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文档简介
第2节电能转化为化学能一一电解
知识与能力:
1.通过对熔融氯化钠电解体系的分析,使学生掌握电解、电解池概念,清晰地建立起电极
反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极;
2.通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练,了解这些较复杂体系中所发生
的反应以及电解的实用价值;
3.通过学习电镀的内容,使学生了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法,并
进一步体会电解对人类社会的重要贡献;
4.通过活动探究,提高学生的实验能力和分析能力;
5.从能量的角度理解化学科学的重要性。
过程与方法:
采用问题驱动的方法,经联想质疑中熟知的反应切入提出问题,将学生引入本节学习;
以已知离子在电场中的定向移动为起点,从而分析具体反应中阴阳离子的移向,在渐进的学
习中明白电解、电解池,并学会书写电极反应式;在电解原理的应用中,要让学生明白规律
是有条件限制的。
情感、态度与价值观:
进一步体会化学的魅力,激发对学习的兴趣;了解方法的重要意义,明白将来实现的重
要价值。
教学重点:电解原理、电极反应
教学难点:阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式
课时安排:共5课时(新课3课时,复习练习2课时)
教学过程:
(第一课时)
【联想•质疑】已知金属钠与氯气反应的热化学方程式:
2Na(s)+Cl2=2NaCl(s)△"=—822.3kJ・moL如果要真个反应反方向进行,则需
要外界提供能量,那么大家想一想我们可以采用什么样的外界能量。
【学生】电能。
【提问】那么这样的反应是什么能转化为什么能?
【学生】电能转化为化学能
【教师】对,电能转化为化学能的一中重要方法就是电解,下面我们就来学习电解。首先我
们来以电解熔融NaCl了解一下电解的原理
【板书】一、电解的原理
【阅读交流】
1)、通电前,熔融氯化钠中存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样?
2)、通电后,外电路上的电流方向怎样?
3)、接通电源后,熔融氯化钠中Na+、CT各向那个方向运动?
4)、移到两极表面的Na+、CT将发生什么变化?
【讲解】在熔融NaCl中,存在自由移动的Na+和Ch做杂乱无章的运动。通电后,电子由
电源的负极流出,聚集到铁电极上。由于正负电荷相互吸引,Na+要移向铁电极,
做定向移动。Na+在铁电极上得到电子,Na++e-=Na,发生还原反应。
电子要流向正极,那么石墨电极上哪来的电子?
【学生】思考,回答
【讲解】对,CT要移到石墨电极上,失去电子,2C1一2e-=CLT,发生氧化反应。为了维
持电流,cr要不断地失去电子,不断地定向移动到石墨电极上。这样在通电的情
况下NaCl就分解成了Na和Cl2,电能就转化为化学能储存在Na和CL里面了。
这个过程就称之为电解。
下面我们看看有关电解的几个概念。
【板书】(一)概念
1、电解:
【讲解】能够发生电解的装置叫电解池
【板书】2、电解池:
【提问】大家结合电解熔融NaCl的例子,说说构成电解池的条件有哪些?
【学生】回答
【板书】3、构成电解池的条件:
(1)外加直流电源
(2)两个固体电极
【讲解】这两个电极分别叫着阴、阳极,我们来看看阴阳极是怎么定义的?
【学生】阅读回答。
【讲解】结合电解熔融NaCl的例子讲解。
【板书】阴极:发生还原反应的电极。’
与电源相连的电极,,判断阴极的方法
得到电子的电极,
阳离子移到的电极。'
阳极:发生氧化反应的电极。,
与电源“+”相连的电极,,判断阳极的方法
失去电子的电极,
阴离子移到的电极。
(3)电解质溶液或熔融电解质
(4)构成闭合的电路
【练习】1.分析下图,属于电解池的有(③⑥)
2.下列说法正确的是(①④)
①电解是把电能转变成化学能;②电解是化学能转变成电能;
③电解质溶液导电是化学变化;
④任何电解过程,必将导致氧化还原反应的发生;
【过渡】如果随便给你一个电解池,你怎么来判断电极的产物和每个电极上所发生的反应
呢?下面我们就来讲讲这个问题。
【板书】(二)电极产物的判断和电极方程式的书写
【讲解】要讲这个问题,首先我们得明白什么是电极反应,大家阅读课本了解一下。
【板书】1、电极反应:
【举例】2、电解熔融NaCl
【板书】阴极:2Na++2e-=2Na|电荷要守恒
阳极:2C1—2e=Cl2t
通电
总方程式:2Na++2C「=2Na+CI2T(离子方程式)
通电
2NaCl=2Na+Cl2T(化学方程式)
【举例】电解CuC12的电极反应的书写。
【讲解】对于电极方程式的书写有个一般步骤:
【板书】(1)明确电解液中存在的离子
【提问】CuCb溶液中存在哪些自由移动的离子?
