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山东省聊城市第四中学高二化学 第四章 电化学基础-电解原理及其应用 基础知识点.doc

上传人:高**** 文档编号:645478 上传时间:2024-05-29 格式:DOC 页数:4 大小:335KB
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资源描述

1、【例1】下列叙述中,正确的是 B电解池是将化学能转变为电能的装置 原电池是将电能转变成化学能的装置金属和石墨导电均为物理变化,电解质溶液导电是化学变化不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理有可能实现电镀过程相当于金属的“迁移”,可视为物理变化A B C D (4)电解过程中的放电顺序电解过程中,不管离子是否参与电极反应,通电时阴离子均向阳极区移动,阳离子均向阴极区移动。阳极:若为活泼金属电极,_失去电子;若为惰性电极,溶液中_失去电子;阴离子失电子能力顺序为_。阴极:溶液中_得电子,得电子能力顺序为_。【例2】图14-4中X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a极极板质量增加,b极极板处有

2、无色无臭气体放出,符合这一情况的是( AB )a极板b极板来源:学科网ZXXKX电极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl23、用惰性电极电解电解质溶液的规律电解水型:含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐(如NaOH、H2SO4、K2SO4)等的电解。电极反应式:阳极_,阴极_,总反应_。分解电解质型:无氧酸(除HF外)、不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(如HCl、CuCl2)等溶液的电解。以电解氯化铜为例:阳极_,阴极_,总反应_。 放氢生成碱型:活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(如NaCl、MgBr2)溶液的电解。以电解氯化钠溶液为例:阳极

3、_,阴极_,总反应_。放氧生成酸型:不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3等)溶液的电解。以电解AgNO3溶液为例:阳极_,阴极_,总反应_。【例3】实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:负极Pb+SO42-=PbSO4+2e,正极PbO2+4H+SO42-+2e=PbSO4+2H2O今若制得Cl2 0.050mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是( C )A0.025 mol B0.050 mol C0.10 mol D0.20 mol二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水制取氯气和烧碱(氯碱工业)反应原理阳极_,阴极_,总反应_。来

4、源:学科网食盐水的精制电解法制碱的主要原料是饱和食盐水,由于粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,因此精制。据杂质离子的性质,可用_除Ca2+,_除Mg2+和Fe3+,_除SO42-。具体操作时可先加足量的_,再加足量_和_,然后_,最后通过用_调节PH除去过量的_。这样处理后的盐水中仍含有少量的Ca2+、Mg2+,还需通过阳离子交换树脂进一步除去。2、电解法冶炼活泼金属钠、镁、铝等活泼金属都可用电解它们的熔融盐或氧化物制得。如电解氧化铝制取铝:阳极_,阴极_,总反应_。来源:学科网ZXXK3、电镀电镀是一种特殊的电解,要求_作阴极,_作阳极,含_离子的溶液作电解质溶

5、液。电镀时,电解质溶液的浓度_。如在一小刀上镀锌:电镀液为_,锌作_极,电极反应为_,小刀作_极,电极反应为_。4、电解精炼如电解精炼铜时,_极材料是粗铜(含、等杂质),电极反应为_ a A X Y + _,(活泼性较差的、则形成阳极泥沉于阳极下方;_极材料是纯铜,电极反应为_,电解质溶液是_溶液。【例4】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。请回答以下问题:(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则电解池中X极上的电极反应式为 。在X极附近观察到的实验现象是 。Y电极上

6、的电极反应式为 。检验该电极反应产物的方法是 。(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 。(说明:杂质发生的电极反应不必写出)5、电极产物的计算通常是求电解后某产物的质量、物质的量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。思路通常是准确写出电极反应式,运用电子守恒原理解答较好。练习题:1、在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是( BC )A 原电池正极和电解池阳极所发生的反应 B 原电池正极和电解池阴极所发生的反应 C原电池负极和电解池阳极所发生的反应 D 原电

