电解池知识点及对应练习附答案_第1页
电解池知识点及对应练习附答案_第2页
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电解池知识点及对应练习附答案_第5页
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文档简介

1、电解池电解质溶液的导电我们知道,金属导电时,是金属内部的自由电子发生的定向移动,而电 解质溶液的导电与金属导电不同。通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动;通电后在电场的 作用下,这些自由移动的离子改作定向移动,带负电荷的阴离子由于静电作 用向阳极移动,带正电荷的阳离子则向阴极移动。电极名称:电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极,与直流电源正 极相连的电极叫阳极。物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的,对金 属就是自由电子,而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。电解原理.概念:使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴,阳两极引起的氧 化还原反应的过程。注意:电源

2、是指直流电源.电解池:(1)装置特点:将电能转化为化学能。(2)形成条件:与电源相连的两个电极;电解质溶液(或熔化的电解质);或形成闭合回路(3)电极名称:阳极:连电源正极,发生氧化反应。阴极:连电源负极,发生还原反应。(4)电解结果:在两极上有新物质生成。(5)实例:2CuS04+ 2H2O =电解=2Cu+2H2S04 + 02.电解池原理应用,铜的电解精炼粗铜中常含有等,通电时,阳极发生的主要反应。阳极:Cu-2e- = Cu2+放电成为Fe .ZY* . Ni,等不放电而在阳极沉积下来.阴极:Cu2+2e-=Cu电解精炼是电解原理的应用之一,在精炼过程中,电解液CuSC)4 溶液的浓度

3、基本不变,但需定时除去其中的杂质.电镀铜(1)电镀时应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程.它是一种特殊的电解过程,即阳极本身也参加了电极反应.电镀时把待镀金属做 阴极,镀层金属做阳极,含有镀层金属离子的溶液作电解(镀)液.电镀的特点:a.阳极参加了反应,被逐渐腐蚀;b.在电镀过程中,电解液浓度保持不变.电镀铜电解质溶液CuS()4溶液阳极及电极反应金属铜Cu-2e- = Cu2+阴极及电极反应镶件金属Cu2+2e=Cu1.氯碱工业概念:用电解饱和食盐的方法来制取和电并以它们为原料生产一系列化工 产品的工业,称为氯碱工业。原理 阳极(C): 2CI -2e= Cl2阴极(Fe

4、): 2+2 = H2总反应:2NaCI+ 2H2。=电解=2NaOH+ CL + Ha4电解规律广活性电极(Fe、Cu、Ag等):电极材料失电子1 !阴翘根嬖物的赳断(Pt、Au、石墨):溶液中的阴肉子 L失电子阴离子放电顺序:S?- 1- Br- Cl- OH- 含氧酸根溶液中的阳离子得到电子根据离子,阳离子放电顺序:Ag+ Fe3+ Cu2*活动性 H+ Fe2* Zn2+ Al3* Mg2 Na+ Ca2+ K +因此,离子的氧化性越强,越容易在阴极得电子,而离子的还原能力越强,越 容易在阳极失电子。.电解后溶液pH的变化(1)由电解总方程式判断整体的变化(2)由电极反应式判断局部的变

5、化,阴极:M放电,pH增大;阳极:0H放电, pH变小。.用惰性电极电解溶液时的情况分析类型电析反应特点实例电解对象电解质浓度pH复原电解质溶液电解水型阴极(Fe):2H*+2e= H2阳极:40H-4e=2H20 +02NaOH水增大增大加水HQ水增大减小加水Na2sO4水增大不变加水分解电解质型电解质电离出的 阴阳离子分别在 两级放电HCI电解质减小增大加氯化氢CuC 12电解质减小减小加氯化铜放用生碱型阴:H20放弗生成碱NaCI电解质和水生成新电增大加氯化氢阳:电解质阴离子放电解质放。2生酸型阴:电解质阳离子放电阳:40放。2生成酸CllS04电解质和水生成新电解质减小加氯化铜电解Na

6、CI溶液:2NaCI+2H20型鲤H2T+CI2T+2NaOH,溶质、溶剂均发生 电解反应,PH增大。电解CuS04溶液:2CuS04 + 2H2O里维2Cu + 02t+ 2H2s0,溶质、溶剂均发 生电解反应,PH减小。(3)电解 CuCL溶液:CuC12- Cu + CI2 T电解盐酸:2HCI里能T+CI2T溶剂不变,实际上是电解溶质,PH 增大。电解稀H2s0八NaOH溶液、Na2s0,溶液:2H20里维2H2T + 02t,溶质不 变,实际上是电解水,PH分别减小、增大、不变。酸、碱、盐的加入增加了溶 液导电性,从而加快电解速率(不是起催化作用)。电解熔融 NaOH: 4NaOH

