高考化學(xué)復(fù)習(xí)課件：第19講 電解池

1、【名師一號】2011模塊新課標(biāo)人教化學(xué)精美課件系列第第19講講 電解池電解池基礎(chǔ)關(guān)基礎(chǔ)關(guān)最最 新新 考考 綱綱1.了解電解池的工作原理了解電解池的工作原理,能寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式能寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式 2.了解電解原理的應(yīng)用了解電解原理的應(yīng)用 自自 主主 復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí)一一 電解原理電解原理1.電解原理電解原理(1)電解電解:使使_通過電解質(zhì)溶液通過電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì)或熔融的電解質(zhì))而在而在_引起引起_的過程的過程 (2)電極名稱與電極反應(yīng)電極名稱與電極反應(yīng):與電源正極相連的為與電源正極相連的為_,發(fā)生發(fā)生_反應(yīng)反應(yīng);與電源負(fù)極相連的為與電源負(fù)極相連的為_,發(fā)生發(fā)生_反應(yīng)反

2、應(yīng) 電流電流陰陽兩極陰陽兩極氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)陽極陽極氧化氧化陰極陰極還原還原2.電解電解cucl2溶液溶液(1)陽極反應(yīng)陽極反應(yīng):_(2)陰極反應(yīng)陰極反應(yīng):_(3)總方程式總方程式:_2cl-2e-=cl2cu2+2e-=cucucl2電解電解cu+cl2二二 電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用1.電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水(1)電極反應(yīng)電極反應(yīng):陽極陽極:_陰極陰極:_(2)總反應(yīng)方程式總反應(yīng)方程式:_ (3)應(yīng)用應(yīng)用:氯堿工業(yè)制氯堿工業(yè)制_ _和和_ 2cl-2e-=cl22h+2e-=h22nacl+2h2o電解電解2naoh+h2+cl2h2cl2naoh2.電鍍銅或電解精煉銅電鍍

3、銅或電解精煉銅(1)兩極材料兩極材料:待鍍金屬或精銅做待鍍金屬或精銅做_,鍍層金屬或精銅做鍍層金屬或精銅做_ (2)電極反應(yīng)電極反應(yīng):陽極陽極:_陰極陰極:_陰極陰極陽極陽極cu-2e-=cu2+cu2+2e-=cu3.電解冶煉電解冶煉na(1)電極反應(yīng)電極反應(yīng):陽極陽極: _ ,陰極陰極: _ (2)總反應(yīng)方程式總反應(yīng)方程式: _ (3)應(yīng)用應(yīng)用:冶煉冶煉_等活潑金屬等活潑金屬 2cl-2e-=cl22na+2e-=2na2nacl電解電解2na+cl2na mg al網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 構(gòu)構(gòu) 建建熱點(diǎn)關(guān)熱點(diǎn)關(guān)熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 考考 向向1.理解電解原理及利用電解原理進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計理解電解原理及利用電解

4、原理進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計 2.應(yīng)用電解原理解決工業(yè)應(yīng)用電解原理解決工業(yè) 生產(chǎn)生產(chǎn) 生活中的實(shí)際問題生活中的實(shí)際問題 熱熱 點(diǎn)點(diǎn) 探探 究究熱點(diǎn)熱點(diǎn)1 電解原理電解原理1.電解原理電解原理:(1)電子流向電子流向:負(fù)極負(fù)極陰極陰極;陽極陽極正極正極 (3)電解結(jié)果電解結(jié)果:在兩極上有新物質(zhì)生成在兩極上有新物質(zhì)生成 2.電極反應(yīng)式的書寫電極反應(yīng)式的書寫:(1)陽極產(chǎn)物的判斷陽極產(chǎn)物的判斷金屬陽極金屬陽極(除除pt au外外):電極材料失電子電極材料失電子,電極被溶解電極被溶解 惰性陽極惰性陽極(pt 石墨等石墨等):陰離子失電子陰離子失電子 陰離子放電順序陰離子放電順序:s2-i-br-cl-oh-含

5、氧酸根含氧酸根 (2)陰極產(chǎn)物的判斷陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子得電子順序進(jìn)行判斷直接根據(jù)陽離子得電子順序進(jìn)行判斷,陽離子放電順序陽離子放電順序:()()2322222322aghgfecuhpbsnfeznhalmgnacak酸中水中3.電解時溶液電解時溶液ph值的變化值的變化(1)由電解總反應(yīng)方程式判斷總的變化由電解總反應(yīng)方程式判斷總的變化 (2)陽極區(qū)陽極區(qū):失電子失電子,產(chǎn)生產(chǎn)生h+或消耗或消耗oh-,ph減小減小 (3)陰極區(qū)陰極區(qū):得電子得電子,消耗消耗h+或產(chǎn)生或產(chǎn)生oh-,ph增大增大 例例1某同學(xué)按如圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)?zāi)惩瑢W(xué)按如圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn) 下列說法正確下列

