1、周 清 学 案 （2008.9）【知识梳理】一、电解 1. 电解概念：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程 2.装置：电解池(两固体电极、电解质溶液或熔融的电解质、直流电源) 3电解原理：电子流向：由阳极经电源流向阴极。离子移动方向：阳离子阴极，阴离子阳极电极反应：阳极(氧化反应)，阴极(还原反应)二、电解原理的应用1.电解饱和食盐水 2.电镀：阳极(镀层金属)，阴极(待镀金属制品)，电镀液(含镀层金属离子的溶液) 3.铜的电解精炼：阳极(粗铜)，阴极(纯铜)，电解质溶液（硫酸酸化的硫酸铜）三、原电池、电解池和电镀池比较 原电池 电解池 电镀池 定义 化学能一电能 电能一化学
2、能 应用电解原理在某些金属表 面镀上一层其他金属的装置 装置举例 形成 条件活泼性不同的两电极电解质溶液形成闭合回路两电极接直流电源电解质溶液形成闭合回路镀层金属接电源正极，待镀金属接负极电镀液必含镀层金属的离子 电极 名称负极：较活泼金属正极：不活泼金属或导电的非金属阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连阴极：镀件阳极：镀层金属 电极 反应负极：氧化反应(金属失电子)正极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阳极：电极失电子发生氧化反应阴极：阳离子得电子发生还原反应 电子 流向负极一正极阴极一电源负极阳极一电源正极同电解池 离子 移向阳离子一正极阴离子一负极阳离子一阴极阴离子一阳极同电解池
3、【基础自测】1. 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氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量为 ( )A22.4ax/b B11.2ax/b C5.6ax/b D2.5ax/b2、如右图，X、Y分别是电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板有无色无臭气体放出，符合这一情况的是( ) a极板 b极板 X电极 Z溶液 A 锌 石墨 负极 CuS04 B 石墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgN03 D 铜 石墨 负极 CuCl23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(中括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是
4、 ( ) ACuCl2CuSO4 BNaOHNaCl CNaClHCl DCuS04 Cu(OH)24电解CuCl2溶液时，如果阴极上有1.6 g铜析出，则阳极上产生气体的体积(标准状况约为 ( ) A0.28 L B0.56 L C0.14 L D11.2 L5、下列过程中，需要通电后才能进形的是 （ ） 电离 电解 电镀 电泳 A B C D全部6向水中加入等物质的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、N03-、 Cl-，该溶液放在惰性材料做电极的电解槽里片刻，氧化产物和还原产物的质量比为 ( ) A35.5:108 B16:207 C8:1 D108:35.57、将一直流电源的正、负
5、极，用玻璃片压在一张用食盐水、碘化钾一淀粉溶液和石蕊试液浸过的滤纸上，经过一段时间后，两极附近滤纸的颜色分别是 ( ) A B C D 阳极 蓝 白 红 蓝 阴极 白 蓝 蓝 蓝8用惰性电极电解100mL饱和食盐水，一段时间后在阴极得到112 mL H2(标准状况)，此时电解液(体积变化忽略不计)的pH为(已知pH=一lgH+) ( ) A13 B12 C8 D19对下列各溶液进行电解，通电一段时间后，溶液颜色不会发生显著改变的是 ( ) A以石墨为电极，电解含石蕊试液的0.1mol/L的硫酸溶液 B以铜为电极，电解1mol/L的硫酸溶液 C以石墨为电极，电解含酚酞的饱和食盐水D以石墨为电极，
6、电解1mol/L的溴化钾溶液10.在25时，将两个铜电极插入一定量的Na2SO4饱和溶液中进行电解，通电一段时间后，在阴极逸出a mol气体，同时有W g Na2S0410H20晶体析出。若温度保持不变，剩余溶液中溶质的质量分数为 ( ) A(100W/W+18a) B(100W/W+36a) C7100W/161(W+18a) D7100W/161(W+36a) 11下列叙述正确的是 ( ) A在Cu的精炼过程中，阳极是粗Cu，其中的Zn、Ag等杂质均失电子被氧化 B用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极 C在镀件上电镀铜时，可用铜作阳极 D电解稀硫酸制H2、 O2时，用铜作阳极12在CuSO4溶液
7、中插入X、Y两电极，在电解过程中，X极质量减小，Y极质量增大，符合该情况的是 ( ) AX是石墨，Y是铜棒 BX、Y均为铜棒 CX、Y均为石墨 D. X为阴极，Y是阳极 13、在原电池和电解池的电极上的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是 ( ) A原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 C原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 D原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应 14下列关于电解池中形成的闭合回路的叙述中，正确的是 ( ) 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
8、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等 15下图能验证含酚酞的饱和食盐水电解产物的装置是（ ）16、如图所示装置中，a、b都是惰性电极，烧杯中为电解质溶液。通电一段时间，极附近呈红色。下列说法中正确的是 （ ） Ax是正极，Y是负极 Bx是负极，Y是正极 CCuSO4溶液的pH减小 DCuSO4。溶液的pH基本不变 16题 图 17题图17、如图，用惰性电极进行电解。 (1)写出A、B、C、D各电极上的电极方程式。 A ； B ； C ； D 。 (2)在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量之比为