【学生】回答
【过渡】对于阳离子,到底是Ci?+先得到电子,还是H+先得到电子呢?这就涉及到离子的
放电顺序的问题了,大家阅读课本,了解以下离子的放电顺序。
【学生】阅读课本。
【板书】(2)是哪些离子得失电子
放电顺序:
阴极:阳离子得电子顺序:
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)Al3+>Mg2+>Na
+>Ca2+>K+
阳极:阴离子失电子顺序:活性电极>阴离子。即:
Cu>Hg>Ag>S2>I>Br>Cr>OH>(NO3-,SO42-含氧酸根)>F
【讲解】那么大家根据放电顺序写出该电解的阴阳两极的电极方程式。
【练习】1.书写用石墨做电极电解硫酸的电极方程式和电解池方程式。
2.用惰性电解Fe2(SC>4)3和Cu(NC)3)2的混合溶液,写出电解的电极方程式。
【作业】用石墨做电极,电解H2s04溶液NaSCU溶液NaOH溶液HgCb溶液CuSCU溶液KI
溶液,分别写出电解的电极方程式和总方程式。
为下节课讲电解的几种类型作铺垫!
【板书设计】
一、电解的原理
(一)概念
1、电解:
2、电解池:
3、构成电解池的条件:
(1)外加直流电源
(2)两个固体电极
阴极:发生还原反应的电极。,
与电源相连的电极,,判断阴极的方法
得到电子的电极,
阳离子移到的电极。
阳极:发生氧化反应的电极。’
与电源,,—,湘连的电极,(判断阳极的方法
失去电子的电极,
阴离子移到的电极。
(3)电解质溶液或熔融电解质
(4)构成闭合的电路
(二)电极产物的判断和电极方程式的书写
阴极:2Na++2e-=2Na
阳极:2Cr—2b=C12T
通电
总方程式:2Na++2CV2Na+Ch?(离子方程式)
通电
2NaCl2Na+Cl2T(化学方程式)
(1)明确电解液中存在的离子
(2)是哪些离子得失电子
放电顺序:
阴极:阳离子得电子顺序:
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)Al3+>Mg2+>Na
+>Ca2+>K+
阳极:阴离子失电子顺序:活性电极>阴离子。即:
Cu>Hg>Ag>S2>I>Br>C1>OH>(NO3">SCU?-含氧酸根)
(第二课时)
【复习提问】
1、什么叫电解?2、什么叫电解池?3、判断阴、阳极的方法有哪些?
4.以石墨作电极分别电解下列溶液,在阴极不能得到氢气的是(B)
A.Na2s。4B.AgNO3C.NaClD.NaOH
【讲解】电解的几种类型
(1)电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐,实质上是电解水,电解水型;
(2)电解不活泼金属无氧酸盐,实际上是电解电解质本身,分解电解质型;
(3)电解不活泼金属的含氧酸盐,放氧生酸型;
(4)电解活泼金属(K/Ca/Na)的无氧酸盐,放氢生碱型;
【板书】二、电解原理的应用
电解的类型:
1.电解水型
2.分解电解质型
3.放氧生酸型
4.放氢生碱型
【过渡】下面我们结合几个例子看看电解原理的应用
(一)电解食盐水
【预习提示】1、预测电解食盐水的现象是有哪些?
电解食盐水的产物是什么?
在电解食盐水时,溶液中各离子的移向何极?
在电解食盐水的过程中,溶液的PH值如何变化?
