《4-3 电解池第二课时》 导学案2-1

第第2课时课时 电解原理的应用电解原理的应用 学习目标定位学习目标定位 1 熟知电解饱和食盐水 电镀 电解精炼铜 电冶熟知电解饱和食盐水 电镀 电解精炼铜 电冶 金的原理 会写其电极反应式及化学方程式 金的原理 会写其电极反应式及化学方程式 2 学会电解的有关计学会电解的有关计 算 算 1 用惰性电极电解氯化钾溶液 阴极反应式是 用惰性电极电解氯化钾溶液 阴极反应式是2H 2e H2 阳阳极极反反应应式式是是 2Cl 2e Cl2 电解的化学方程式是 电解的化学方程式是2KCl 2H2O2KOH H2 Cl2 电解后溶液的 电解后溶液的pH变化变化 电电解解 是是增大增大 欲使电解后的溶液复原 需加入的物质是 欲使电解后的溶液复原 需加入的物质是HCl气体气体 2 在硫酸铜溶液中 插入两个电极进行电解 在硫酸铜溶液中 插入两个电极进行电解 1 若两极均为若两极均为Pt电极 则阳极反应式是电极 则阳极反应式是4OH 4e 2H2O O2 阴极反应式是 阴极反应式是2Cu2 4e 2Cu 电解的化学方程式是 电解的化学方程式是2CuSO4 2H2O2Cu O2 2H2SO4 电电解解 2 若两极均为铜片 则阳极反应式是若两极均为铜片 则阳极反应式是Cu 2e Cu2 阴极反应 阴极反应 式是式是Cu2 2e Cu 电解过程中溶液的浓度变化是 电解过程中溶液的浓度变化是不变不变 3 若阳极为锌片 阴极为铜片 则阳极反应式是若阳极为锌片 阴极为铜片 则阳极反应式是Zn 2e Zn2 电解过程中两极的变化是 电解过程中两极的变化是阳极锌片不断溶解 阴极铜片质量不断阳极锌片不断溶解 阴极铜片质量不断 增加增加 探究点一探究点一 电解原理的应用电解原理的应用 1 电解饱和食盐水 电解饱和食盐水 1 通电前 氯化钠溶液中含有的离子 通电前 氯化钠溶液中含有的离子 Na Cl H OH 通 通 电时电时Na H 移向阴极 移向阴极 H 放电 放电 Cl OH 移向阳极 移向阳极 Cl 放电 放电 电极反应式为电极反应式为 阳极 阳极 2Cl 2e Cl2 氧化氧化反应反应 阴极 阴极 2H 2e H2 还原还原反应反应 因因H 放电 导致水的电离平衡 放电 导致水的电离平衡H2O H OH 向右移动 致使生 向右移动 致使生 成成NaOH 2 电解的总反应式电解的总反应式 化学方程式 化学方程式 2NaCl 2H2OH2 Cl2 2NaOH 电电解解 离子方程式 离子方程式 2Cl 2H2OH2 Cl2 2OH 电电解解 工业上习惯把电解饱和食盐水叫做工业上习惯把电解饱和食盐水叫做氯碱工业氯碱工业 2 电镀 电镀 1 根据右图 根据右图 回答下列问题 回答下列问题 电极反应式电极反应式 阳极 阳极 Cu 2e Cu2 阴极 阴极 Cu2 2e Cu 可观察到的现象是可观察到的现象是铁件表面镀上一层红色的铜 铜片不断溶解铁件表面镀上一层红色的铜 铜片不断溶解 硫酸铜溶液浓度的变化是硫酸铜溶液浓度的变化是不变不变 2 电镀的概念是应用电镀的概念是应用电解电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属金属 或或合金合金的方法 的方法 3 电镀池的构成 一般都是用电镀池的构成 一般都是用含有镀层金属离子的电解质溶液含有镀层金属离子的电解质溶液作电作电 镀液 把镀液 把镀层金属镀层金属浸入电镀液中与直流电源的正极相连 作为阳极浸入电镀液中与直流电源的正极相连 作为阳极 待镀金属制品待镀金属制品与直流电源的负极相连 作阴极 与直流电源的负极相连 作阴极 3 电解精炼铜 电解精炼铜 1 粗铜中往往含有铁 锌 银 金等多种杂质 常用电解的方法进粗铜中往往含有铁 锌 银 金等多种杂质 常用电解的方法进 行精炼 其电解池的构成是用行精炼 其电解池的构成是用粗铜粗铜作阳极 用作阳极 用纯铜纯铜作阴极 用作阴极 用CuSO 4溶液 溶液作电解质溶液 作电解质溶液 2 电极反应式 电极反应式 阳极为阳极为Cu 2e Cu2 Zn 2e Zn2 Fe 2e Fe2 等 等 阴极为阴极为Cu2 2e Cu 3 电解精炼铜的原理是电解精炼铜的原理是粗铜中比铜活泼的金属粗铜中比铜活泼的金属Zn Fe等等失去电子 失去电子 产生的阳离子残留在溶液中 产生的阳离子残留在溶液中 不比铜活泼的金属不比铜活泼的金属Ag Au等等以金属单以金属单 质的形式沉积在电解池的底部 形成阳极泥 粗铜中的铜在纯铜上质的形式沉积在电解池的底部 形成阳极泥 粗铜中的铜在纯铜上 析出 析出 4 电冶金 