
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文档简介
20182017yearsummaryworksummarizestheboutiquePPTAboutthesummarytextinputorcopyhere高中化学之电化学篇第三节电解池1、电解质是指在_____________能够导电的化合物。2、电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________的过程。3、原电池是_____________的装置。4、构成原电池的条件是
水溶液或熔融状态下水溶液熔融自由移动离子把化学能转化为电能两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应温故知新1、工业上如何制得金属Na、Mg、Al?2、之前我们还学过用电解的方法吗?电解是将电能转化为化学能的一种重要方法,电解池是一种将电能转化为化学能的一种装置。Havea。。。Think
电解电解水:2H2O2H2+O2
KOHK+O2+H2O电解一、电解原理使电流通过
而在阴、阳两极引起
的过程。3.构成电解池的条件:①直流电源阴极:与电源负极相连阳极:与电源正极相连②两个电极③电解质溶液或熔融电解质④闭合回路电解质溶液氧化还原反应1.电解:2.电解池(电解槽):把电能转化为化学能的装置。惰性电极:碳棒、Pt、Au活泼电极:除Pt、Au外的金属做电极按电极材料分类分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。原电池:①③⑤电解池:⑥⑦关键CC---Cl-Cu2+H+阳极阴极阳离子阴离子阴极阳极OH-
4.电解池工作原理e-2Cl--2e-=Cl2↑氧化反应Cu2++2e-=Cu还原反应现象:阳极有黄绿色气泡产生,阴极上有铜析出CuCl2Cu+Cl2↑电解总反应:CC---Cl-Cu2+H+阳极阴极OH-e-﹢﹣一、电解原理(1)外电路①电子移动方向:外接电源负极→阴极;
阳极→外接电源正极②电流方向:外接电源正极→负极(2)内电路:阴离子→阳极阳离子→阴极5、电解池中带电微粒的移动方向②惰性电极(Pt、Au、石墨等):由溶液中的阴离子放电,溶液中阴离子的放电顺序(由易到难):实际比较其还原性S
2->I
->Br
->Cl
->OH
->含氧酸根离子(NO3-、SO42-等)>F-Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(H2O)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+注:当离子浓度相差较大时,放电顺序可能会发生变化无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子,阳离子在阴极上放电顺序:实际比较其氧化性(1)阳极:吸引阴离子(2)阴极:吸引阳离子6、放电顺序①活性电极:电极材料(金属)(除Pt、Au、石墨等)直接失去电子被氧化成阳离子进入溶液而溶解,阴离子不放电。(1)分析溶液中存在的所有离子(包括水的电离)、并分成阳离子组和阴离子组。(2)根据放电规律,阳离子在阴极发生还原反应,而阴离子在阳极发生氧化反应,完成电极反应式。电极反应式符合质量守恒、电荷守恒。(3)由阴阳两电极反应式,合并得总反应式,并标明“电解”字样。(若电解的H+或OH-来自于H2O,在总方程式中要以H2O形式存在,不能书写H+或OH-作为反应物)7、电极反应式、电解方程式的书写:1.写出用石墨电极电解硫酸铜溶液的电极反应式及总离子反应式2.写出用铜作电极电解硫酸铜溶液的电极反应式阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极2Cu2++4e-=2Cu总反应式2Cu2++2H2O===2Cu+4H++O2↑电解阳极(Cu):阴极(Cu):Cu
-2e–
=Cu2+
Cu2++2e–
=Cu例题[例2]以石墨碳棒为电极,请写出分别电解下列溶液时,在阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。(1)NaCl溶液:(2)AgNO3溶液:阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑
(4H2O=4H++4OH-)阴极:4Ag++4e-=4Ag总反应式:4Ag++2H2O==4Ag+O2↑+4H+阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑总反应方程式:2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-电解H+应该在哪一极生成?OH-在哪一极生成?阴极阳极电解(3)写出用铜作电极电解硫酸溶液的电极反应式和总反应方程式阳极Cu