【学生】预习后回答
【视频】电解食盐水
【讲解并板书】现象:
电流流向:电子流向:
阴阳极反应方程式(滴加酚醐红,红色先出现在哪?):
阴极:2H++2eiH2T阳极:2C「TC12T+2e-
总方程式(阴极产物,阳极产物各是什么?):
总反应式:2NaCl+2H2。=ZNaOH+Ef+Cl2T(条件:通电)
溶液PH值变化:
【学生】预习氯碱工业
【讲解】氯碱工业示意图及阳离子交换膜的两个优点。
【讲解】在电解过程中,由于阴极区OH-浓度变小,水的电离平衡向生成H+和OH-的方
向移动,随着H卡不断变为氢原子并最终形成氢气逸出,使阴极区溶液中的OH「越来越多。
用隔膜就可以阻止OH-移向阳极,则使氢氧化钠可以在阴极附近的溶液中富集,由阴极溶
液可以得到烧碱。还可以得到另外两种重要的化工产品一氯气和氢气。
【指导学生阅读资料在线】水的电离和离子放电顺序
【强调】离子放电顺序是对在一定条件下,离子并不都能在电极上发生反应。而且所给的离
子放电顺序是一定条件下的经验规律,不同的实验条件会存在不同的顺序,规律是有条件限
制的。
【阅读】工业电解食盐水制备烧碱
【课堂练习】练习册P131、2、4、13
【作业】P181
【板书设计】
二、电解原理的应用
电解的类型:
5.电解水型
6.分解电解质型
7.放氧生酸型
8.放氢生碱型
(一)电解食盐水
现象:电流流向:电子流向:
阴阳极反应方程式(滴加酚醐红,红色先出现在哪?):
阴极:2H++2eiH2T阳极:2Cr-CLT+2e-
总方程式(阴极产物,阳极产物各是什么?):
总反应式:2NaCl+2H2。=2NaOH+H2T+CLT(条件:通电)
溶液PH值变化:
(第三课时)
【知识回顾】上节课我们学习了哪些知识点?
【学生】
【预习提示】1、在铜的电解精练中,阴阳极材料各是什么?能不能换成其他的材料?
2、对电解质溶液是有什么要求?
3、阴阳极反应方程式是什么?4、可以得到什么副产物?
【学生】预习后回答
【板书】(二)铜的电解精练
【视频】铜的电解精练
【讲解并板书】现象:电流流向:电子流向:
阴阳极反应方程式:阴极:Cu2++2eCu阳极:CUTCU2++2U
电解的副产物
(三)电镀
【预习提示】【讲解】一件表面镀有其他金属的制品,我们可以把它的结构大致分为两大部
分:镀件和镀层金属。那么这个镀层金属是这么镀在这个镀件上的呢?这节课我们就来看看
这个问题。
【活动探究】在铁钉上镀铜
【板书】电镀:是利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过程。
注意点:①电极:阴极——镀件(待镀金属制品)阳极——镀层金属或惰性电极
②电镀液:含有镀层金属离子的电解质溶液。
【投影、结】电解池、电解精练池、电镀池的比较
电解池电解精练池电镀池
应用电解原理在某些金
将电能转变成化学能的应用电解原理将不纯的金属
定义属表面镀上一层其他金
装置提纯的装置
属的装置
①两电解接直流电源①不纯金属接电源正极,纯①镀层金属接电源正极,
形成条②电极插入电解质溶液的金属接电源负极待镀金属接电源负极
件或熔融电解质中②电解质溶液须待提纯金属②电镀液须含有镀层金
③形成闭合回路的离子属的离子
电极名阳极:电源正极相连阳极:不纯金属阳极:镀层金属
称阴极:电源负极相连阴极:纯金属阴极:镀件
电极反阳极:氧化反应
应阴极:还原反应
【投影练习】
a__b
1.(1)a、b哪一极为正极?.一,
(2)若要给铁叉镀锌,a极选用什么材料?选择何种溶液?
(3)若要给铁叉镀金,a极选用什么材料?选择何种溶液?LJ________f
2.工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4
(1)电解时,应以作阴极,电解过程中W4
阴极附近溶液pH将会,
(2)阳极反应式为,
(3)总电解反应式为.
2-
答案:Fe增大MnO4-—e=MnO4_2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2t
【讲解】
例一:钳电极电解lLCu(NO3)2和KN03混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)
气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.
解析:阳极4OH-4e-=2H2O+O2t
阴极Cu2++2e-=Cu;2H++2e-=H2T
阳极转移电子的物质的量为:0.5x4=2moi,消耗4OH-2mol,即产生H+2mol.
阴极生成0.5molH2,消耗H+Imol;所以溶液中C(H+)=lmol/LpH=O
生成H2转移的电子:0.5x2=lmol,故还有Imole-用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.