电冶金 1 金属冶炼的本质 使矿石中的金属冶炼的本质 使矿石中的金属离子金属离子获得电子 从它们的化合获得电子 从它们的化合 物中物中还原还原出来 如出来 如Mn ne M 2 电解法用于冶炼较活泼的金属如 电解法用于冶炼较活泼的金属如 K Na Mg Al等 但不能电等 但不能电 解其盐溶液 应电解其熔融态 解其盐溶液 应电解其熔融态 如 电解熔融的氯化钠可制取金属钠 如 电解熔融的氯化钠可制取金属钠 阳极反应式 阳极反应式 2Cl 2e Cl2 阴极反应式 阴极反应式 2Na 2e 2Na 总反应总反应 2NaCl 熔融熔融 2Na Cl2 电电解解 归纳总结归纳总结 1 氯碱工业 用电解饱和食盐水的方法来制取氯碱工业 用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH Cl2 H2 并 并 以它们为原料生产一系列化工产品 以它们为原料生产一系列化工产品 2 电镀特点是阳极本身参与电极反应 电镀过程中相关离子的浓度电镀特点是阳极本身参与电极反应 电镀过程中相关离子的浓度 溶液 溶液pH等保持不变 等保持不变 3 电解精炼中 比需要精炼的金属活泼的杂质溶解 而不比需要精电解精炼中 比需要精炼的金属活泼的杂质溶解 而不比需要精 炼的金属活泼的杂质会沉积炼的金属活泼的杂质会沉积 如精炼镍时如精炼镍时Cu也会沉积也会沉积 活学活用活学活用 1 关于电解氯化钠水溶液 关于电解氯化钠水溶液 铁作阴极 石墨作阳极铁作阴极 石墨作阳极 下列叙述正 下列叙述正 确的是确的是 A 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液 溶液呈无色 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液 溶液呈无色 B 若在阳极附近的溶液中滴入 若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液 溶液呈棕黄色溶液 溶液呈棕黄色 C 电解时在阳极得到氯气 在阴极得到金属钠 电解时在阳极得到氯气 在阴极得到金属钠 D 电解一段时间后 将全部电解液转移到烧杯中 充分搅拌后溶 电解一段时间后 将全部电解液转移到烧杯中 充分搅拌后溶 液呈中性液呈中性 答案答案 B 解析解析 电解食盐水时发生的反应 电解食盐水时发生的反应 阳极 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 阴极 2H 2e H2 总反应 总反应 2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2 电电解解 对照分析选项 对照分析选项 C错误 阳极附近的溶液中会溶有少量的错误 阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl2 滴加 滴加 KI溶液后发生反应 溶液后发生反应 Cl2 2I I2 2Cl 溶液呈棕黄色 溶液呈棕黄色 B正确正确 阴极附近产生大量的 阴极附近产生大量的OH 滴加酚酞后变红色 滴加酚酞后变红色 A错误 电解后错误 电解后 生成生成NaOH 溶液呈碱性 溶液呈碱性 D错误 错误 2 在铁制品上镀一层一定厚度的锌层 以下方案设计正确的是 在铁制品上镀一层一定厚度的锌层 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 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 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 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 溶液中含有亚铁离子 锌作阴极 镀件作阳极 溶液中含有亚铁离子 答案答案 A 解析解析 本题考查的是电镀的原理 电镀原理是镀层金属作阳极 镀本题考查的是电镀的原理 电镀原理是镀层金属作阳极 镀 件作阴极 含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液 件作阴极 含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液 探究点二探究点二 电解的有关计算电解的有关计算 1 将两支惰性电极插入 将两支惰性电极插入CuSO4溶液中 通电电解 溶液中 通电电解 1 当有当有1 