电解池.doc

。电解池问题一、电解原理及基本概念1、电解池：将_装置称为电解池。友情提醒电解池形成条件与电源相连的两个电极 电解质溶液或熔融的电解质形成闭合回路。2、电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生_反应和_反应的过程叫电解。3、电极名称与反应阳极：和电源_相连的电极，发生_反应。阴极：和电源_相连的电极，发生_反应。友情提醒(1)电极材料。惰性电极：指以_等为材料的电极。(2)电解池的阴阳极取决于外接电源的正负极，与电极材料的金属活动性无关。4、电子流向：电源负极导线电解池_，电解池_导线电源正极5、离子移动方向：电解质溶液中_离子移向阴极；电解质溶液中_离子移向阳极。稀H2SO4石墨Cu Cu u通电例1、某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是 （ ） A、电解初期，主要反应方程式为 Cu + H2SO4 CuSO4 + H2B、电解过程中，铜电极上有H2产生C、电解一定时间后，石墨电极上不会有铜析出D、整个电解过程中，H+ 浓度不断增大问题二、电极产物的判断1、阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极，则_。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要看溶液中离子的失电子能力。阳极上阴离子放电顺序：_。2、阴极产物判电极本身不参加反应，电解质溶液中氧化性强的阳离子优先得电子。常见阳离子的放电顺序为：_。例2、采用惰性电极从NO3- SO42- H+ Cu2+ Ba2+ Ag+ Cl-等离子中，选择适当的离子组合电解质，对其溶液进行电解： 两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是： 若阴极析出金属，阳极放出氧气时，电解质的化学式可能是： 两极分别放出气体，且体积比为1：1时，电解质的化学式可能是： 阴、阳两极生成的物质与电路中通过的电子的物质的量之比为4：1：4时，电解质的化学式可能是： ；电解反应的离子方程式是： 练、某混合溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，且n(NaCl): n(H2SO4)=3:1。若以石墨电极电解该混合液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段，下列叙述不正确的是 （ ）A阴极自始至终只析出H2 B阳极先析出Cl2，后析出O2C电解最后阶段为电解水 D电解液的pH不断增大，最终等于7问题三、溶液电解规律（惰性电极）电解类型实例阴极阳极电解反应式溶液pH恢复电解水H2SO4加H2ONaOHNaNO3电解自身HBr通入HBr气体CuCl2加入CuCl2固体生碱析氢NaCl通入HCl气体生酸析氧CuSO4加入CuO固体或CuCO3固体友情提醒电解反应方程式的书写步骤：分析电解质溶液中存在的离子；分析离子的放电顺序；确定电极、写出电极反应式；写出电解方程式。如：电解NaCl溶液：2NaCl+2H2O H2+Cl2+2NaOH电解CuCl2溶液：CuCl2 CuCl2 用铜电极电解Na2SO4溶液: Cu +2H2O Cu(OH)2 + H2 例3某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是 （ ） 铂片 滤纸 铅笔祝你成功！ab直流电源 A铅笔端作阳极，发生还原反应 B铂片端作阴极，发生氧化反应 C铅笔端有少量的氯气产生 Da点是负极，b点是正极 练右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是 （ ） A逸出气体的体积：a电极的小于b电极的 B电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 练 Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应： 2CuH2OCu2OH2。下列说法正确的是 （ ） A石墨电极上产生氢气 B铜电极发生还原反应 C铜电极接直流电源的负极 D当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。例4、将0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水，配成100ml溶液，用惰性电极电解一段时 间后， 若在一极析出0.3molCu，此时在另一极产生的气体体积（标准状况）为 （ ）A、4.48L B、5.6L C、6.72L D、7.84L练用惰性电极电解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 O2(标准状况)，从而可知M的相对原子质量为 ()A. B. C. D.例5、下图所示装置中，甲，乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g5.00%nNaOH溶液、足量的 CuSO4溶液和100g100.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。（1） 接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%乙中c电极质量增加，据此回答问题： 电源的N端为_极 电极b 上发生的电极反应为_ 列式计算电极b上生成的气体在标状况下的体积_ 电极c的质量变化是_g 电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:甲溶液_乙溶液_练在如图所示的装置中，若通入直流电5 min时，铜电极质量增加2.16 g。试回答：(1)电源中X电极为直流电源的_极。(2)pH变化：A：_，B：_，C：_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)通电5 min时，B中共收集224 mL气体(标况)，溶液体积为200 mL，则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为_(设电解前后溶液体积无变化)。(4)若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后，溶液的pH为_(设电解前后溶液体积无变化)。课后练习1、.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作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，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（ ）aA. a为正极，b为负极；NaClO和NaClB. a为负极，b为正极；NaClO和NaClC. a为阳极，b阴极， HClO和NaClbD. a为阴极，b为阳极，HClO和NaCl2.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NaOH溶液，要消耗OH-，故溶液pH减小C. 电解Na2SO4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CuCl2溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:13用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是：（ ）ACuCl2(CuSO4) BNaOH(NaOH) CNaCl(盐酸) DCuSO4(CuO)4欲完成2HCl+2Ag=2AgCl+H2反应，下列四个实验，你认为可行的实验是 （ ）5右图装置中X和Y均为石墨电极，电解液为500mL某蓝色溶液，电解一段时间，观察到X电极表面有红色的固态物质生成，Y电极有无色气体生成；溶液中原有溶质完全电解后，停止电解，取出X电极，洗涤、干燥、称量，电极增重1.6g。下列有关说法中不正确的是 （ ）AX电极是阴极BY电极产生气体的体积为0.224LC电解后溶液的pH=1D要使电解后溶液恢复到电解前的状态，需加入一定量的CuO或CuCO36用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如下图甲。电解过程中的实验数据如下图乙，横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量，纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积（标准状况）。则下列说法不正确的是 （ ）A电解过程中，a电极表面先有红色物质析出，后有气泡产生Bb电极上发生的反应方程式为：4OH-4e-= 2H2O+O2C曲线0P段表示O2的体积变化D从开始到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12gmol-17（1）某课外活动小组同学用下图甲装置进行实验，试答下列问题：若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的 腐蚀。若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式为 。（2）芒硝化学式Na2SO4l0H2O，无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物。该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用图乙所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念。此时通过阴离子交换膜的离子数 （填“大于”“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数。制得的氢氧化钠溶液从出口 （填“A”“B”“C”或“D”）导出。通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因 。若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为 。8有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如下图所示（电极未标出）：回答下列有关问题：（1）电解池的阴极反应式为 。（2）通入空气的电极为 ，燃料电池中阳离子的移动方向 （“从左向右”或“从右向左”）。（3）电解池中产生2mol Cl2，理论上燃料电池中消耗 molO2。（4）a、b、c的大小关系为： 。9电解原理在化学工业中有广泛的应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： (1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：电解池中X极上的电极反应式为_，在X极附近观察到的现象是_。电解液中向X极方向移动的离子是_。Y电极上的电极反应式为_，检验该电极反应产物的方法是_。(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：X电极的材料是_，电极反应式为_。Y电极的材料是_，电极反应式为_。溶液中的c(Cu2)与电解前相比_(填“变大”、“变小”或“不变”)。(3)如利用该装置实现铁上镀锌，电极X上发生的反应为_，电解池盛放的电镀液可以是_或_(只要求填两种电解质溶液)。10某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题：（1）甲池为 （填“原电池”、“电解池”或“电镀池”），通入CH3OH电极的电极反应为 。（2）乙池中A（石墨）电极的名称为 （填“正极”、“负