【练习】1.用石墨电极电解100mLH2s04与CuS04的混合液,通电一段时间后,两极均收
集到2.24L(标况)气体,则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为()
A.lmol/LB.2mol/LC.3mol/LD.4mol/L
2.某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x-〃H2O,式量为242,将1.21g该晶体溶于水配成100mL
溶液,用惰性电极进行电解。当有0.01mol电子转移时,溶液中金属离子全部析出,此
时阴极增重0.32g。求:
①金属M的相对原子质量及x、w值;
②电解溶液的pH(溶液体积仍为lOOmDo
MA-++xe-M
0.005molO.O1mol0.32g
所以:x=2;Ar(M)=64;w=3产生H+为0.01mol,pH=l
3.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,b极板处有无色无臭气体
放出,符合这一情况的
a极板b极析X电极Z溶液
锌石墨负极
(A)CuS04
(B)石墨石墨负极NaOH
(0银铁正极MNO3
(D)铜石墨负极CuClz
4.根据金属活动顺序表,Cu不能发生如下反应:Cu+2H2O=Cu(OH)21+H2T。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。下列四种电极材料和电解液中,能实
现该反应最为恰当的是
ABCD
阳极石墨CuCuCu
阴极石墨石墨FePt
电解液CuSCU溶液Na2sCU溶液H2sO4溶液H2O
5.按下图的装置进行电解实验:A极是铜锌合金,B极为纯铜,
电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后,若A极恰好
全部溶解,此时B极质量增加7.68克,溶液质量增加0.03
克,A合金中Cu、Zn原子个数比为
A4:1B3:1C2:1D任意比
【板书设计】
(二)铜的电解精练
现象:电流流向:电子流向:
阴阳极反应方程式:阴极:Cu2++2e—>Cu阳极:Cu^Cu2++2e-
电解的副产物
(三)电镀
电镀:是利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过程。
注意点:①电极:阴极一镀件(待镀金属制品)阳极一镀层金属或
惰性电极
②电镀液:含有镀层金属离子的电解质溶液。
三、电解池、电解精练池、电镀池的比较
【作业】Pl82
【教学反思】
(第四课时)
定义:电能转化为化学能
阳极:与电源正极相连
阴阳极的<
判断
电解的定J
义阴极:与电源负极相连
阳极产物的判断
电解时电极产
、物的判断
电解
1阴极产物的判断
阳极:阴离子的放电顺序
,阴极:阳离子的放电顺序
氯碱工业
、电解原理的应用电镀
I铜的电解精练
【知识总结】
【典例精析】
【例1】如右图是电解CuCb溶液的装置,其中
c、d石墨电极,则下列有关判断正确的是(C)
A.a为负极,b为正极
B.a为阳极,b为阴极电极的放电顺序
C.电解过程中,d电极质量增加
D.电解过程中,C「物质的量浓度不变
【解析】依据电流方向,可推出a为电源正极,b为负极,
则c是电解池的阳极,cr失电子转化为Cb;d是电角电池的
流
阴极,产生Cu,d电极质量会增加。方
向
【例2】用石墨电极持续电解下列溶液(电流强度不变)阳极
上产生气体的的量可能发生如下图所示变化的是(D)
A.KI溶液B.Na2so4溶液
C.CuSO4溶液D.NaCl溶液
【解析】电解KI溶液时,「优先在阳极失去电子生成L,起初没有气体放出。电解NazSCU
溶液相当于电解水,在阳极生成氧气,图象中不可能出现拐点。电解CuSCU溶液时,一直
是OJT在阳极失去电子生成。2,图象中同样不可能出现拐点。电解NaCl溶液时,C「优先
在阳极失去电子生成CL,当C「消耗完时,转换为OJT放电而生成。2,每转移Imol电子,
可生成0.5molCb,但只能生成0.25molO2,也就是说,前半段斜率较大,后半段斜率较小,
与图象完全吻合。"
【例3].有X、Y、Z、M四种金属,已知:X可以从Y的盐溶液中置换出Y;X和Z组成
原电池时,Z为正极;Y和Z的离子共存于电解液中,Y离子先放电;M的离子氧化性强
于Y的离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是(D)