0 10 3 mol的 的OH 放电时 溶液显浅蓝色 则在阴极上 放电时 溶液显浅蓝色 则在阴极上 析出铜的质量是析出铜的质量是 2 若溶液的体积为若溶液的体积为1 L 忽略溶液体积变化 在标准状况下放出 忽略溶液体积变化 在标准状况下放出5 6 mL O2时 溶液的时 溶液的pH是是 答案答案 1 0 032 g 2 3 解析解析 1 用惰性电极电解用惰性电极电解CuSO4溶液时 电极反应式为阴极 溶液时 电极反应式为阴极 2Cu2 4e 2Cu 阳极 阳极 4OH 4e O2 2H2O 当有 当有1 0 10 3 mol的 的OH 放电时 生成标准状况下的 放电时 生成标准状况下的O2为为 5 6 mL 此时转移电子为 此时转移电子为1 0 10 3 mol 则在阴极上析出 则在阴极上析出Cu 0 03 2 g 2 阳极 阳极 4OH 4e 2H2O O2 4 mol 1 mol n 5 6 10 3 L 22 4 L mol 1 n 1 0 10 3 mol 消耗 消耗1 0 10 3 mol OH 生成 生成1 0 10 3 mol H 则则c H 1 0 10 3 mol L 1 1 0 10 3 mol 1 L pH lgc H lg 1 0 10 3 3 2 用惰性电极电解 用惰性电极电解0 1 L M NO3 x的水溶液 当阴极上增重的水溶液 当阴极上增重a g时时 在阳极上同时产生 在阳极上同时产生b L 标准状况标准状况 O2 从而可知 从而可知M的相对原子质量的相对原子质量 是是 溶液的 溶液的pH是是 均用含有均用含有a b x的代数式表示的代数式表示 答案答案 lg 5 6ax b 25b 14 解析解析 由于阴 阳两极转移电子的数目相同 则有由于阴 阳两极转移电子的数目相同 则有 x a g M 4 或由关系式 或由关系式xO2 4M得得 x 4 均可解 均可解 b L 22 4 L mol 1 b 22 4 a M 出出M g mol 1 5 6ax b 又由又由O2 4H 可知 可知 c H 4 mol 0 1 L b mol L 1 则 则 b 22 4 25 14 pH lg 25b 14 归纳总结归纳总结 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 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 不论哪种计算 均可概括为下列三种方法 1 得失电子守恒法计算 用于串联电路 通过阴阳两极的电量相同得失电子守恒法计算 用于串联电路 通过阴阳两极的电量相同 等类型的计算 其依据是电路上转移的电子数相等 等类型的计算 其依据是电路上转移的电子数相等 2 总反应式计算 先写出电极反应式 再写出总反应式 最后根据总反应式计算 先写出电极反应式 再写出总反应式 最后根据 总反应式列比例式计算 总反应式列比例式计算 3 关系式计算 借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥关系式计算 借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥 梁 建立计算所需的关系式 梁 建立计算所需的关系式 活学活用活学活用 3 把两支惰性电极插入 把两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中 通电电解 当电解溶液中 通电电解 当电解 液的液的pH从从6 0变为变为3 0时时 设电解时阴极没有氢气析出 且电解液在电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解前后体积变化可以忽略 电极上应析出银的质量是 电极上应析出银的质量是 A 27 mg B 54 mg C 108 mg D 216 mg 答案答案 B 解析解析 由得失电子守恒知 由得失电子守恒知 e OH H Ag 所以 所以n Ag n H AgNO3溶液电解后产生酸 产生的溶液电解后产生酸 产生的H 的物质的量可由 的物质的量可由pH差来差来 计算 计算 pH从从6 0变为变为3 0 即 即c H 10 3 mol L 1 所以 所以n Ag n H 10 3 mol L 1 0 5 L 5 10 4 mol m Ag n Ag M 5 10 4 mol 108 g mol 1 0 054 g 54 mg 4 在 在100 mL H2SO4和和CuSO4的混合液中 用石墨作电极进行电解的混合液中 