7、里里4Na + 02T + H20f(6)用铜电极电解Na2sO4溶液:Cu +2%0里维Cu (OH) 2 + H2 T要点一原电池、电解池、电镀池的比较原电池电解池电镀池定义将化学能转变成电能的装置将电能转变成化学能的装置应用电解原理在某 些金属表面镀上一 层其它金属的装置。 一种特殊的电解池装Cu hZh Znr11ZnH11 %C/ ZC/举L/*MB一/ / -二/MB027-一6/-二,J7例都俺松CuCLZnCL 形成条件活动性不同的两电 极(连接)电解质溶液(电极插 入其中并与电极自发 反应)形成闭合回路两电极接直流电源两电极插入电解质溶液形成闭合回路镀层金属接电源 正极,待镀

8、金属接电 源负极电镀液必须含有 镀层金属的离子电极名称负极:较活泼金属;正极:较不活泼金属 (或能导电的非金属 等)阳极:电源正极相连的电极阴极:电源负极相连的电极阳极:镀层金属;阴极:镀件电子负极导线f正极电源负极阴极电源负极导线f阴极流电源正极型阳极电源正极空阳极向电极负极(氧化反应):金属原子失电子;阳极(氧化反应):溶 液中的阴离子失电 子,或金属电极本身阳极(氧化反应):金属电极失电子;反应正极(还原反应):溶 液中的阳离子得电子失电子;阴极(还原反应):溶液中的阳离子得电子阴极(还原反应):电镀液中阳离子得电子离阳离子:负极T正极阳离子T阴极(溶液阳离子T阴极(溶液子(溶液中)中)

9、中)流阴离子:负极正极阴离子T阳极(溶液阴离子T阳极(溶液向(溶液中)中)中)电解池练习题 一、选择题(每题有1个或2个正确选项)1.下列有关电解池的说法不正确的是()A.电解池是把电能转化为化学能的装置。B.电解池中阴离子向阴极移动,阳离子向阳极移动。C.电解池中与电源正极相连的一极是阳极,发生氧化反应D.电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程2.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B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镶碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极直潦电源.右图是电解CuCIz溶液的装置,其中c、d为石墨电

10、极,则下列有关的判断正确的是()a为负极,b为正极a为阳极,b为阴极C.电解过程中,d电极质量增加D.电解过程中,氯离子浓度不变.下列关于电解槽的叙述中不正确的是()A.与电源正极相连的是电解槽的阴极B.与电源负极相连的是电解槽的阴极C.在电解槽的阳极发生氧化反应D.电子从电源的负极沿导线流入阴极.关于电解NaCI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,溶液呈棕色C,若在阴极附近的溶液中滴入酚缺溶液,溶液呈无色D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性.在原电池和电解池的电极上发生的反应,同属氧化反应或

11、同属还原反应的有 ()原电池的正极帮电解池的阳极所发生的反应;原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应A.B.C.D.以惰性电极电解CuSO,溶液,若阳极上产生的气体的物质的量为mol,则阴 极上析出Cu的质量为()A. gB. gC. gD.在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计合理的是()A.锌做阳极,铁制品做阴极,溶液中含有锌离子B.销作阴极,铁制品做阳极,溶液中含有锌离子C.铁做阳极,铁制品做阴极,溶液中含有亚铁离子D.锌做阴极,铁制品做阳极,溶液中含有锌离子.根据金属活动性顺序,Ag不能发生反应:2HCI +

12、2Ag =2AgCI+H2T o但选择 恰当电极材料和电解液进行电解,这个反应就能变为现实。下列四组电极和电 解液中,为能实现该反应最恰当的是().把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为()A. 1: 2: 3 B. 3: 2: 1C. 6: 3: 1D. 6: 3: 2.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种物质(括 号内),溶液能与原来溶液完全一样的是()CuCI2 CuS04NaOH NaOHCu (OH) 2C. NaCI HCID. CuS04.右图为直流电源电解稀Na2s0,水溶液的装置。