-2e-==Cu2+阴极2H++2e-==H2总反应式Cu+2H+===Cu2++H2↑电解③明确溶液中存在哪些离子④判断阴阳离子的放电顺序⑤根据阳极氧化,阴极还原分析得出产物分析电解反应的一般思路②判断电极材料①判断阴阳极质量减少的电极或产生氧气(氯气)的一极一定为阳极,质量增加的电极或产生氢气的一极一定为阴极特别提醒:电解池的阴阳极取决于外接电源的正负极,与电极材料的金属活动性无关。8、阴、阳极的判断(1)根据外接电源或所发生的反应阴极:与直流电源负极相连,降得还阳极:与直流电源正极相连,升失氧(2)根据离子定向移动和电子的流向阴离子→阳极阳离子→阴极(3)根据电极现象电子流出的一极为阳极电子流入的一极为阴极练习2:如图所示,X、Y分别是直流电源的电极,通电后发现A极质量增加,B极处有无色、无臭的气体放出。符合这一情况的是()A极B极X极Z溶液A锌石墨负极硫酸铜B石墨石墨负极氢氧化钠C银铁正极硝酸银D铜石墨负极氯化铜AA、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,氯离子浓度不变阴极阳极阴极d:阳极c:2Cl–
–2e–
=Cu2++2e–
=CuC练习3:如右图是电解氯化铜溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关判断正确的是Cl2↑C阴极阳极练习4:如图电解硫酸铜溶液200ml,一段时间后两极都产生336ml气体(标准状况),则硫酸铜溶液的浓度为?0.075mol/L电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源②电解质溶液③形成闭合回路①活泼性不同的两电极②电解质溶液③形成闭合回路形成条件将电能转变成化学能的装置将化学能转变成电能的装置定义装置实例电解池原电池装置④自发的氧化还原反应④非自发的氧化还原反应电解池与原电池有哪些异同(续)电源负极→电解池阴极电解池阳极→电源正极电子流向阳极:氧化反应,溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极:还原反应,溶液中的阳离子得电子负极:氧化反应,金属失电子正极:还原反应,溶液中的阳离子得电子电极反应阳极:与电源正极相连阴极:与电源负极相连负极:较活泼金属正极:较不活泼金属(或能导电的非金属)电极名称电解池原电池装置负极
正极导线负、阳氧化;正、阴还原(A)(B)(C)(D)Hg(NO3)2AgNO3AgNO3Na2SO4AgAgCCPtPtAgFe5.判断A、B、C、D属于原电池的是_____,属于电解池的是____________;并写出下列装置的电极反应式。DA、B、C负正阴阳阴阳阴阳巩固练习电解质电解对象电解质浓度pHNaOHH2SO4Na2SO4
HClCuCl2
NaClCuSO4
水增大增大水增大减小水增大不变电解质减小增大电解质减小——电解质和水得新电解质增大电解质和水得新电解质减小练习6:用惰性电极分别进行下列溶液电解,写出电极反应和总反应方程式并完成下表:电解类型举例电极反应溶液PH变化溶液复原方法物质类别实例电解水
电解电解质
生氢得碱和生氧得酸
含氧酸H2SO4强碱NaOH活泼金属的含氧酸盐Na2SO4无氧酸HCl阳极:4OH--4e-=O2+2H2O阴极:4H++4e-=2H2↑减小增大不变H2O阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑增大HCl不活泼金属的无氧酸盐CuCl2阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:Cu2++2e-=Cu增大CuCl2活泼金属的无氧酸盐NaCl阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑增大HCl不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阳极:4OH--4e-
=O2↑+2H2O阴极:2Cu2++4e-=2Cu减小CuO二、电解质溶液电解规律(惰性电极)1、用惰性电极实现电解,下列说法正确的是A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小C.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1:1D2、用石墨作电极电解CuSO4和KCl的混合溶液,电解初期阴极和阳极分别析出的物质是()A.H2,Cl2
B.Cu,Cl2
C.H2,O2D.Cu,O2B练习4.用惰性电极电解AgNO3溶液,下列说法不正确的是 (
)A.电解过程中阴极质量不断增加B.电解过程中溶液的pH不断降低C.此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复到电解前的状况D.电解后两极产生的气体体积比为2∶1D3.用惰性电极电解下列溶液,其中随着电解的进行,溶液pH逐渐减小的是 (
)①氯化钠溶液②硫酸铜溶液③氢氧化钠溶液④稀硫酸⑤稀盐酸⑥硫酸钠溶液A.①③⑤ B.②④⑤C.②④ D.②④⑥C5.用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种物质(方括号内物质),能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是