用石墨作电极进行电解 两极上均收集到 两极上均收集到2 24 L气体气体 标准状况下标准状况下 则原混合液中 则原混合液中 Cu2 的物质的量浓度为的物质的量浓度为 A 1 mol L 1 B 2 mol L 1 C 3 mol L 1 D 4 mol L 1 答案答案 A 解析解析 分析电解分析电解H2SO4 CuSO4的混合液时阴 阳两极的电极反应的混合液时阴 阳两极的电极反应 可知 两极产生的气体为可知 两极产生的气体为H2 O2各各0 1 mol O2是由是由OH 失去 失去0 4 m ol电子而得到 电子而得到 H2是由是由H 得到 得到0 2 mol电子而生成 由得失电子守电子而生成 由得失电子守 恒知 还有恒知 还有0 2 mol电子是电子是Cu2 得到的 故 得到的 故Cu2 的物质的量是 的物质的量是0 1 m ol 则 则Cu2 的物质的量浓度为 的物质的量浓度为 1 mol L 1 0 1 mol 100 10 3 L 1 下列描述中 不符合生产实际的是 下列描述中 不符合生产实际的是 A 电解熔融的氧化铝制取金属铝 用铁作阳极 电解熔融的氧化铝制取金属铝 用铁作阳极 B 电解法精炼粗铜 用纯铜作阴极 电解法精炼粗铜 用纯铜作阴极 C 电解饱和食盐水制烧碱 用涂镍碳钢网作阴极 电解饱和食盐水制烧碱 用涂镍碳钢网作阴极 D 在镀件上电镀锌 用锌作阳极 在镀件上电镀锌 用锌作阳极 答案答案 A 解析解析 电解池的阳极发生失电子氧化反应 阴极发生得电子还原反电解池的阳极发生失电子氧化反应 阴极发生得电子还原反 应 电解熔融的应 电解熔融的Al2O3制制Al时 若用时 若用Fe作阳极 会发生反应作阳极 会发生反应Fe 2e Fe2 Fe2 移动到阴极上发生反应 移动到阴极上发生反应Fe2 2e Fe 使得到的 使得到的Al 不纯 不纯 2 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要成分判断正确的是 A a为正极 为正极 b为负极 为负极 NaClO和和NaCl B a为负极 为负极 b为正极 为正极 NaClO和和NaCl C a为阳极 为阳极 b为阴极 为阴极 HClO和和NaCl D a为阴极 为阴极 b为阳极 为阳极 HClO和和NaCl 答案答案 B 解析解析 有关反应有有关反应有2NaCl 2H2O2NaOH H2 电电解解 Cl2 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 因阳极生成 因阳极生成Cl2 阴 阴 极生成极生成NaOH 为使二者充分作用 为使二者充分作用 Cl2应在下端产生 从而推知电应在下端产生 从而推知电 源源b为正极 为正极 a为负极 消毒液的主要成分是为负极 消毒液的主要成分是NaCl NaClO 3 利用电解法可将含有 利用电解法可将含有Fe Zn Ag Au等杂质的粗铜提纯 下列等杂质的粗铜提纯 下列 叙述正确的是叙述正确的是 A 电解时以纯铜作阳极 电解时以纯铜作阳极 B 电解时阳极发生还原反应 电解时阳极发生还原反应 C 纯铜连接电源负极 其电极反应式是 纯铜连接电源负极 其电极反应式是Cu 2e Cu2 D 电解后 电解槽底部会形成含少量 电解后 电解槽底部会形成含少量Ag Au等金属的阳极泥等金属的阳极泥 答案答案 D 解析解析 电解法精炼金属铜时 粗铜作阳极 失去电子逐渐溶解 电解法精炼金属铜时 粗铜作阳极 失去电子逐渐溶解 Cu2 得到电子后析出 附着在阴极上 故纯铜作阴极 在电解池中 阴 得到电子后析出 附着在阴极上 故纯铜作阴极 在电解池中 阴 极接电源的负极 发生还原反应 阳极接电源的正极 发生氧化反极接电源的负极 发生还原反应 阳极接电源的正极 发生氧化反 应 应 A B C错误 越活泼的金属越易失去电子 故比铜活泼的错误 越活泼的金属越易失去电子 故比铜活泼的Fe Zn先失去电子 变成先失去电子 变成Fe2 Zn2 进入溶液 然后是铜失去电子 进入溶液 然后是铜失去电子 变成变成Cu2 进入溶液 因 进入溶液 因Ag Au等金属不如铜活泼 故在铜溶解后等金属不如铜活泼 故在铜溶解后 便沉淀在电解槽底部成为阳极泥 便沉淀在电解槽底部成为阳极泥 D正确 正确 4 将含 将含0 4 mol CuSO4和和0 4 mol NaCl的水溶液的水溶液1 L 用惰性电极 用惰性电极 电解一段时间后 在一个电极上得到电解一段时间后 在一个电极上得到0 3 mol 铜 求在另一个电极铜 求在另一个电极 上析出的气体在标准状况下的体积是上析出的气体在标准状况下的体积是 