13、通 电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是()A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色.电解100mL含c(H) = mol*的下列溶液,当电路中通过电子时,理论 上析出金属质量最大的是()A. mol* L-1AgB. mol* L-1 Zn2+mo I L Cumol* L-1 Pb2+二、填空题.从H*、Na Cu2 Cl S(V-五种离子中组成电解质,按下列要求进行电解:(1)以碳棒为电极,使电解质质量减少,水量不变进行电解,则可采用的电解 质

14、是;(2)以销片为电极,使电解质质量不变,水量减少进行电解,则可采用的电解 质是;(3以碳棒为阳极,铁棒为阴极,使电解质和水量都减少,进行电解,则可采用的电解质是 O15.课题式研究性学习是培养学生创造思维的 良好方法,某研究性学习小组将下列装置如图 连接,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电 源接通后,向乙中滴入酚酰试液,在F极附近 显红色。试回答下列问题:(1)电源A极的名称是 oCvSC)4溶液饱和食盐水Fe(OH)3 胶体 丙 丁(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是(3)如果收集乙装置中产生的气体,两种气体的体积比是(4)欲用丙装置给铜镀银,G应该是 (填“铜”或“银”),电镀

15、液的主要成分是 (填化学式)。(5)装置丁中的现象是电解池同步练习1、关于电解池的叙述正确的是电解是把电能转化为化学能 电解时电解池的阳极一定是阴离子放电电 解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化不能自发进行的氧化还原反 应,通过电解可以实现电解池的阳极、原电池的负极都发生氧化反应A. B.C. D.2.下列过程中,需要通电后才能进行的是()电离电解电镀电泳电化腐蚀A. B.C. D.全部3、用惰性电极电解100 mL饱和食盐水,一段时间后在阴极得到112 mLb(标 准状况),此时电解液(体积变化忽略不计)的pH为()A、 13B、 12C、 8D、 1. 下列关于电解槽的叙述中不正确的

16、 是()A.与电源正极相连的是电解槽的阴极 B.与电源负极相连的是电解槽的 阴极C.在电解槽的阳极发生氧化反应D.电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极. X、Y、Z、M代表四种金属元素,金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X 溶解,Z上有H?放出;若电解Y和Z共存的溶液时,Y先析出;又知M?的 氧化性强于Y2则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是A. XYZM B. XZYM C. MZXY D. XZMY6、用惰性电极电解下列溶液,电解结束后,向剩余电解液中加入一定质量的另一物质(中括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是()A.CuCI2CuS04 B.AgN03Ag20 C.NaCI HC

17、I D.CuSOjCu(OH)27、下图是电解CuCI2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,列有关的判断正确的是()川口 r TOC o 1-5 h z A、a为负极、b为正极 B、a为阳极、b为阴极tC、电解过程中,d电极质量增加D、电解过程中,氯离子浓度不变8.以石墨棒作电极,电解氯化铜溶液,若电解时转移的电子数是X 1023,则此 时在阴极上析出铜的质量是()A. 8gB. 16gC. 32gD. 64g9.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池长时间保持稳定 的电压。总反应为:3Zn +2K2FeO4+8H2。翳3Zn(0H)2+2Fe(0H)3+4K0H,下 列叙述不正确

18、的是()A.放电时负极反应为:Zn-2e +20H =Zn (0H)2B.充电时阳极反应为:Fe OH 3-3e +50H =FeO:-+KI利窿粉珞忘C.放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol (FeO,氧化D.放电时正极附近溶液的碱性增强10.如图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈 蓝色。下列说法中不正确的是 ()x是正极,y是负极x是负极,v是正极性增+ 2e-的是a极板b极板X电极Z溶液A锌石墨负极C11SO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgN03D铜石墨负极CuC 12上得到,另一电极析出的气体()a极和Pt都有气泡产生D. U形管中溶液的碱强1

19、1.右图中,两电极上发生的电极反应分别为:a极:Cu2+=Cub极:Fe-2e- = Fe2+则下列说法不正确A.该装置可能是电解池 B. a极上一定发生还原反应C. a、b可能是同种电极材料D.该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能.右图中x、y分别是 直流电源的两极,通电 后发现a极板质量增加, 。极板处有无色无臭气体放出,合 这一 情 况 的 是 ().将含有和的水溶液用惰性电极 电解。电解一段时间后,一个电极A.只有CLB.只有。2 C.既有CI2又有。2 D,只有.电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,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