6、說法正確的是的是( )a.電解過程中電解過程中,銅電極上有銅電極上有h2產(chǎn)生產(chǎn)生b.電解初期電解初期,主反應(yīng)方程式為主反應(yīng)方程式為:cu+h2so4電解電解cuso4+h2c.電解一定時間后電解一定時間后,石墨電極上有銅析出石墨電極上有銅析出d.整個電解過程中整個電解過程中,h+的濃度不斷增大的濃度不斷增大解析從裝置圖可以看出銅接電源正極作陽極解析從裝置圖可以看出銅接電源正極作陽極,石墨作陰極石墨作陰極,應(yīng)應(yīng)在陰極區(qū)產(chǎn)生在陰極區(qū)產(chǎn)生h2,且且h+濃度應(yīng)逐漸減小濃度應(yīng)逐漸減小,故故a d錯錯 電解初期電解初期主要是電解主要是電解h2so4,而隨電解進(jìn)行而隨電解進(jìn)行,溶液中溶液中cuso4濃度逐漸

7、增濃度逐漸增大大,cu2+參與電極反應(yīng)而在石墨電極上析出參與電極反應(yīng)而在石墨電極上析出cu,故故b c正確正確 答案：答案：bc變式變式1(2009張掖模擬張掖模擬)右圖是電解飽和右圖是電解飽和nacl溶液的實(shí)驗(yàn)裝溶液的實(shí)驗(yàn)裝置置,其中其中c d為石墨電極為石墨電極 則下列有關(guān)判斷中正確的是則下列有關(guān)判斷中正確的是( )a.a為正極為正極 b為負(fù)極為負(fù)極b.c為陰極為陰極 b為陽極為陽極c.電解過程中電解過程中,d電極質(zhì)量增加電極質(zhì)量增加d.電解過程中電解過程中,氯離子濃度不變氯離子濃度不變解析解析:從電流方向可以判斷電源中從電流方向可以判斷電源中a為正極為正極,b為負(fù)極為負(fù)極;因此電解因此電

8、解池中池中c為陽極為陽極,d為陰極為陰極 電解過程中電解過程中,陰極上陰極上h+得電子得電子,放出放出h2,電極質(zhì)量不變電極質(zhì)量不變,陽極上陽極上cl-失電子失電子,得到得到cl2,氯離子濃度減小氯離子濃度減小 答案答案:a熱點(diǎn)熱點(diǎn)2 以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律1.電解水型電解水型:含氧酸含氧酸 強(qiáng)堿強(qiáng)堿 活潑金屬的含氧酸鹽活潑金屬的含氧酸鹽(如如naoh h2so4 k2so4等等)的電解的電解 陰極陰極:4h+4e-=2h2陽極陽極:4oh-4e-=o2+2h2o()(): 2222h o2ho陰陽總反應(yīng)電解2.電解電解質(zhì)型電解電解質(zhì)型:無氧酸無氧酸(除除

9、hf外外) 不活潑的無氧酸鹽不活潑的無氧酸鹽(氟化氟化物除外物除外)(如如hcl cucl2等等)溶液的電解溶液的電解 陰極陰極:cu2+2e-cu陽極陽極:2cl-2e-cl2()():22cuclcu cl陰陽總反應(yīng)電解3.放氫生堿型放氫生堿型:活潑金屬的無氧酸鹽活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外氟化物除外)(如如nacl mgbr2)溶液的電解溶液的電解 陰極陰極:2h+2e-h2陽極陽極:2cl-2e-cl2()(): 2222nacl2h o2naohhcl 陽陰總反應(yīng)電解4.放氧生酸型放氧生酸型:不活潑金屬的含氧酸鹽不活潑金屬的含氧酸鹽(如如cuso4 ag-no3等等)溶液的電解溶液

10、的電解 陰極陰極:2cu2+4e- 2cu陽極陽極:4oh-4e-o2+2h2o()(): 422242cuso2h o2cu o2h so 陰陽總反應(yīng)電解例例2(2008高考全國卷高考全國卷)右圖為直流電源電解稀右圖為直流電源電解稀na2so4水水溶液的裝置溶液的裝置,通電后在石墨電極通電后在石墨電極a和和b附近分別滴加一滴石蕊附近分別滴加一滴石蕊溶液溶液 下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是( )a.逸出氣體的體積逸出氣體的體積:a電極的小于電極的小于b電極的電極的b.一電極逸出無味氣體一電極逸出無味氣體,另一電極逸出刺激性氣味氣體另一電極逸出刺激性氣味氣體c.a電極附近呈紅色電極

11、附近呈紅色,b電極附近呈藍(lán)色電極附近呈藍(lán)色d.a電極附近呈藍(lán)色電極附近呈藍(lán)色,b電極附近呈紅色電極附近呈紅色解析解析na2so4溶液中存在溶液中存在na+ h+ oh-,通電后通電后和和oh-移向移向b電極電極,na+和和h+移向移向a電極電極,在在b電極電極上上:4oh-4e-2h2o+o2,在在a電極上電極上:2h+2e- h2,所所以產(chǎn)生的氣體體積以產(chǎn)生的氣體體積a電極的大于電極的大于b電極的電極的;兩種氣體均為無色兩種氣體均為無色無味的氣體無味的氣體;由于由于a電極上電極上h+放電放電,所以所以a電極附近的電極附近的c(oh-)c(h+),滴加石蕊試液滴加石蕊試液a電極附近變藍(lán)色電極附