A 5 6 L B 6 72 L C 13 44 L D 11 2 L 答案答案 A 解析解析 阴极 阴极 0 3 mol Cu2 得到 得到0 6 mol电子电子 阳极 失去的电子数也应为阳极 失去的电子数也应为0 6 mol 2Cl 2e Cl2 0 4 mol 0 4 mol 0 2 mol 4OH 4e 2H2O O2 0 2 mol 0 05 mol 得到得到Cl2和和O2共共0 25 mol 标况下的体积为 标况下的体积为5 6 L 5 如图所示的如图所示的A B两个电解池中的电极均为铂 在两个电解池中的电极均为铂 在A池中加入池中加入0 05 mol L 1的 的CuCl2溶液 溶液 B池中加入池中加入0 1 mol L 1的 的AgNO3溶液 进行溶液 进行 电解 一段时间后 电解 一段时间后 a b c d四个电极上所析出的物质的物质的四个电极上所析出的物质的物质的 量之比是量之比是 A 2 2 4 1 B 1 1 2 1 C 2 1 1 1 D 2 1 2 1 答案答案 A 解析解析 由电解规律可知 由电解规律可知 a c为阴极 为阴极 b d为阳极 为阳极 a极上析出极上析出Cu b极上析出极上析出Cl2 c极上析出极上析出Ag d极上析出极上析出O2 由电子守恒可得出 由电子守恒可得出 2e Cu Cl2 2Ag O2 所以 所以a b c d四个电极上所析出物四个电极上所析出物 1 2 质的物质的量之比为质的物质的量之比为1 1 2 2 2 4 1 1 2 6 右图是电解氯化钠溶液 右图是电解氯化钠溶液 含酚酞含酚酞 的装置 有毒气体收集的装置省的装置 有毒气体收集的装置省 略略 没有画出 两电极均是惰性电极 没有画出 两电极均是惰性电极 1 a电极的名称电极的名称 2 电解过程中观察到的现象电解过程中观察到的现象 3 确定确定N出口的气体最简单的方法是出口的气体最简单的方法是 4 电解的总反应离子方程式为电解的总反应离子方程式为 5 若将若将b电极换成铁作电极 写出在电解过程中电极换成铁作电极 写出在电解过程中U形管底部出现的现形管底部出现的现 象象 答案答案 1 阴极阴极 2 两极均有气泡产生 两极均有气泡产生 a极区溶液变成红色 极区溶液变成红色 b极液极液 面上气体为黄绿色 面上气体为黄绿色 b极区溶液变为浅黄绿色极区溶液变为浅黄绿色 3 用湿润的淀粉用湿润的淀粉 KI试纸检验 变蓝则是试纸检验 变蓝则是Cl2 4 2Cl 2H2OCl2 H2 2OH 电电解解 5 底部有白色沉淀产生 很快变为灰绿色 最终变为红褐色底部有白色沉淀产生 很快变为灰绿色 最终变为红褐色 解析解析 根据电子的流向 可以判断根据电子的流向 可以判断a极的名称 极的名称 a极连接的是直流电极连接的是直流电 源电子流出的一极 为负极 因此 源电子流出的一极 为负极 因此 a极是电解池的阴极 那么极是电解池的阴极 那么b极极 为阳极 产物为为阳极 产物为Cl2 检验 检验Cl2的方法是用湿润的淀粉的方法是用湿润的淀粉 KI试纸 当将试纸 当将 b极改为铁电极时 铁失去电子变成阳离子进入溶液 与阴极放出极改为铁电极时 铁失去电子变成阳离子进入溶液 与阴极放出H 2后剩余的 后剩余的OH 结合 首先生成 结合 首先生成Fe OH 2沉淀 然后转化为沉淀 然后转化为Fe OH 3 沉淀 沉淀 基础过关基础过关 一 电解原理的应用一 电解原理的应用 1 在冶金工业中 常用电解法得到钠 镁 铝等金属 其原因是 在冶金工业中 常用电解法得到钠 镁 铝等金属 其原因是 A 都是轻金属 都是轻金属 B 都是活泼金属 都是活泼金属 C 成本低廉 成本低廉 D 化合物熔点较低 化合物熔点较低 答案答案 B 解析解析 金属冶炼方法的选取主要依据是金属的活动性强弱 不活泼金属冶炼方法的选取主要依据是金属的活动性强弱 不活泼 的金属可以用热分解法制备 如加热氧化汞 比较活泼的金属用热的金属可以用热分解法制备 如加热氧化汞 比较活泼的金属用热 还原法制备 如用焦炭炼铁 活泼的金属离子很难被其他还原剂还还原法制备 如用焦炭炼铁 活泼的金属离子很难被其他还原剂还 原 只能用电解方法制备 由于钠 镁 铝是活泼金属 所以只能原 只能用电解方法制备 由于钠 镁 铝是活泼金属 所以只能 用电解法 用电解法 2 火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质 火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质 如锌 金和银等如锌 