高二化学电解池人教实验版知识精讲

1、高二化学电解池人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容： 电解池二. 重点、难点：电解原理及其应用既是重点，也是难点三. 具体内容：1. 电解原理（1）装置（2）现象（3）电极反应（4）电解定义（5）电极的判断和选择（6）电子流向（7）离子放电顺序2. 电解的几种情况与ph变化（1）氯化铜溶液电解（2）盐酸电解（3）硫酸钾溶液电解（4）溴化钙溶液电解（5）硫酸铜溶液、以铜为电极的电解3. 电解原理的应用（1）氯碱工业（2）电镀（3）铜的电解精炼（4）铝的冶炼（5）钠的冶炼4. 原电池、电解池的对比5. ph变化的判断【典型例题】例1 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

2、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cl20.050 mol，这时电池内消耗h2so4的物质的量至少是（ ）a. 0.025 mol b. 0.050 mol c. 0.10 mol d. 0.20 mol答案：c 解析：根据电源和电解池中转移电子数相同来解题。例2 下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时，由快到慢的顺序是（ ）a. >>> b. >>> c. >>> d. >>>答案：a解析：考察原电池、电解池中金属电极的消耗情况比较。例3

3、 近年来，加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾（kio3），碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极，以ki溶液为电解液，在一定条件下电解，反应方程式为：。下列有关说法正确的是（ ）a. 电解时，石墨作阴极，不锈钢作阳极b. 电解时，阳极反应是：i 6e + 3h2o = io3 + 6h+c. 溶液调节至强酸性，对生产有利d. 电解前后溶液的ph几乎不变答案：bd 解析：考察基本电解原理的应用。 例4 某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应：cu+h2so4（稀）cuso4+h2。请在右边画出能够实验这一反应的装置图。 某同学在做一定条件下铜与稀硫酸的反应实

4、验时，看到碳棒上有气泡产生，但铜棒却没有被腐蚀。请你分析其原因： 。 答案：两极与电源的正负极接反了，或铜棒接电源的负极了等。解析：考察对于电解原理的分析。 例5 在下图用石墨作电极的电解池中，放入500ml含一种溶质的某蓝色溶液进行电解，观察到a电极表面有红色的固态物质生成，b电极有无色气体生成；当溶液中的原有溶质完全电解后，停止电解，取出a电极，洗涤、干燥、称量、电极增重1.6g。请回答下列问题：（1）a接的是电源的 极，b是该装置 。（2）写出电解时反应的总离子方程式 。（3）电解后溶液的ph为 ；要使电解后溶液恢复到电解前的状态，则需加入 ，其质量为 。（假设电解前后溶液的体积不变）答

5、案：（1）负极；阳极；（2）2cu2+2h2o 2cu+o2+4h+ （3）1；cuo，2g 解析：考察电解池中离子放电顺序的应用。 例6 用惰性电极电解m（no3）x的水溶液，当阴极增重ag，阳极同时产生blo2（stp），从而知m的相对分子质量为（ ）a.（22.4ax）/b b.（11.2ax）/b c.（5.6ax）/b d.（2.5ax）/b 答案：c 解析：考察电解池中电极反应的基本判断。 例7 用铂电极电解x下列溶液一段时间后，再加入一定量的某物质（括号内），能与原来溶液浓度一样的是（ ）a. （cuco3） b. naoh（naoh）c. nacl（hcl） d.cuso4 答

6、案：ac 解析：考察溶液的复原方法。例8 从h+、cu2+、na+、so42、cl五种离子中恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：（1）以石墨为电极进行电解，使电解质质量减少，水质量不变，可采用的电解质是_（2）以石墨为电极进行电解，使电解质质量不变，水质量减少，可采用的电解质是_（3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极进行电解，使电解质和水的质量都减少，可采用的电解质是_答案：（1）hcl、cucl2 （2）nahso4、na2so4、h2so4 （3）nacl、cuso4 解析：考察电解中根据放电离子的选择来确定物质。【模拟试题】1. 某种蓄电池的充放电过程可表示为：fe+nio2+2h2o，该电池

7、充电时，阳极是 ，电极反应式为 。2. 将质量分数为0.052（5.2%）的naoh溶液1 l（密度为1.06 g·cm3）用铂电极电解，当溶液中naoh的质量分数改变了0.010（1.0%）时停止电解，则此时溶液中应符合的关系是（ ）naoh的质量分数阳极析出物的质量（g）阴极析出物的质量（g）a0.06219152b0.06215219c0.0421.29.4d0.0429.41.23. 电镀和电解精炼的原理来源于电解，但与通常意义上的电解又有所不同。（1）电镀时，须用镀层金属作 极，镀件作 极，电镀液中含有 。 电镀过程中，电镀液中金属离子浓度理论上保持不变。（2）电解精炼制高