12、近變藍(lán)色,b電極附近變紅色電極附近變紅色 答案：答案：d24so24so24so變式變式2某溶液中含有兩種溶質(zhì)某溶液中含有兩種溶質(zhì)nacl和和h2so4,它們的物質(zhì)的量它們的物質(zhì)的量之比為之比為3：1 用石墨作電極電解該混合溶液時用石墨作電極電解該混合溶液時,根據(jù)電極產(chǎn)根據(jù)電極產(chǎn)物物,可明顯分為三個階段可明顯分為三個階段 下列敘述不正確的是下列敘述不正確的是( )a.陰極自始至終只產(chǎn)生陰極自始至終只產(chǎn)生h2b.陽極先產(chǎn)生陽極先產(chǎn)生cl2,后產(chǎn)生后產(chǎn)生o2c.電解最后階段為電解水電解最后階段為電解水d.溶液溶液ph不斷增大不斷增大,最后為最后為7解析解析:電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)溶液中,n(na+)：

13、n(cl-)：n(h+)：n( )=3：3：2：1,開始電解產(chǎn)生開始電解產(chǎn)生h2和和cl2,隨著產(chǎn)生隨著產(chǎn)生h2和和cl2的同時的同時,生成生成oh-中和中和h2so4,且且oh-過量過量,最后是電解水最后是電解水,因而最后溶液的因而最后溶液的ph大于大于7,陰極只產(chǎn)生陰極只產(chǎn)生h2 三個階段分別相當(dāng)于電解三個階段分別相當(dāng)于電解hclnaclh2o 答案答案:d24so熱點(diǎn)熱點(diǎn)3 電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用1.氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)原料的應(yīng)用原料的應(yīng)用(1)粗鹽的成分粗鹽的成分:粗鹽中含有泥沙粗鹽中含有泥沙 ca2+ mg2+ fe3+ 雜質(zhì)雜質(zhì),不符合電解要求不符合電解要求,因此必須經(jīng)過精制因此

14、必須經(jīng)過精制 (2)雜質(zhì)的危害雜質(zhì)的危害:ca2+ mg2+等金屬離子在堿性環(huán)境中會生成等金屬離子在堿性環(huán)境中會生成沉淀沉淀,損壞離子交換膜損壞離子交換膜;此外此外,雜質(zhì)的存在會使得到的產(chǎn)品不純雜質(zhì)的存在會使得到的產(chǎn)品不純 24so除雜質(zhì)時所加試劑的順序要求是除雜質(zhì)時所加試劑的順序要求是:na2co3必須在必須在bacl2之之后后;加入鹽酸在過濾之后加入鹽酸在過濾之后 試劑加入順序有多種選擇試劑加入順序有多種選擇:bacl2,naoh,na2co3,過濾過濾,hclbacl2,na2co3,naoh,過濾過濾,hclnaoh,bacl2,na2co3,過濾過濾,hcl陽極陽極(放電順序放電順序

15、:cl-oh-):2cl-2e -cl2陰極陰極(放電順序放電順序:h+na+):2h+2e- h2在上述反應(yīng)中在上述反應(yīng)中,由于由于h+在陰極上得到電子而生成在陰極上得到電子而生成h2,破壞了附破壞了附近的水的電離平衡近的水的電離平衡,促進(jìn)了水繼續(xù)電離促進(jìn)了水繼續(xù)電離,結(jié)果陰極區(qū)溶液里結(jié)果陰極區(qū)溶液里oh-的濃度增大而呈堿性的濃度增大而呈堿性 2.銅的電解精煉銅的電解精煉以粗銅作陽極以粗銅作陽極 精銅作陰極精銅作陰極,含有含有cu2+的溶液作電解質(zhì)溶液的溶液作電解質(zhì)溶液 發(fā)生的反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng):陽極陽極 cu-2e- cu2+陰極陰極 cu2+2e- cu3.電鍍電鍍待鍍金屬制品作陰極待鍍金屬

16、制品作陰極,鍍層金屬作陽極鍍層金屬作陽極,含有鍍層金屬離子的含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液溶液作電鍍液 陽極反應(yīng)陽極反應(yīng):m-ne- mn+(進(jìn)入溶液進(jìn)入溶液)陰極反應(yīng)陰極反應(yīng):mn+ne- m(在鍍件上沉積在鍍件上沉積)其特點(diǎn)是陽極本身參與電極反應(yīng)其特點(diǎn)是陽極本身參與電極反應(yīng),電鍍過程中相關(guān)離子的濃度電鍍過程中相關(guān)離子的濃度 溶液溶液ph等保持不變等保持不變 4.用電解法制備用電解法制備na k mg f2等活潑金屬和非金屬等活潑金屬和非金屬2nacl電解電解2na+cl2mgcl2電解電解mg+cl2例例3(2009安徽理綜安徽理綜,12)cu2o是一種半導(dǎo)體材料是一種半導(dǎo)體材料,基于綠色