金和银等 其性能远 其性能远 不能达到电气工业的要求 工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯 不能达到电气工业的要求 工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯 在电解精炼时在电解精炼时 A 粗铜接电源负极 粗铜接电源负极 B 纯铜作阳极 纯铜作阳极 C 杂质都将以单质形式沉积到池底 杂质都将以单质形式沉积到池底 D 纯铜片增重 纯铜片增重2 56 g 电路中通过电子为 电路中通过电子为0 08 mol 答案答案 D 解析解析 电解精炼铜时 用粗铜作阳极 用纯铜作阴极 所以电解精炼铜时 用粗铜作阳极 用纯铜作阴极 所以A B不不 正确 锌比铜活泼 失电子变成锌离子进入溶液中 金 银不活泼正确 锌比铜活泼 失电子变成锌离子进入溶液中 金 银不活泼 以单质形式沉积到池底 以单质形式沉积到池底 C不正确 不正确 n e 2 0 08 2 56 g 64 g mol 1 mol D正确 正确 3 欲在金属表面镀银 应把镀件挂在电镀池的阴极 下列各组中 欲在金属表面镀银 应把镀件挂在电镀池的阴极 下列各组中 选用的阳极金属和电镀液均正确的是选用的阳极金属和电镀液均正确的是 A Ag和和AgCl溶液溶液 B Ag和和AgNO3溶液溶液 C Pt和和Ag2CO3溶液溶液 D Pt和和Ag2SO4溶液溶液 答案答案 B 解析解析 电镀槽中 要求镀件作阴极 可用镀层金属作阳极 利用其电镀槽中 要求镀件作阴极 可用镀层金属作阳极 利用其 阳极溶解提供镀层金属 也可用惰性电极材料作阳极 镀层金属则阳极溶解提供镀层金属 也可用惰性电极材料作阳极 镀层金属则 由电镀液提供 电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液 由于由电镀液提供 电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液 由于 A C D中中AgCl Ag2CO3和和Ag2SO4均为沉淀 只有均为沉淀 只有B项符合要求 项符合要求 4 某溶液中含有溶质 某溶液中含有溶质NaCl和和H2SO4 它们的物质的量之比为 它们的物质的量之比为3 1 用石墨作电极电解溶液时 根据电极产物 可明显分为三个阶段 用石墨作电极电解溶液时 根据电极产物 可明显分为三个阶段 下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是 A 阴极只析出 阴极只析出H2 B 阳极先析出 阳极先析出Cl2 后析出 后析出O2 C 电解最后阶段为电解水 电解最后阶段为电解水 D 溶液 溶液pH不断增大 最后为不断增大 最后为7 答案答案 D 解析解析 电解质溶液中 电解质溶液中 n Na n Cl n SO 3 3 1 开始 开始 2 4 电解产生电解产生H2和和Cl2 之后相当于电解 之后相当于电解NaCl 生成 生成OH 最后相当于 最后相当于 电解水 因而电解水 因而pH 7 阴极只生成 阴极只生成H2 三个阶段分别为电解 三个阶段分别为电解HCl Na Cl H2O 5 观察下列几个装置示意图 有关叙述正确的是 观察下列几个装置示意图 有关叙述正确的是 A 装置 装置 工业上可用于生产金属钠 电解过程中石墨电极产生金工业上可用于生产金属钠 电解过程中石墨电极产生金 属 此法也可用于生产活泼金属镁 铝等属 此法也可用于生产活泼金属镁 铝等 B 装置 装置 中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜 并且电流中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜 并且电流 表示数不断变小表示数不断变小 C 装置 装置 中的离子交换膜只允许阳离子 阴离子和小分子水通过中的离子交换膜只允许阳离子 阴离子和小分子水通过 D 装置 装置 的待镀铁制品应与电源正极相连的待镀铁制品应与电源正极相连 答案答案 B 二 电解的有关计算二 电解的有关计算 6 用惰性电极电解饱和食盐水 当电源提供给 用惰性电极电解饱和食盐水 当电源提供给0 2 mol电子时停止电子时停止 通电 若此时溶液体积为通电 若此时溶液体积为2 L 则所得电解液的 则所得电解液的pH是是 A 1 B 8 C 13 D 14 答案答案 C 解析解析 电解食盐水时供给电解食盐水时供给0 2 mol电子 则消耗的电子 则消耗的H 为 