8、纯度金属时，须用粗金属作 极，纯金属作 极，电解液中含该金属的离子。4. 下列关于铜电极的叙述不正确的是（ ）a. 铜锌原电池中铜是正极 b. 用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极c. 在镀件上电镀铜时，用金属铜作阳极 d. 电解稀硫酸制h2、o2时铜作阳极5. 可以将反应zn+br2 = znbr2设计成蓄电池，下列4个电极反应 br2 + 2e= 2br 2br2e= br2 zn 2e= zn2+ zn2+ +2e= zn其中表示充电时的阳极反应和放电时的负极反应的分别是（ ）a. 和 b. 和 c. 和d. 和6. 用铂电极电解下列物质的水溶液，工作一段时间后溶液ph变小的是（ ）a. 稀硫酸

9、 b. na2so4 c. agno3 d. ki7. 石墨作电极电解下列溶液，阴阳两极产生的气体体积比为2:1，且电解液ph增大的是（ ）a. kcl b. naoh c. na2so4 d. h2so48. 工业上为了处理含有cr2o72酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量的nacl，以fe为电极进行电解，经过一段时间，有和沉淀生成，工业废水中铬（cr）的含量已低于排放标准。请回答下列问题：（1）电极反应式：阳极_，阴极_（2）写出cr2o72变为cr3+的离子方程式_（3）工业废水ph升高的原因_（4）_（填“能”或“不能”）改用石墨电极，原因_9. 用质量为100g

10、的铜作电极电解agno3溶液，电解一段时间后，两极的质量相差28g，此时两极质量分别是：阳极_ ，阴极_10. 关于铜电极的叙述正确的是（ ）a. 铜锌原电池中铜是正极 b. 用电解法精练粗铜时，粗铜作阴极c. 在镀件上电镀铜时，可用金属铜作阳极 d. 电解稀硫酸制 h2、o2时铜作阳极11. 同一电路分别电解足量cucl2溶液和agno3溶液，如果析出64g铜，则可析出银的质（ ）a. 108g b. 54g c. 216g d. 64g12. 同一电路串联四个电解槽，分别电解以下四种物质的水溶液，阴极析出物质质量最多的是（ ）a. cuso4 b. c. kno3 d. naoh【试题答案

11、】1. ；+2oh2e=nio2+2h2o2. b 3. （1）阳；阴；镀层金属离子；（2）阳；阴。 4. d 5. a 6. ac 7. b8.（1）fe2e=fe2+；2h+2e=h2（2）cr2o72+6fe2+14h+=2cr3+6fe3+14h2o 阴极反应消耗h+，溶液中的氧化还原反应也消耗h+，使溶液ph升高。（3）不能；若用石墨做电极，则无法产生还原剂fe2+，使cr2o72还原为cr3+，变成沉淀除去9. 93.6g；121.6g 10. ac 11. c 12. a【试题解析】1. 二次电池的放电过程是原电池原理，充电过程是电解池原理，所以阳极是还原剂，发生氧化反应。2.

12、根据离子放电顺序，naoh溶液中放电的是h+和oh，相当于水在减少，所以溶液应变浓，同时阳极是oh放电，产生o2，是h2质量的8倍。4. 因为要产生氢气和氧气，必须用惰性电极作阳极，否则将是铜在阳极放电，不能产生氧气。5. 锌和溴的反应为自发的氧化还原反应，是放电时的原电池原理，所以发生氧化反应的锌为负极，而充电时是逆向反应，且阳极发生氧化反应。6. a中是h+和oh放电，酸溶液变浓，ph减小；b中是h+和oh放电，中性溶液中ph不变；c中是ag+和oh放电，碱性减弱，ph减小；d中是h+和i放电，酸性减弱，ph变大。7. 所有选项的阴极放电离子都是h+，所以阳极产生气体必须是每生成1mol气体，转移4mol电子，才能保证2：1的关系，所以应为o2，oh放电；bcd都是电解水，所以只有碱性溶液，才能使ph升高。9. 每有1mol铜反应，则同时生成2mol银，质量差为（64+108×2）=280，所以质量差为28g，说明有0.