17、基于綠色化學(xué)理念設(shè)計的制取化學(xué)理念設(shè)計的制取cu2o的電解池示意圖如下的電解池示意圖如下,電解總反應(yīng)電解總反應(yīng)為為:2cu+h2o通電通電cu2o+h2 下列說法正確的是下列說法正確的是( )a.石墨電極上產(chǎn)生氫氣石墨電極上產(chǎn)生氫氣b.銅電極發(fā)生還原反應(yīng)銅電極發(fā)生還原反應(yīng)c.銅電極接直流電源的負(fù)極銅電極接直流電源的負(fù)極d.當(dāng)有當(dāng)有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時電子轉(zhuǎn)移時,有有0.1 mol cu2o生成生成解析此題考查電解原理解析此題考查電解原理 由反應(yīng)前后化合價的變化由反應(yīng)前后化合價的變化,可知可知cu的化合價升高的化合價升高,失電子失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng),所以所以cu電極應(yīng)為電解池電極

18、應(yīng)為電解池的陽極的陽極(接直流電源的正極接直流電源的正極),發(fā)生的反應(yīng)為發(fā)生的反應(yīng)為:2cu-2e-+2oh-cu2o+h2o,當(dāng)反應(yīng)中有當(dāng)反應(yīng)中有0.1 mol電子轉(zhuǎn)移時電子轉(zhuǎn)移時,生成的生成的cu2o應(yīng)為應(yīng)為0.05 mol,所以所以b c d均錯誤均錯誤 而在電池的陰極而在電池的陰極(石墨電極石墨電極)則發(fā)生反應(yīng)則發(fā)生反應(yīng):2h+2e-h2,故故a選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確 答案：答案：a變式變式3(2008山東日照山東日照)下列描述中下列描述中,不符合生產(chǎn)實(shí)際的是不符合生產(chǎn)實(shí)際的是( )a.電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁,用鐵作陽極用鐵作陽極b.電解法精煉粗銅電解法精煉粗銅

19、,用純銅作陰極用純銅作陰極c.電解飽和食鹽水制燒堿電解飽和食鹽水制燒堿,用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極d.在鍍件上電鍍鋅在鍍件上電鍍鋅,用鋅作陽極用鋅作陽極解析解析:鐵作為陽極會失電子鐵作為陽極會失電子,導(dǎo)致熔融的氧化鋁中陽離子除鋁導(dǎo)致熔融的氧化鋁中陽離子除鋁離子外離子外,還多了亞鐵離子還多了亞鐵離子,所以選項(xiàng)所以選項(xiàng)a不符合實(shí)際不符合實(shí)際;電解精煉銅電解精煉銅時時,粗銅為陽極粗銅為陽極,銅失電子進(jìn)入溶液銅失電子進(jìn)入溶液,然后在陰極析出銅然后在陰極析出銅,故選項(xiàng)故選項(xiàng)b正確正確;電解飽和食鹽水的目的是制備氫氣電解飽和食鹽水的目的是制備氫氣 氯氣和氫氧化鈉氯氣和氫氧化鈉,所以不需要電極發(fā)生

20、反應(yīng)所以不需要電極發(fā)生反應(yīng),故用涂鎳碳鋼網(wǎng)作為陰極故用涂鎳碳鋼網(wǎng)作為陰極;電鍍鋅電鍍鋅是讓溶液中的鋅在鍍件上析出是讓溶液中的鋅在鍍件上析出,為了保證電鍍液中鋅離子的相為了保證電鍍液中鋅離子的相對穩(wěn)定對穩(wěn)定,所以用鋅作為陽極所以用鋅作為陽極 答案答案:a能力關(guān)能力關(guān)有關(guān)電解的計算有關(guān)電解的計算原電池和電解池的計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算原電池和電解池的計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算 溶液溶液ph的計算的計算 相對原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)測定的計算相對原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)測定的計算 根據(jù)根據(jù)電荷量求產(chǎn)物的量與根據(jù)產(chǎn)物的量求電荷量等的計算電荷量求產(chǎn)物的量與根據(jù)產(chǎn)物的量求電荷量等的計算 不論不論哪類計算

21、哪類計算,均可概括為下列三種方法均可概括為下列三種方法:1.根據(jù)電子守恒計算根據(jù)電子守恒計算用于串聯(lián)電路用于串聯(lián)電路 陰陽兩極產(chǎn)物陰陽兩極產(chǎn)物 正負(fù)兩極產(chǎn)物正負(fù)兩極產(chǎn)物 相同電荷量相同電荷量等類型的計算等類型的計算,其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等 2.根據(jù)總反應(yīng)式計算根據(jù)總反應(yīng)式計算先寫出電極反應(yīng)式先寫出電極反應(yīng)式,再寫出總反應(yīng)式再寫出總反應(yīng)式,最后根據(jù)總反應(yīng)式列比最后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計算例式計算 3.根據(jù)關(guān)系式計算根據(jù)關(guān)系式計算由得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁由得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁,建立計建立計算所需的關(guān)系式算所需的關(guān)系

22、式 4e-4ag2cu2cl22h2o24h+4oh-涉及電化學(xué)計算方面的要求不高涉及電化學(xué)計算方面的要求不高,主要是能根據(jù)總反應(yīng)式或電主要是能根據(jù)總反應(yīng)式或電極反應(yīng)式進(jìn)行計算極反應(yīng)式進(jìn)行計算,有時運(yùn)用物理中的電量知識解題有時運(yùn)用物理中的電量知識解題 考例考例(2008高考全國卷高考全國卷)電解電解100 ml含含c(h+)=0.30 mol/l的下列溶液的下列溶液,當(dāng)電路中通過當(dāng)電路中通過0.04 mol電子時電子時,理論上析出金屬理論上析出金屬質(zhì)量最大的是質(zhì)量最大的是( )a.0.10 mol/l ag+b.0.20 mol/l zn2+c.0.20 mol/l cu2+d.0.20 mo