A.X>Y>Z>MB.X>Z>M>YC.M>Z>X>YD.X>Z>Y>M
【解析】X可以置换出Y,说明金属活动性X>Y;X和Z作原电池电极时,Z为正极,说
明金属活动性X>Z;Y和Z的离子共存,Y离子先放电,说明金属活动性Z>Y;M的离子
氧化性强于Y的离子,说明金属活动性M<Y;所以X>Z>Y>M。
【例4】.用指定材料做阳极和阴极来电解一定物质的量浓度的溶液甲,然后加入物质乙能使
溶液复原。则合适的组合是(B)
阳极阴极溶液甲物质乙
A.PtPtNaOHNaOH固体
B.PtPtH2SO4H2O
C.CPtNaCl盐酸
粗铜精铜
D.CuSO4CU(OH)2
【解析】电解NaOH、H2sO4溶液,都是电解水,所以加水就可以复原,A错误;B正确;
电解NaCl溶液后应加入氯化氢使之复原,如果加盐酸,会使NaCl溶液物质的量浓度减小,
C错误;D选项,阳极:Cu-2e--Cu2+,阴极Cu2++2e-一Cu,电解质溶液物质的量浓度没
变,不用加任何物质。
【例5】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Cb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(B)
A.a为正极,b为负极:NaClO和NaCl
B.a为负极,b为正极:NaClO和NaCl
C.a为阳极,b为阴极:HC1O和NaCl
电源
D.a为阴极,b为阳极:HC1O和NaCl
【解析】用石墨作电极时,在阳极上应是bC「放
电,2c「一2e「fCL,在阴极上是水电离出的H+
放电,2H++2院一建,水电离出的酎消耗后,产生的与CL反应产生CUT,则消毒液为
NaClO和NaCL如果Ck在上端产生,则CL直接向外排出,不能与0IT反应,故CL应在
下端产生,即b为电源的正极,与之相连的碳棒为阳极。
【练习讲评】
【题1】下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶
装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加
石蕊溶液。下列实验现象中正确的是(D)
A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的
B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性
气体
C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色
D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色
【解析】电解硫酸钠实质上只电解水。根据阳失氧、阴得还,可知阴极(a电极)产生氢气,
阳极(b电极)产生氧气,所以a电极附近富集着氢氧根离子,使石蕊呈蓝色,4H2。+4屋
f2H2t+40H;而b电极附近发生2H2。-4e-02t+4H,而使石蕊呈红色。
【题2】下列关于电解池中形成的闭合回路的叙述中,正确的是(D)
A.电解池中的闭合回路仅是由电子的定向运动形成的
B.金属导线中,电子从电源的负极流向电解池的阳极,从电解池的阴极流向电源的正极
C.在电解质溶液中,阴离子向阴极运动,阳离子向阳极运动
D.相同时间内,阳离子在阴极上得到的电子与阴离子在阳极上失去的电子数相同
【解析】在电解池中,导线和电极上是由电子的定向移动,而溶液中则靠离子的定向移动,
才使整个电解池形成一个闭合回路;导线中电子的方向与电流方向相反,故电子从电解池的
阳极流向电源的正极,从电源的负极流向电解池的阴极;电解质溶液中,阳离子向阴极移动,
阴离子向阳极移动;不论如何,两极上转移的电子数总是相等的。
【题3】下列叙述中不正确的是(D)
A.电解池的阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应
B.不能自发进行的氧化还原反应可通过电解实现
C.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应
D.电解饱和食盐水时,阳极得到NaOH溶液和氢气
【解析】电解饱和食盐水时,在阳极得到氯气,在阴极得到氢气和NaOH溶液。
【题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,电解质溶液的pH下
降的是(B)
A.CuCL溶液B.AgNCh溶液C.BaCb溶液D.H2so4溶液