9、。18、写出用惰性电极电解下列物质的溶液的电极反应式和总 的电解方程式。 (1)Na2SO4阴极反应： ，阳极反应： ， 总方程式： 。 (2)AgNO3阴极反应： ，阳极反应： ， 总方程式： 。 (3)KOH阴极反应； ，阳极反应： ， 总方程式： 。 (4)NaCl 阴极反应： ，阳极反应： ，总方程式： 。19、有下列电解装置：用铂电极电解AgNO3，溶液 用锌电极电解ZnCl2溶液 用石墨电极电解NaOH溶液 用铂电极电解NaCl溶液 用电极电解CuSO4溶液 用铂电极电解Na2SO4溶液。当在相同的时间内通相同强度的电流时：(用序号填写) (1)溶液中c(H+)增大的是 (2)溶液
10、中pH增大的是 ； (3)溶液中c(H+)基本不变的是 ； (4)析出气体总体积最大的是 ； (5)阴极析出金属质量最大的是 。 I20、在50 mL0.2 molL的CuSO4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 。(2)若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是 .(3)如果不考虑H+在阴极上放电，当电路中有0.04 mol电子通过时，阴极增重 g，阳极上的电极反应式是 。 21、电解原理在化学工业中有广泛应用。下图所示电解池中装有电解液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：若X、都是惰性电极，a是饱
11、和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴人几滴酚酞溶液，则：电解池中X极上的电极反应式为 。观察到的实验现象是 。 _Y电极上的电极反应式为 ,检验该电极产物的方法是 。 (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 。【能力提升】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，设计了如图所示的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是 ( ) Aa为正极，b为负极；NaClO和NaCl Ba为负极，b为正极；NaCl
12、O和NaCl C.a为阳极，b为阴极，HClO和NaCl D.a为阴极，b为阳极，HClO和NaCl 1题图 2题图2、如下图所示，通电5 min后，电极5的质量增加216 (1)电源：a是 极，C池是 池。A池阳极、阴极电极反应为 、 ，C 池阳极、阴极电极反应为 、 。 (2)如果B槽中共收集到224 mL气体(标准状况)，且溶液体积为200 mI。(设电解过程中溶液体积不变), 则通电前溶液中Cu2+的物质的量浓度为 。(3)如果A池溶液也是200 mL(电解过程溶液体积不变)，则通电后，溶液中的OH一浓度为 。3、用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液250 mL，经过一段时间后
13、，两极分别得到11.2 L(标准状况下)的气体，则原溶液中NaCl的物质的量浓度可能是 ( )A05 mo1/L B4 mol/L C2 mo1/L D5 mol/L、4、用石墨作电极电解100 mLH2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极上收集到224 L气体(标准状况)，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为 ( ) A1mol/L B2 mo1/L C3 mo1/L D4 mol/L5、将1 L质量分数为0052(52)的NaOH溶液(密度为 106 g/cm-3)用铂电极电解，当溶液中的NaOH的质量分数改变了0.010(10)时停止电解，则此时溶液中应符合的关系是（ ） N
14、aOH的 质量分数 阳极析出物的质量(g)阴极析出物的质量(g) A O062(6.2) 19 152 B 0.062(6.2) 152 19 C 0.042(4.2) 1.2 9.4 D 0.042(4.2) 9.4 1.26、用两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解。 当电解液的pH从60变为30时(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)，电极上析出银的质量大约是(已知pHlgH+) ( ) A27 mg B54 mg C108 mg D216 mg 7、某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数，其实验方案的要点为：用直流电电
15、解氯化铜溶液，所用仪器如下图；在电流为I A，通电时间为t s后，精确测得某电极上析出的铜的质量为m g。试回答 (1)这些仪器的正确连接顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示，下同)： E接 ，C接 ， 接F。 实验线路中的电流方向为 C . (2)写出B电极上发生反应的离子方程式： ，G试管中淀粉一KI溶液中的现象为 ，相应离子方程式是 。 (3)为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序是 。 称量电解前电极质量刮下电解后电极上的铜并清洗用蒸馏水清洗电解后的电极 低温烘干电极后称量低温烘干刮下的铜后称量 再次低温烘干后称量至恒重、 (4)已知一个电子的电量为16101
16、9C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：NA 8、氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程图如图所示，依据流程图，完成下列填空： (1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的离子方程式为 ，与电源负极相连的电极附近，溶液的pH (填“不变”“升高”或“降低”)。 (2)工业食盐含Ca2+、Mg+ SO42-等杂质。精制过程中为有效除去它们，加入试剂的合理 顺序为 （ ） 。 a先加NaOH，后加Na2CO3，再加氯化钡钡试剂 b先加NaOH，后加氯化钡钡试剂，再加Na2CO3 c先加氯化钡钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3 (3)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过 、冷却、结晶、 （填写操作名称)除去NaCl。