23、l/l pb2+解析解析100 ml溶液中各離子的物質(zhì)的量分別為溶液中各離子的物質(zhì)的量分別為n(h+)=0.03 mol,n(ag+)=0.01 mol,n(zn2+)=0.02 mol,n(cu2+)=0.02 mol,n(pb2+)=0.02 mol,當(dāng)分別電解它們的當(dāng)分別電解它們的溶液通過溶液通過0.04 mol電子時電子時,a中中0.01 mol ag全部析出全部析出,其質(zhì)量為其質(zhì)量為1.08 g,b中中h+首先放電首先放電,因此析出因此析出zn為為0.005 mol,質(zhì)質(zhì)量為量為0.325 g,c中中0.02 mol cu全部析出全部析出,質(zhì)量為質(zhì)量為1.28 g,d中中h+首先得電

24、子首先得電子,析出析出pb為為0.005 mol,質(zhì)量為質(zhì)量為1.035 g,因此因此c中析出金屬質(zhì)量最大中析出金屬質(zhì)量最大 答案：答案：c課課 堂堂 練練 習(xí)習(xí)1.(2008南昌南昌)下列說法中正確的是下列說法中正確的是( )電解是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;電解是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電電解是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能能;電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化,金屬導(dǎo)電是物理變化金屬導(dǎo)電是物理變化;不不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)可通過電解的原理實(shí)現(xiàn)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)可通過電解的原理實(shí)現(xiàn);任何任何物質(zhì)被電解時物質(zhì)被電解時,必導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)發(fā)生必導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)發(fā)生 a. b.

25、c. d.解析解析:電解是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,發(fā)生氧化還原反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng),電解液電解液導(dǎo)電發(fā)生化學(xué)變化導(dǎo)電發(fā)生化學(xué)變化,故故a正確正確 答案答案:a2.(2008皖南八校皖南八校)按如下圖裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)按如下圖裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn),下列說法正下列說法正確的是確的是( )a.電解過程中銅電極上有電解過程中銅電極上有o2產(chǎn)生產(chǎn)生b.整個電解過程中整個電解過程中,溶液溶液ph不斷減小不斷減小c.整個電解過程中整個電解過程中,石墨電極上一直產(chǎn)生石墨電極上一直產(chǎn)生h2d.電解初期電解初期,主反應(yīng)方程式為主反應(yīng)方程式為:cu+h2so4電解電解cuso4+h2解析解析:考查電解

26、知識的理解考查電解知識的理解,較易較易 電極反應(yīng)電極反應(yīng):陽極陽極(cu)cu-2e-cu2+,陰極陰極2h+2e- h2,a錯錯;電解初期電解初期,陽極溶液陽極溶液ph幾乎不變幾乎不變,陰極溶液陰極溶液ph不斷增大不斷增大,b錯錯;由于電解發(fā)生以后由于電解發(fā)生以后,溶液中存在溶液中存在cu2+,而而cu2+放電能力比放電能力比h+強(qiáng)強(qiáng),故故c錯錯;d正確正確 答案答案:d3.(2008天津高考天津高考)下列敘述正確的是下列敘述正確的是( )a.在原電池的負(fù)極和電解池的陰極上都發(fā)生失電子的氧化反在原電池的負(fù)極和電解池的陰極上都發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)應(yīng)b.用惰性電極電解用惰性電極電解na2so4溶

27、液溶液,陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比比1：2c.用惰性電極電解飽和用惰性電極電解飽和nacl溶液溶液,若有若有1 mol電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移,則生則生成成1 mol naohd.鍍層破損后鍍層破損后,鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕解析解析:a項(xiàng)中電解池的陰極發(fā)生的是還原反應(yīng)項(xiàng)中電解池的陰極發(fā)生的是還原反應(yīng);b項(xiàng)中用惰性電項(xiàng)中用惰性電極電解極電解na2so4溶液溶液,實(shí)質(zhì)是電解水實(shí)質(zhì)是電解水,在陰陽兩極上析出的是在陰陽兩極上析出的是h2和和o2,其物質(zhì)的量之比為其物質(zhì)的量之比為2：1;d項(xiàng)中錫的活動性比鐵弱項(xiàng)中錫的活動性比鐵弱,構(gòu)成構(gòu)成原電池時鐵作負(fù)極原電

28、池時鐵作負(fù)極,故鍍錫鐵比鍍鋅鐵易腐蝕故鍍錫鐵比鍍鋅鐵易腐蝕 答案答案:c4.(2009內(nèi)蒙古包頭期中考試內(nèi)蒙古包頭期中考試,9)下列敘述中不正確的是下列敘述中不正確的是( )a.電解池的陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)電解池的陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),陰極上發(fā)生還原反應(yīng)陰極上發(fā)生還原反應(yīng)b.電解飽和食鹽水時電解飽和食鹽水時,陰極得到氫氧化鈉溶液和氫氣陰極得到氫氧化鈉溶液和氫氣c.原電池的正極發(fā)生氧化反應(yīng)原電池的正極發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)d.精煉銅時精煉銅時,粗銅作電解池的陽極粗銅作電解池的陽極解析解析:由原電池的工作原理可知由原電池的工作原理可知,負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)負(fù)極失去電子發(fā)生氧