【解析】4AgNO3+2H2O==4Ag+O2t+4HNO3阴极产物为Ag,阳极产物为氧气和氢氧化
钠。
【题5】电解溶液时,如果阴极上有1.6g铜析出,则阳极上产生气体的体积(标准状况)约
为(A)
A.0.28LB.0.56LC.014LD.11.2L
【解析】本题首先要判断阳极上产生什么气体,依据阳失氧,阴得还,可推知阳极上产生的
气体是氧气,从电子转移的角度可知电子转移0.05mol,故氧气有028L。
64g,101『
V(o2)=^x22.4L・mo=0.28L
【题6】用含少量银和锌的粗铜做阳极,纯铜片做阴极,CuSCU溶液做电解液,电解一段时
间后,阳极质量减少了Xg,则(D)
A.电解液质量增加xgB.阴极质量增加xg
C.阴极质量增加ag,a>xD.阴极质量增加bg,b<x
【解析】电极反应式为:
阳极:Zn->Zn:++2e-Cu—01"+2屋
阴极:C『+2e--Cu,故阳极失去的质量大于阴极增加的质量,使溶液质量增加,但增加值
小于Xo
【题7】当用铜做电极电解CuSO4溶液时,在阴极的产物是(A)
A.铜B.铜和氧气C.氧气D.氢气
【解析】本题相当于在铜上镀铜,与电解质溶液无关,也就是阳极铜减少,阴极铜增加。
【题8】下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是(C)
A.粗铜极做阳极
B.电解时,阳极发生氧化反应,而阴极发生的反应为Cu2++2e-—Cu
C.粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质,电解后以单质形式沉积槽底,形成阳极泥D.电解铜
的纯度可达99.95%~99.98%
【解析】Ni、Fe、Zn等金属的金属性比Cu强,在阳极首先是金属性强的金属失电子,故
Ni、Fe、Zn应变为对应阳离子进入溶液。
【题9】海水提镁的最后一步是将氯化镁电解获取金属镁,下列有关该电解过程的叙述中,
正确的是(BC)
A.两个电极必须都用惰性电极
B.阳极必须用惰性电极,阴极可以是惰性电极;也可以是金属电极
C.电解熔融状态的氯化镁
D.电解氯化镁的水溶液
【解析】电解氯化镁获取金属镁,也就是说镁离子需要得到电子,所以必须将其转变为阴阳
离子,如果在水溶液中,水电离的氢离子会优先得电子,因此只能在熔融状态下进行。再根
据阴得还,可得该电极上发生的是镁离子得到电子的反应,对于任意电极都没有影响,因为
惰性电极和金属电极均无法得到电子。阳失氧,可得此变化应在阳极上发生失电子的反应,
如果该电极使用活性电极的话,会优先失电子,产生出的金属阳离子对后面进行的电解存在
干扰,甚至再次优先得电子变为电镀。
【题10]许多金属都可以通过电解的方法达到精炼的目的。下列有关该方法的叙述中,正
确的是(A)
A.含杂质的粗金属做阳极,与直流电源的正极相连
B.阴极只要是一种导体即可,与精炼过程无关
C.电解质溶液中除了含有精炼的金属的阳离子之外,绝对不能含有其他金属阳离子D.在精
炼过程中,电解质溶液的成分不发生任何变化
【解析】阳极要失电子,含杂质的粗金属做阳极,精金属作为阴极,若阴极用其他导体就会
使需要精炼的覆盖在该导体上;粗金属中可能含有一些比较活泼的金属,失电子之后也会到
溶液,电解质溶液的成分可能会增加。
【题11】在铁制品上镀上一定厚度的锌层,以下设计方案正确的是(A)
A.锌做阳极,镀件做阴极,溶液中含有Zi?+
B.伯做阴极,镀件做阳极,溶液中含有Zr十
C.锌做阳极,镀件做阴极,溶液中含有Fe2+
D.锌做阴极,镀件做阳极,溶液中含有Zn?+
【解析】应用电镀池原理,可知镀件做阴极,镀层做阳极,溶液中含有镀层的金属阳离子。
【题12】标明下列装置中电解池的阴极和阳极,写出电极反应式,并判断分别是氧化反应
还是还原反应。
"""
A1后芯液BAgT)3溶液WBr溶液[解析]
三个装置的电极都是惰性电极,因而电极反应都与电极无关,在电解池中,与电源正极相连、
发生的电极反应是氧化反应的电极是阳极,与电源负极相连、发生的电极反应是还原的电极
是阴极。根据以上原则就可标明电解池的阴、阳极,写出电极反应的化学方程式,并判断是
氧化反应还是还原反应。如A:氯离子在阳极失电子,氢离子在阴极得电子;B:银离子在
阴极得电子,水电离出的氢氧根离子在阳极失电子;C:澳离子在阳极失电子,水电离出的
氢离子在阴极得电子。
(第五课时)
【题1】在电解水制取H2和02时,为了增强导电性,常常要加入一些电解质,最好选用下
列物质中的(A)
A.NaOHB.HC1C.NaClD.CuSO4