为0 2 mol 同 同 时产生时产生OH 0 2 mol 溶液体积为 溶液体积为2 L pH 13 7 以惰性电极电解 以惰性电极电解CuSO4溶液 若阳极上产生气体的物质的量为溶液 若阳极上产生气体的物质的量为0 010 0 mol 则阴极上析出 则阴极上析出Cu的质量为的质量为 A 0 64 g B 1 28 g C 2 56 g D 5 12 g 答案答案 B 解析解析 2CuSO4 2H2O2Cu O2 2H2S 电电解解 O4 0 020 0 mol 0 010 0 mol m Cu 0 020 0 mol 64 g mol 1 1 28 g 8 在水中加等物质的量的 在水中加等物质的量的Ag Ba2 Na SO NO Cl 2 4 3 将该溶液放在用惰性电极作电极的电解槽中 通电片刻 则氧化 将该溶液放在用惰性电极作电极的电解槽中 通电片刻 则氧化 产物与还原产物的质量比为产物与还原产物的质量比为 A 35 5 108 B 16 207 C 8 1 D 108 35 5 答案答案 C 解析解析 溶液中的六种离子 有四种发生反应生成沉淀 溶液中的六种离子 有四种发生反应生成沉淀 Ag Cl AgCl Ba2 SO BaSO4 最后溶液就成了 最后溶液就成了NaNO3溶液 溶液 2 4 而电解而电解NaNO3溶液 实质就是电解水 电解方程式为溶液 实质就是电解水 电解方程式为2H2O 2H2 O2 氧化产物和还原产物的质量之比为 氧化产物和还原产物的质量之比为m O2 电电解解 m H2 1 mol 32 g mol 1 2 mol 2 g mol 1 8 1 即 即C项正确项正确 9 常温下用石墨作电极 电解 常温下用石墨作电极 电解100 mL 0 1 mol L 1的 的Cu NO3 2和和0 1 mol L 1的 的AgNO3组成的混合溶液 当某一电极上生成的气体在标组成的混合溶液 当某一电极上生成的气体在标 准状况下体积为准状况下体积为1 12 L时 假设溶液体积不变 下列说法正确的是时 假设溶液体积不变 下列说法正确的是 A 阴极增重 阴极增重1 4 g B 所得溶液 所得溶液pH1 答案答案 B 解析解析 阴极可以放电的离子依次为阴极可以放电的离子依次为0 01 mol Ag 0 01 mol Cu2 阳极可以放电的阴离子只有 阳极可以放电的阴离子只有OH 当阳极生成 当阳极生成1 12 L O2时 电时 电 路中通过电子 路中通过电子 n e 0 05 mol 4 0 2 mol 此时 此时Ag Cu2 已 已 全部析出 质量 全部析出 质量 0 01 mol 108 g mol 1 0 01 mol 64 g mol 1 1 72 g 因为当 因为当Ag Cu2 全部析出以后 相当于电解水 全部析出以后 相当于电解水 H 不 不 再增加 所以生成的再增加 所以生成的H 所带电荷与 所带电荷与0 01 mol Ag 0 01 mol Cu2 所带电荷相等 则溶液中生成的所带电荷相等 则溶液中生成的H 浓度为 浓度为c H 0 3 mol L 1 pH 1 当阴极生成 当阴极生成1 12 L H2时 表明时 表明Ag Cu2 已经放电完全 阴 已经放电完全 阴 极增重 溶液极增重 溶液pH与以上相等 与以上相等 能力提升能力提升 10 电解原理在化学工业中有着广泛的应用 现将你设计的原电池 电解原理在化学工业中有着广泛的应用 现将你设计的原电池 通过通过 导线与右图中的电解池相连 其中导线与右图中的电解池相连 其中a为电解液 为电解液 X和和Y均为惰性电极均为惰性电极 则 则 1 若若a为为CuSO4溶液 则电解时的化学反应方程式为溶液 则电解时的化学反应方程式为 2 若电解含有若电解含有0 04 mol CuSO4和和0 04 mol NaCl的混合溶液的混合溶液400 mL 当阳极产生 当阳极产生672 mL 标准状况下标准状况下 气体时 溶液的气体时 溶液的pH 假假 设电解后溶液体积不变设电解后溶液体积不变 答案答案 1 2CuSO4 2H2O2Cu O2 2H2SO4 2 1 电电解解 解析解析 1 用惰性电极电解用惰性电极电解CuSO4溶液时 阳极溶液时 阳极OH 放电 阴极 放电 阴极Cu2 放电 故电解时既电解溶质又电解溶剂 由此可得电解反应式 放电 故电解时既电解溶质又电解溶剂 由此可得电解反应式 2 电解混合溶液时 阳极上电解混合溶液时 阳极上Cl 先放电 先放电 2Cl 2e Cl2 0 04 mol Cl 只能生成 只能生成0 02 mol Cl2 即 即448 mL 转移 转移0 