29、化反應(yīng),正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng),故故c項(xiàng)錯誤項(xiàng)錯誤 答案答案:c5.(2009廣東化學(xué)廣東化學(xué),14)可用于電動汽車的鋁可用于電動汽車的鋁-空氣燃料電池空氣燃料電池,通常以通常以nacl溶液或溶液或naoh溶液為電解液溶液為電解液,鋁合金為負(fù)極鋁合金為負(fù)極,空氣空氣電極為正極電極為正極 下列說法正確的是下列說法正確的是( )a.以以nacl溶液或溶液或naoh溶液為電解液時溶液為電解液時,正極反應(yīng)都正極反應(yīng)都為為:o2+2h2o+4e- 4oh-b.以以naoh溶液為電解液時溶液為電解液時,負(fù)極反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)為:al+3oh-3e-al(oh)3c.以以naoh溶液為

30、電解液時溶液為電解液時,電池在工作過程中電解液的電池在工作過程中電解液的ph保持不變保持不變d.電池工作時電池工作時,電子通過外電路從正極流向負(fù)極電子通過外電路從正極流向負(fù)極解析解析:b項(xiàng)項(xiàng),負(fù)極反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)為al-3e-+4oh-al(oh) 4-,總反應(yīng)總反應(yīng)4al+3o2+4naoh+6h2o 4na al(oh) 4,從總反應(yīng)看從總反應(yīng)看,電池工作過程中電解液的電池工作過程中電解液的ph減小減小,b c不正確不正確;電池工作時電池工作時,電子通過外電路由負(fù)極到正極電子通過外電路由負(fù)極到正極,d不正確不正確 答案答案:a6.將兩支惰性電極插入將兩支惰性電極插入500 ml agno3溶

31、液中溶液中,通電電解通電電解,當(dāng)當(dāng)電解液的電解液的ph由由6.0變?yōu)樽優(yōu)?.0時時(設(shè)電解時陰極沒有氫析出設(shè)電解時陰極沒有氫析出,且電且電解液在電解前后體積變化可以忽略解液在電解前后體積變化可以忽略) (1)寫出電極反應(yīng)式寫出電極反應(yīng)式,陽極陽極:_,陰極陰極: _ (2)電極上應(yīng)析出銀的質(zhì)量是電極上應(yīng)析出銀的質(zhì)量是 _ (3)欲使該溶液復(fù)原應(yīng)加入欲使該溶液復(fù)原應(yīng)加入 _ 4oh-4e-=4h2o+o24ag+4e-=4ag54 mgag2o解析解析:由題意可知陽極由題意可知陽極4oh-4e- 2h2o+o2,oh-來自水來自水的電離的電離,oh-濃度減小濃度減小,水的電離平衡右移水的電離平衡

32、右移,溶液酸性增強(qiáng)溶液酸性增強(qiáng),設(shè)陰設(shè)陰極上析出銀的質(zhì)量為極上析出銀的質(zhì)量為x,依據(jù)電解規(guī)律依據(jù)電解規(guī)律,列出物質(zhì)間對應(yīng)關(guān)系式列出物質(zhì)間對應(yīng)關(guān)系式為為:4ag o2 4e- 4h+4108103 mg 4 molx 0.5 l10-3 moll-1 -0.5 l10-6 moll-1電解前后溶液中電解前后溶液中h+的物質(zhì)的量變化超出的物質(zhì)的量變化超出100倍倍,可以忽略電解可以忽略電解前溶液中前溶液中h+的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量,所以所以:由于在兩極上由于在兩極上,一極析出一極析出ag,另一極放出另一極放出o2,故欲使其復(fù)原故欲使其復(fù)原,應(yīng)應(yīng)加入加入ag2o . 54mg4mol3314 108

33、10 mg 0 5 l 10 mol lx第第19講講 電解池電解池1.(湖北應(yīng)城一中湖北應(yīng)城一中)如圖所示的兩個電解槽中如圖所示的兩個電解槽中,a b c d均均為石墨電極為石墨電極 如果電解過程中共有如果電解過程中共有0.02 mol電子通過電子通過,下列下列敘述正確的是敘述正確的是( )a.甲燒杯中甲燒杯中a極上最多可析出銅極上最多可析出銅0.64 gb.甲燒杯中甲燒杯中b極上電極反應(yīng)式為極上電極反應(yīng)式為:4oh-4e-2h2o+o2c.乙燒杯中滴入酚酞試液乙燒杯中滴入酚酞試液,d極附近變紅極附近變紅d.乙燒杯中乙燒杯中c極電極反應(yīng)式為極電極反應(yīng)式為4h+4e- 2h2解析解析:a是陽極

