“步步高”高考化学大一轮复习 专题6 实验探究：电化学原理在实验中的应用课件 （苏教 浙江专用）

电化学原理在生产、生活中的应用非常广泛，在化学实验中的作用亦不可低估。如改变反应速率、制备通常方法难以制备的物质等很多方面，现分别列举如下：应用一加快氧化还原反应的速率 一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。如实验室制H2时，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液，就能使产生H2的反应速率加快。实验探究电化学原理在实验中的应用应用二比较金属活动性的强弱 两种金属分别做原电池的两极时，一般作负极的金属比作正极的金属活泼。

应用三制备通常方法难以制备的物质 电解是最强有力的氧化还原手段，可以制备F2等氧化性很强的物质，也可以制备Na、Mg、Al等还原性很强的物质等。

应用四利用有关量的关系进行某些测量或测定 可以利用电子与物质间的关系测元素的相对原子质量、阿伏加德罗常数等。【实验探究1】用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bLO2（标准状况），则可知M的原子量为 （ ）

解析本题意在考查学生对电解原理的理解，并以 电解原理为素材，考查学生思维的敏捷性。 由题干可知，在用惰性电极电解硝酸盐溶液时，两 极发生的反应是：阳极：4OH--4e-2H2O+O2↑ 阴极：Mx++xe- M已知阳极上有bL氧气（标准状况）生成，其物质的量为mol，从阳极反应来看,应有mol电子转移，因为在阴极上也应有同样物质的量的电子转移，设

Ar（M）为M的相对原子质量，则

答案

C【实验探究2】氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的 工艺流程如下：（1）精制过程中反应的离子方程式为

。（2）电解过程的总反应方程式为

。（3）电解槽阳极产物可用于（至少写出两种用途）。（4）已知NaOH、NaCl在水中的溶解度数据如下表：温度/℃203040506070809010NaOH/g109118129146177300313318337NaCl/g3636.336.63737.337.838.43939.8根据上述数据，脱盐的主要工序应为

、

。脱盐后的碱液含NaOH约50%，含NaCl仅约2%，NaCl能够从溶液中大量析出的原因是

。答案（1）Ba2++SOBaSO4↓，Mg2++2OH-Mg（OH）2↓，Ca2++COCaCO3↓，Ba2++COBaCO3↓（2）2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑（3）制漂白粉、生产盐酸、自来水消毒、制高纯硅、合成塑料等（任选两种）（4）蒸发浓缩过滤蒸发过程中溶剂（水）大量减少，Na+浓度显著增大促进NaCl的沉淀溶解平衡向沉淀方向移动（或：Na+浓度显著增大抑制了NaCl的溶解）电解【实验探究3】某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性，他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目： 方案Ⅰ:有人提出将大小相等的铁片和铜片，分别同时放入稀硫酸（或稀盐酸）中，观察产生气泡的快慢，据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为

。 方案Ⅱ：有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池，以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图，标出原电池的电极材料和电解质溶液，并写出电极反应式。正极反应式：

；负极反应式：

。方案Ⅲ.结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案（与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同）：

，用离子方程式表示其反应原理：

。

解析

比较或验证金属活动性方案有很多，可以利用金属与酸反应的难易来判断或验证；也可以利用原电池原理，负极是较活泼的金属；也可以利用金属单质间的置换反应来完成。

答案

方案Ⅰ:Fe+2H+ Fe2++H2↑ 方案Ⅱ:

2H++2e-H2↑Fe-2e-Fe2+方案Ⅲ:把铁铁片插入CuSO4溶液中，一段段时间后，观观察铁片表面面是否生成红红色物质Fe+Cu2+Cu+Fe2+【实验探究 锌片上发生的电极反应：

； 银片上发生的电极反应：

。（2）若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算：①产生氢气的体积（标准状况）； ②若已知电子电荷为1.60×10-19C，通过导线的电量为3.85×104C，试计算阿伏加德罗常数NA。解析（1）锌片与与银片和稀硫硫酸构成原电电池,锌片为为负极，发生氧氧化反应：Zn-2e-Zn2+;银片为正极极,发生还原反应应：2H++2e-H2。（2）①锌片片与银片减少少的质量等于于生成氢气所所消耗的锌的的质量量，设设产生生的氢氢气体体积为为x。Zn+2H+Zn2++H2↑65g22.4L60g-47g=13gxx=13g×22.4L÷÷65g=4.48L②反应应消耗耗的锌锌为:13g÷65g/mol=0.20mol1molZn变变为Zn2+时，转转移2mole-，则通通过的的电量量可表示为为：0.20mol××2××NA×1.60×10-19C=3