7、池负极和电解池阴极所发生的反应3、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中(如图所示平面图),经过一段时间后,首先观察到溶液变红的区域是( B )A、和附近 B、和附近C、和附近 D、和附近4、在盛有饱和碳酸钠溶液的烧杯中插入惰性电极,保持温度不变,通电一段时间后 DA 溶液的PH将增大 B 钠离子数和碳酸根离子数的比变小C 溶液浓度增大并有晶体析出 D 溶液浓度不变,有晶体析出5、在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计正确的是 AA 锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子 B 铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子C 铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子 D 锌作阴极,镀

8、件作阳极,溶液中含有锌离子来源:学科网6、PHa的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pHa,则该电解质可能是 AA NaOH B H2SO4 C AgNO3 D Na2SO47、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6.0变为3.0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A.27 mg B.54 mg C.108 mg D.216 mg8、用惰性电极实现电解,下列说法正确的是 DA 电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液p H不变B 电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH,故溶液pH减小C

9、 电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D 电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:19、右图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是 CA a为负极、b为正极 B 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 10、能够使反应Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2发生的是CA铜片作原电池的负极,碳棒作原电池的正极,氯化钠作电解质溶液B铜锌合金在潮湿的空气中发生电化学腐蚀C用铜片作阴、阳电极,电解硫酸钠水溶液D用铜片作阴、阳电极,电解硫酸铜水溶液11、用Pt电极电解含有各0.1mol

10、Cu2+和X3+的溶液,阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关系见图示。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是( D )A、Cu2+X3+H+ B、H+X3+Cu2+C、X3+H+Cu2+ D、Cu2+H+X3+12、用惰性电极电解硫酸铜溶液,电解后能使电解质溶液恢复为原浓度的是 BDA Cu B CuO C Cu(OH)2 D CuCO313、通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞(亚汞的化合价为+1价)溶液,若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n(硝酸银)n(硝酸亚汞)=21,则下列表述正确的是( D )A 在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之

11、比n(Ag)n(Hg)=21B 在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C 硝酸亚汞的分子式为HgNO3 D 硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)214、甲、乙两个电解池均以Pt作电极,且互相串联。甲池盛有AgNO3溶液,乙池中盛有一定量的某盐溶液。通电一段时间后,测得甲池电极质量增加2.16g,乙池电极上析出金属0.64g,则乙池中的溶质可能是 AA CuSO4 B MgSO4 C Al(NO3)2 D Na2SO415、铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极板是惰性材料,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H+2SO2-42PbSO4+2H2O请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):(1) 放

12、电时:正极的电极反应式是_;电解液中H2SO4的浓度将变_;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加_g。(2) 在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按题27图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成_、B电极上生成_,此时铅蓄电池的正负极的极性将_。(1)PbO2 + 2e + 4H+ +2SO42 = PbSO4 + 2H2O ;小;48(2)Pb; PbO2 ;对换。16、如图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图,其中A、B是两块纯铜片,插在CuSO4稀溶液中,铜片与引出导线相连,引出端分别为X、Y。 当以I=0.21A的电流电解60min后,测得铜片A的质量增加了0.25g,

13、则图装置中的X端应与直流电的 极相连,它是电解池的 极。 电解后铜片B的质量 (答“增加”、“减少”或“不变”)。 列式计算实验测得的阿伏加德罗常数NA。(已知电子电量e=1.601019C)因为铜片A的质量增加,A为电解池的阴极,电极反应式为:Cu2+2e=Cu,X端应与直流电的负极相连接。铜片B则为电解池的阳极,电极反应式为:Cu2e=Cu2+,其质量减少。NA=64gmol10.21Cs160min60smin1/(0.25g21.601019C)=6.01023mol1。答案1)2H+2e-=H2 放出气体,溶液变红 2Cl2e-=Cl2 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色。(2)纯铜 Cu2+2e-=Cu 粗铜 Cu2e-=Cu2+

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