20、 下问题:(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCI溶液,实验开 始时,同时在两边各滴入几滴酚配试液,则电解池中X 极上的电极反应式为 o在X极附近观察到的实脸现象是 O Y电极上的电极反应式为 o检脸该电极反应产物的方法是 O(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO,溶液,则 X电极的材料是,电极反应式为 OY电极的材料是,电极反应式为。(说 明:杂质发生的电极反应不必写出).请你设计出一个装置,在该装置内金属铜能与稀硫酸反应生成氢气和硫酸 铜,即:Cu + H2SO4(#)=CUSO4 + H2T要求:画出示意图,注明有关部件 的名称,同时写出相关的反应式。.铅蓄电池放电时起原

21、电池的作用,充电时起电解池的作用,铅蓄电池在放电 放电和充电时发生的化学反应可用下式表示:PbgWQ裾2PbS4+2H2(1)蓄电池使用日久后正负极标志模糊,现根据下列两种条件,如何来判断正负极:氯化铜溶液,两根带有铜导线的碳棒 O硫酸铜溶液,两根铜导线(2)假如采用第种方法进行实验,实验前后分别精确称重硫酸铜溶液和两根 铜导线的总质量,假如不考虑实验误差,前者质量将 (填“增大”、“减 小”或“不变”);后者将 填(“增加”、减少”或不变”)。假使两根铜导线质量之差为,则铅蓄电池内部要消耗H2so支 molo铅蓄电(3)铅蓄电池的电压正常情况下保持,电压下降到约时需要重新充电,池充电时,阴极

22、反应式为B胞印NaCl溶液(乙EXd溶液 (T)033.如下图所示的装置,C、D、E、F、X、Y都 是惰性电极。将电源接通后,向(乙)中滴入酚 缺溶液,在F极附近显红色。以下说法正确的 是()。A.电源B极是正极B.(甲)、(乙)装置的C、D、E、F电极均有单质生成,其物质的量之比为1 : 2 : 2 : 1C.欲用(丙)装置给铜镀银,H应该是Ag,电镀液是AgNOs溶液D.装置(丁)中Y极附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶粒带正电荷补1、在50 mL molL硫酸铜溶液中插入两个电极,通电电解(不考虑水分蒸发)。则:(1 )若两极均为铜片,试说明电解过程中浓度将怎样变化o ( 2 )若阳极为纯锌

23、,阴极为铜片,阳极反应式是o (3)若阳极为纯锌,阴极为铜片,如不考虑H+在阴极上放电,当电路中有电子通过时,阴极增重 g,阴极上的电极反应式是 o补2.按下图装置进行实脸,并回答下列问题判断装置的名称:A池为 B池为(2)锌极为 极,电极反应式为铜极为 极,电极反应式石墨棒G为 极,电极反应式为石墨棒C2附近发生的实验现象为当C2极析出224mL气体(标准状态)时,锌的质量变化 (变大、 不变或变小)了 g, CUSO4溶液的质量 (增加、不变或减少)go补3.某溶液中含有两种溶质氯化钠和硫酸,它们的物质的量之比为3:1。用 石墨做电极电解溶液时,根据反应产物,电解可明显分为三个阶段,测下列

24、叙 述中不正确的是()A.阴极只析出氧气B.阳极先析出氯气后析出氧气C.电解最后阶段为电解水 D.电解过程中溶液的pH值不断增大,最后pH值为7补4、用一张滤纸浸湿些食盐水和酚酶试剂,放在表面皿上,滤纸两端用电极 与直流电源相接,过一会发现其中一根导线连接的电极所接触的滤纸附近出现 红色。简述出现红色的原因并指出该导线是直流电源的哪一 极补5、下列叙述正确的是()锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速度;镀层破损后,白铁(镀锌铁)比马口铁(镀锡铁)更易腐蚀;电镀时,应把镀 件置于电解池的阴极;冶炼铝时,把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3 nH2OA、B、 C、 D、补5.采用惰性电极从H、Cu2 OH-、NO;、S042- C、Ba2 Ag+中选出适当 的离子组成电解质,并对其溶液进行电解。(1 )若两极分别放出也和 02 ,则电解质的化学式为 ;(2 )若阴极析出金属,阳极放出02 ,则电解质的化学式 为:(3)若两极分别放出气体,且体积比为1:1,则电解质的化学式 为 O补6.有三个烧杯,分

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