1、第1课时 电解原理1实验室中用电解水的方法制取氢气和氧气,为了增强溶液的导电性最好加入下列电解质中的(B)ANaClBNa2SO4CCuCl2DAgNO3解析:A项,加入NaCl,发生2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2,生成氯气,影响氧气的生成,错误;B项,加入Na2SO4,增大溶液浓度,导电性增强,且不影响H2和O2的生成,正确;C项,加入CuCl2,电解CuCl2溶液时一极析铜,另一极产生氯气,不是电解的水,错误;D项,加入AgNO3,在阴极上析出Ag,影响氢气的生成,错误。2用惰性电极电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液,最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是(B)
2、AH2和Cl2BCu和Cl2CH2和O2DCu和O2解析:由题意知,溶液中存在H、Cu2、Na、SO、NO、Cl、OH,根据离子的放电顺序,阳离子为Cu2HNa,阴离子为ClOHSO、NO,则最初一段时间,阴极Cu22e=Cu,阳极2Cl2e=Cl2。3如图所示是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。(1)a为_正_极,b为_负_极。(2)c为_阳_极,d为_阴_极。(3)电解过程中,_d_电极质量增加,原因是_Cu22e=Cu_。(4)电解过程中,氯离子浓度_减小_(填“增大”“减小”或“不变”),c电极附近的现象是_有黄绿色气体生成_。解析:电流从电源的正极流出,因此a为电源正极
3、,b为负极,则c为阳极,d为阴极。电解CuCl2溶液电极反应:阳极(c电极)2Cl2e=Cl2,阴极(d电极)Cu22e=Cu,Cl失去电子生成氯气,c电极附近有黄绿色气体生成。4能源是人类生存和发展的重要支柱,化学在能源的开发与利用方面起着十分重要的作用。某学习小组按如图所示装置探究化学能与电能的相互转化:(1)甲池是_原电池(或化学能转化为电能)_装置,通入O2的电极上的反应式为_O24e2H2O=4OH_。乙池中SO移向_石墨_电极(填“石墨”或“Ag”)。(2)当甲池消耗标准状况下33.6 L O2时,电解质KOH的物质的量变化_1.5_mol,乙池若要恢复电解前的状态则需要加入_24
4、0_gCuO(或372_g_CuCO3)_(填所加物质的质量及化学式)。(3)丙池中发生的电解反应的离子方程式为_2Cl2H2OCl2H22OH_。解析:(1)由图可看出甲池为燃料电池装置,是原电池(或化学能转化为电能);通入氧气的电极为正极,其电极反应式为O24e2H2O=4OH;乙池和丙池为电解池,与电池的正极相连的石墨为阳极,与电池的负极相连的Ag电极为阴极,则乙池中SO移向石墨电极(阳极)。(2)原电池正极反应式为O24e2H2O=4OH,总反应为CH42O22OH=CO3H2O,当甲池消耗标准状况下33.6 L(1.5 mol)O2时,则消耗1.5 mol KOH,转移6 mol电子
5、,则乙池生成3 mol Cu和1.5 mol O2,根据原子守恒,若要恢复电解前的状态则需要加入氧化铜:3 mol80 gmol1240 g,或碳酸铜:3 mol124 gmol1372 g。(3)丙池中惰性电极电解氯化钠溶液,电解反应的离子方程式为2Cl2H2OCl2H22OH。5含有氰化物的废水危害极大,能毒杀各种鱼类和水生物。c(CN)在0.010.04 mgL1时,就有强烈的毒杀作用。用如图所示装置除去含CN、Cl废水中的CN时,控制溶液pH为910,阳极产生的ClO将CN氧化为两种无污染的气体,(1)若用石墨和铁作电极材料,哪者为阳极?哪者为阴极?(2)如何书写阳极、阴极的电极反应式?(3)写出除去CN的离子反应方程式。答案:(1)石墨铁(2)2Cl2OH2e=ClOH2O2H2O2eH22OH(3)2CN5ClOH2O=N22CO25Cl2OH解析:(1)若铁作阳极,则铁失电子生成Fe2,则CN无法除去,故铁只能作阴极。(2)阳极Cl放电生成ClO,氯元素的化合价升高,故在阳极发生氧化反应。又已知该溶液呈碱性,阳离子在电解池的阴极得电子;发生还原反应,在碱性条件下,H2O提供阳离子(H)。(3)由于溶液是碱性条件,故除去CN发生的反应为2CN5ClOH2O=N22CO25Cl2OH。