34、是陽極,oh-在在a極上放電極上放電;乙池中乙池中c電極是陽極電極是陽極,cl-在在c電極上放電電極上放電,h+在在d電極上放電電極上放電,d電極周圍的電極周圍的oh-濃度增加濃度增加 答案答案:c 2.(2009江陰模擬江陰模擬)下圖兩裝置中下圖兩裝置中,溶液體積均為溶液體積均為200 ml,開始時開始時,電解質(zhì)溶液的濃度電解質(zhì)溶液的濃度0.1 mol/l,工作一段時間后工作一段時間后,測得測得導(dǎo)線上都通過導(dǎo)線上都通過0.02 mol e- 若不考慮溶液體積的變化若不考慮溶液體積的變化,則則下列敘述中正確的是下列敘述中正確的是( )a.同條件時產(chǎn)生氣體體積同條件時產(chǎn)生氣體體積:=b.電極上析

35、出固體質(zhì)量電極上析出固體質(zhì)量:c.電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式:中陽極中陽極:4oh-4e- 2h2o+o2中負(fù)極中負(fù)極:2h+2e- h2d.溶液的溶液的ph變化變化:變小變小增大增大解析解析:圖圖為電解池為電解池,電極反應(yīng)陰極電極反應(yīng)陰極:cu2+2e- cu,陽極陽極:4oh-4e-o2+2h2o 圖圖為原電池為原電池,電極反應(yīng)為正極電極反應(yīng)為正極:2h+2e- h2負(fù)極負(fù)極:zn-2e- zn2+相同條件下產(chǎn)生氣體體積相同條件下產(chǎn)生氣體體積 答案答案:d3.(2009北京北京)下列敘述不正確的是下列敘述不正確的是( )a.鐵表面鍍鋅鐵表面鍍鋅,鐵作陽極鐵作陽極b.船底鑲嵌鋅塊船底鑲嵌鋅塊,鋅作

36、負(fù)極鋅作負(fù)極,以防船體被腐蝕以防船體被腐蝕c.鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng):o2+2h2o+4e-4oh-d.工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反應(yīng)工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反應(yīng):2cl-2e- cl2解析解析:電鍍時鍍件作陰極電鍍時鍍件作陰極,鍍層金屬作陽極鍍層金屬作陽極 答案答案:a4.(2009黑龍江哈爾濱六中模擬黑龍江哈爾濱六中模擬,12)用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解,下列說法正確的是下列說法正確的是( )a.電解稀硫酸溶液電解稀硫酸溶液,實(shí)質(zhì)上是電解水實(shí)質(zhì)上是電解水,故溶液故溶液ph不變不變b.電解稀氫氧化鈉溶液電解稀氫氧化鈉溶液,要消耗要消耗oh-,故溶液故溶液ph

37、減小減小c.電解硫酸鈉溶液電解硫酸鈉溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為比為1: :2d.電解氯化銅溶液電解氯化銅溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的質(zhì)量的量之在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的質(zhì)量的量之比比64: :71解析解析:a項(xiàng)隨著水的減少項(xiàng)隨著水的減少,硫酸濃度增大硫酸濃度增大,ph減小減小,故該項(xiàng)錯故該項(xiàng)錯 電電解解naoh溶液溶液,相當(dāng)于電解水相當(dāng)于電解水,naoh濃度增大濃度增大,ph變大變大,b項(xiàng)錯項(xiàng)錯 電解電解na2so4溶液溶液,陰極析出陰極析出h2,陽極析出陽極析出o2,其物質(zhì)的量之其物質(zhì)的量之比為比為2: :1,c項(xiàng)錯項(xiàng)錯 答案答案:

38、d5.(2009江西南昌一模江西南昌一模,15)將含有將含有0.4 mol nacl和和0.5 mol cu(no3)2的水溶液用惰性電極電解一段時間后的水溶液用惰性電極電解一段時間后,在一個電極在一個電極上得到上得到0.3 mol cu,則在另一個電極上逸出的氣體則在另一個電極上逸出的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況下下)的體積是的體積是( )a.4.48 l b.5.6lc.6.72l d.11.2l解析解析:此題是分段電解的計算題此題是分段電解的計算題,當(dāng)陰極析出當(dāng)陰極析出0.3 mol cu時時,電電路中通過路中通過0.6 mol電子電子,陽極上第一步是陽極上第一步是0.4 mol cl-放電生

39、成放電生成0.2 mol cl2,此時對應(yīng)轉(zhuǎn)移此時對應(yīng)轉(zhuǎn)移0.4 mol電子電子,第二步是第二步是oh-放電轉(zhuǎn)放電轉(zhuǎn)移移0.6 mol-0.4 mol=0.2mol電子電子,生成生成o2為為 =0.05 mol,陽極總共生成氣體是陽極總共生成氣體是(0.2 mol+0.05 mol)22.4 l/mol=5.6 l,故故b項(xiàng)正確項(xiàng)正確 答案答案:b. 0 2mol46.(2009南寧一摸南寧一摸)用石墨作電極電解用石墨作電極電解3 mol/l kcl和和0.5 mol/l al2(so4)3的混合溶液時的混合溶液時,下列電解變化的曲線合理的下列電解變化的曲線合理的是是( )解析解析:石墨為惰性