04 mol电子 电子 现共生成现共生成672 mL气体 说明还有气体 说明还有224 mL气体来自于水的电解 根气体来自于水的电解 根 据反应据反应4OH 4e 2H2O O2 可知又转移可知又转移0 04 mol电子 故电电子 故电 解过程中阴极共转移解过程中阴极共转移0 08 mol电子 阴极上电子 阴极上Cu2 先放电 电极反应 先放电 电极反应 式为式为Cu2 2e Cu 现有 现有0 04 mol Cu2 恰好完全电解 由此 恰好完全电解 由此 可得整个电解过程中消耗了可得整个电解过程中消耗了0 04 mol OH 根据水的电离可知溶液 根据水的电离可知溶液 中中H 的物质的量为 的物质的量为0 04 mol 则 则c H 0 1 mol L 1 pH 1 11 如图所示 甲 乙为相互串联的两电解池 如图所示 甲 乙为相互串联的两电解池 1 甲池若为用电解原理精炼铜的装置 则甲池若为用电解原理精炼铜的装置 则A电极名称为电极名称为 极极 电极材料是 电极材料是 电极反应式为 电极反应式为 电解质 电解质 溶液可以是溶液可以是 2 乙池中乙池中Fe极电极反应式为极电极反应式为 若在乙池中滴入少量酚酞试 若在乙池中滴入少量酚酞试 液 开始电解一段时间 液 开始电解一段时间 Fe极附近呈极附近呈 色 色 答案答案 1 阴阴 纯铜纯铜 Cu2 2e Cu 含含Cu2 的溶液 的溶液 如如CuSO4溶溶 液液 2 2H 2e H2 红红 解析解析 1 根据电解池的电极与外接电源的关系 根据电解池的电极与外接电源的关系 A为阴极 为阴极 B为阳极为阳极 Fe为阴极 为阴极 C为阳极 因为甲为电解精炼铜的装置 所以为阳极 因为甲为电解精炼铜的装置 所以A电极材电极材 料是纯铜 电极反应式为料是纯铜 电极反应式为Cu2 2e Cu 电解质溶液用含 电解质溶液用含Cu2 的溶液的溶液 如如CuSO4溶液溶液 2 乙池中乙池中Fe电极反应式为电极反应式为2H 2e H2 在乙池中滴入少量酚 在乙池中滴入少量酚 酞试液 开始电解一段时间 由于水提供的酞试液 开始电解一段时间 由于水提供的H 在阴极 在阴极 Fe 放电 放电 O H 越来越多 铁极附近呈红色 越来越多 铁极附近呈红色 12 铝和氢氧化钾都是重要的工业产品 请回答 铝和氢氧化钾都是重要的工业产品 请回答 1 工业冶炼铝的化学方程式是工业冶炼铝的化学方程式是 2 铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是 3 工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质 可用离子交换工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质 可用离子交换 膜法电解提纯 电解槽内装有阳离子交换膜膜法电解提纯 电解槽内装有阳离子交换膜 只允许阳离子通过只允许阳离子通过 其工作原理如图所示 其工作原理如图所示 该电解槽的阳极反应式是该电解槽的阳极反应式是 通电开始后 阴极附近溶液通电开始后 阴极附近溶液pH会增大 请简述原因会增大 请简述原因 除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口 填写填写 A 或或 B 导出 导出 答案答案 1 2Al2O3 熔融熔融 4Al 3O2 电电解解 2 2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 2 3 4OH 4e 2H2O O2 H 放电 促进水的电离 放电 促进水的电离 OH 浓度增大 浓度增大 B 解析解析 1 2 问主要考查教材的基础知识 应该属于易得分的题目问主要考查教材的基础知识 应该属于易得分的题目 3 中根据电解原理 阳极应是中根据电解原理 阳极应是OH 失电子 所以电极反应式为 失电子 所以电极反应式为4O H 4e 2H2O O2 而阴极为 而阴极为H 放电 促进水的电离 使 放电 促进水的电离 使O H 浓度增大 所以 浓度增大 所以pH增大 根据阳离子交换膜的特点 增大 根据阳离子交换膜的特点 K 可从阳 可从阳 极区进入阴极区和极区进入阴极区和OH 组成 组成KOH 从而可在阴极区得到纯的 从而可在阴极区得到纯的KOH 溶液 故液体应从溶液 故液体应从B口导出 口导出 13 蓄电池是一种可以反复充电 放电的装置 有一种蓄电池在充 蓄电池是一种可以反复充电 放电的装置 有一种蓄电池在充 电和放电时发生的反应是电和放电时发生的反应