] 1．了解电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜以及电冶金等 电解原理的应用。 2．掌握电解原理的有关计算。
电解原理的应用
首 页
上一页
下一页
末 页
结
束
电解 1. 电解饱和食盐水的化学方程式为 2NaCl ＋ 2H2O===== 2NaOH＋ H2↑＋ Cl2↑。 2．电镀时，待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极，用 含镀层金属离子的溶液作电镀液。 3．电解精炼铜时，用纯铜作阴极，粗铜作阳极，用 CuSO4 溶液作电解液。 4．电解熔融 Al2O3 制取铝，电解熔融 MgCl2 制取镁，电解 熔融 NaCl 制取钠。