40、電極石墨為惰性電極,電解時電解時,溶液中的離子在電極上放電溶液中的離子在電極上放電,放放電能力為電能力為:h+al3+k+,陰離子放電能力為陰離子放電能力為:cl-oh- 陽極電極反應(yīng)為陽極電極反應(yīng)為:2cl-2e- cl2,陰極電極反應(yīng)陰極電極反應(yīng)為為:2h+2e- h2,溶液中還伴隨有如下反應(yīng)溶液中還伴隨有如下反應(yīng):al3+3oh- al(oh)3,其中其中h+和和oh-是由是由h2o電離產(chǎn)生的電離產(chǎn)生的,故電解總故電解總反應(yīng)為反應(yīng)為:2al3+6cl-+6h2o電解電解2al(oh)3+3h2+3cl2 24so由于題中已知條件顯示由于題中已知條件顯示n(al3+): :n(cl-)=1

41、: :3,所以電解至所以電解至al3+和和cl-恰好消耗完時恰好消耗完時,溶液為溶液為k2so4溶液溶液,這時若繼續(xù)電解這時若繼續(xù)電解,則實(shí)際則實(shí)際電解的是水電解的是水 由于由于al3+水解水解,溶液的溶液的phc(h+),溶液溶液顯堿性顯堿性,酚酞變紅色酚酞變紅色 ()由于由于x電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成,y電極有無色氣體電極有無色氣體生成生成,故而可知故而可知a不是不是cucl2,而可能為而可能為cuso4或或cu(no3)2 由由2cu2+2h2o電解電解2cu + 4h+o2264 g4mol1.6 g0.05 mol故電解后溶液的故電解后溶液的ph=1

42、0.05mol: ()0.1mol/ l,0.5lc h可得12.(2009青島一摸青島一摸)氯堿廠電解飽和食鹽水制取氯堿廠電解飽和食鹽水制取naoh的工的工藝流程示意圖如下藝流程示意圖如下:依據(jù)上圖依據(jù)上圖,完成下列填空完成下列填空:(1)在電解過程中在電解過程中,與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)的電與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為極反應(yīng)式為_ 與電源負(fù)極相連的電極附近與電源負(fù)極相連的電極附近,溶液溶液ph_ (選填選填:不變不變,升高或下降升高或下降)2cl-2e-2cl2升高升高(2)工業(yè)食鹽中含工業(yè)食鹽中含ca2+ mg2+等雜質(zhì)等雜質(zhì),精制過程發(fā)生反應(yīng)的離精制過程發(fā)生反

43、應(yīng)的離子方程式為子方程式為 _ (3)如果粗鹽中如果粗鹽中so2-4含量較高含量較高,必須添加鋇試劑除去必須添加鋇試劑除去so2-4,該該鋇試劑可以是鋇試劑可以是_ (選填選填a,b,c)a.ba(oh)2 b.ba(no3)2 c.bacl2()222332cacocacomg2ohmg ohac(4)為有效除去為有效除去ca2+ mg2+ so2-4,加入試劑的合理順序?yàn)榧尤朐噭┑暮侠眄樞驗(yàn)開(選填選填a,b,c) a.先加先加naoh,后加后加na2co3,再加鋇試劑再加鋇試劑b.先加先加naoh,后加鋇試劑后加鋇試劑,再加再加na2co3c.先加鋇試劑先加鋇試劑,后加后加naoh,再加

44、再加na2co3bc(5)脫鹽工序中利用脫鹽工序中利用naoh和和nacl在溶解度上的差異在溶解度上的差異,通過通過_,冷卻冷卻_(填寫操作名稱填寫操作名稱)除去除去nacl (6)在用隔膜法電解食鹽水時在用隔膜法電解食鹽水時,電解槽分隔為陽極室和陰極室電解槽分隔為陽極室和陰極室,防止防止cl2與與naoh反應(yīng)反應(yīng);采用無隔膜電解冷的食鹽水時采用無隔膜電解冷的食鹽水時,cl2和和naoh充分接觸充分接觸,產(chǎn)物僅是產(chǎn)物僅是naclo和和h2,相應(yīng)的化學(xué)方程式為相應(yīng)的化學(xué)方程式為 _ 蒸發(fā)蒸發(fā) 結(jié)晶結(jié)晶過濾過濾nacl+h2o電解電解naclo+h2或或2nacl+2h2o電解電解2naoh+cl

45、2+h2cl2+2naoh nacl+naclo+h2o解析解析:解答此題要注意兩點(diǎn)解答此題要注意兩點(diǎn):(1)電解食鹽水的化學(xué)原理電解食鹽水的化學(xué)原理 (2)工業(yè)上制燒堿的工藝原理包括以下三點(diǎn)工業(yè)上制燒堿的工藝原理包括以下三點(diǎn):離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽極室 它只允許陽離它只允許陽離子通過子通過,而阻止陰離子和氣體通過而阻止陰離子和氣體通過 這樣既能防止陰極產(chǎn)生的這樣既能防止陰極產(chǎn)生的h2和陽極產(chǎn)生的和陽極產(chǎn)生的cl2相混合而引起爆炸相混合而引起爆炸,又能避免又能避免cl2和和naoh溶液作用生成溶液作用生成naclo而影響燒堿的質(zhì)量而影響燒堿的質(zhì)量 電解前粗鹽要精制電解前粗鹽要精制 精制食鹽時經(jīng)常加精制食鹽時經(jīng)常加na2co3 n