【解析】因为电解水,所以加入的物质应该不参与电极反应,HC1、NaCl中的Cl\CuSO4
中的Ci?+均参与电极反应,而加入NaOH后仍然是电解水,但由于提供了Na+、OH导电性
明显增强。
22
【题2】在水中加入等物质的量的Ag\Pb\Na+、SO4\N03\CF,该溶液放在用惰性
材料做电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物与还原产物的质量之比为(C)
A.35.5:108B.16:207C.8:1D.108:35.5
【解析】由于Ag+与Ct、Pb2+与SCV-形成沉淀,电解的是NaNCh溶液,实质是电解水。
【题3】用钳电极(惰性电极)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和02
的是(AC)
A.稀NaOH溶液B.HC1溶液C.酸性MgSCU溶液D.酸性AgNCh溶液
【解析】阴极和阳极的主要产物分别是H2和时,实质就是电解水。
【题4】用惰性电极电解M(NC)3)x的水溶液,当阴极上增重ag时,在阳极上同时产生bLCh
(标准状况)。从而可知M的相对原子质量为(C)
22.4ax11.2ax5.6ax2.5ax
x+
【解析】阳极:OH==2H2O+O2f+4e阴极:M+xe==M
根据两极得失电子数相等,有下列关系:
bL,ag5.6ax
x4=--------——-•x可解得M=----
22.4L•moK1Mg•molb
【题5】在一U形管中装入含有紫色石蕊的Na2sO4溶液,通直流电,一段时间后U形管内
会形成一个倒立的三色“彩虹”,从左到右的颜色次序是(C)
A.蓝、紫、红B.红、蓝、紫C.红、紫、蓝D.紫、红、蓝
【解析】本题以电解原理为核心命题点,考查电解后溶液的酸碱性与酸碱指示剂的变色关系
等知识点。用惰性电极电解Na2s04溶液,就等同于电解水,阳极OH放电,使阳极附近H+
浓度增大,阴极H+放电,使阴极附近OH-的浓度增大。
【题6】把25℃时,将两个粕电极插入一定量饱和Na2s04溶液中进行电解,通电一段时间
后,在阴极逸出amol气体,同时有WgNa2sO4,10H2。晶体析出。若温度保持不变,剩余
溶液中溶质的质量分数为(C)
ww
xlOO%B.xlOO%
W+18aW+36a
7100W7100W
c.------------------%ft/D.--------------------------%ft/
161(W+18a)161(W+36a)
【解析】本题首先要明确剩余的溶液仍为饱和溶液,也就是说该题就是求饱和溶液的质量分
数,那析出的晶体与被电解的水放在一起也应该为饱和溶液,因而就可以利用数据进行求解。
先求WgNazSCUTOHzO晶体中溶质的质量即为Wx,溶液的质量为晶体的质量加上
322
被电解掉的水的质量。阴极逸出amol气体,也就是氢气,所以可知被电解的水也为amol,
质量为18ao故有答案:C»
【题8】将两个铝电极插入500mLeuSO4溶液中进行电解,通电一段时间后,某一电极增重
0.64g(设电解使该电极无H2放出,且不考虑水解和溶液体积变化)。此时溶液中c(H+)浓度
约为(A)
A4XlOmoPL1B.2X10-3mobL-1C.1XlO^mobL-1D.4XlOmobL1
【解析】用惰性电极电解CuSC>4溶液,电极能增重的只有在阴极。在阴极有O.OOlmolCu?+
得到电子析出0.064gCu,在阳极同时有0.002molOH-失去电子,同时生成0.002molH+。
【题9】将质量分数为5.2%的NaOH溶液(密度为1.06g・cnf3)1L用粕电极电解,当溶液
中NaOH的质量分数改变了1.0%时停止电解,则此时溶液中的关系是(B)
选项NaOH的质量分数阳极析出物的质量/g阴极析出物的质量/g
A6.2%19152
B6.2%15219
C4.2%1.29.4
D4.2%9.41.2
【解析】本题可巧解,因为用惰性电极电解NaOH溶液,其实质是电解水,所以溶质的质
量分数肯定增加,排除C、D;阳失氧,阴得还,则有阳极产物为02,阴极产物为H2,阳
极析出物的质量大于阴极析出物的质量。
【题10】用石墨作电极电解3moi七小。和0.5mol•1/Ab(SC>4)3的混合溶液时,下图电
解变化的曲线合理的是(AD)
【解析】电极为惰性电极,溶液中各离子的放电顺序为:阳离子:H+>AI3+>K+,阴离子:
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