(
)A.AgNO3[AgNO3] B.NaOH[H2O]C.KCl[KCl] D.CuSO4[Cu(OH)2]B用惰性电极电解时,若要使电解液复原,应遵循“缺什么加什么,缺多少加多少”的原则。一般加入阴极产物和阳极产物形成的化合物。6、用石墨电极电解1mol/LNaCl溶液,一段时间后,此时NaCl溶液浓度变为0.5mol/L,要使溶液恢复到电解前的浓度应向其中加入()A、NaCl(s)B、H2OC、通入HCl气体D盐酸C6、工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态产生很大的损害,必须进行处理。常用的处理方法有电解法。该法用Fe作电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液PH升高,产生Cr(OH)3沉淀。①写出阴极反应式用Fe能否改为石墨电极?②在阴极附近溶液PH升高的原因(用反应式解释)
溶液中同时生成的沉淀还有2H++2e-=H2↑不能Fe(OH)31、电解饱和食盐水反应原理(1)电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液,会有什么现象?(2)怎样初步检验两极产物的生成?在U型管里装入饱和食盐水,用一根碳棒作阳极,一根铁棒作阴极,接通直流电源。实验装置三、电解原理的应用实验:电解饱和食盐水现象阳极:有气泡产生,使湿润的淀粉-KI试纸或溶液变蓝阴极:有气泡产生,滴加酚酞溶液变红实验装置阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑总式:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑电解氯碱车间(2)避免生成物H2和Cl2混合,因为:
.(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式:
.第一个问题:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇强光爆炸解决方法:使用离子交换膜电解饱和食盐水必须解决两个主要问题提示:第二个问题:精制食盐水
由于粗盐中含有泥沙、Ca2+
、Mg2+、
Fe3+、SO42—等杂质,会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜,那么如何除去这些杂质呢?3、所有试剂只有过量才能除尽,你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗?2、用什么试剂除去Ca2+
、Mg2+、Fe3+SO42—1、用什么方法除去泥沙?粗盐的成份:
泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质,会与碱性物质反应产生沉淀,损坏离子交换膜精制食盐水杂质的除去过程:粗盐水含少量Ca2+.Mg2+精制盐水☆离子交换膜法制烧碱(氯碱工业)+-精制饱和食盐水水(含少量NaOH)Cl2NaOH溶液Na+H2①生产设备名称:离子交换膜电解槽阴极:碳钢阳极:钛阳离子交换膜:只允许阳离子通过(Cl-、OH-离子和气体不能通过),把电解槽隔成阴极室和阳极室。②离子交换膜的作用:a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸;b、避免氯气和氢氧化钠反应生成,而影响氢氧化钠的产量。阳离子交换膜-+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O(含少量NaOH)阳离子交换膜阳极金属钛网阴极碳钢网阳极室阴极室例.图中X为电源,Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是(
)A.滤纸上c点附近会变红色B.Cu电极质量减小,Pt电极质量增大C.Z中溶液的pH先减小,后增大D.溶液中的SO42-向Cu电极定向移动A2.【2015山东理综化学】(15分)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。(1)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为__________溶液(填化学式),阳极电极反应式为__________,电解过程中Li+向_____电极迁移(填“A”或“B”)。
LiOH2Cl--2e-=Cl2↑B6.【浙江省杭州地区七校2015届高三上学期期末模拟联考】利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图所示。下列说法不正确的是A.电流从右侧电极经过负载后流向左侧电极B.为使电池持续放电,离子交换膜需选用阴离子交换膜C.电极A极反应式为:2NH3-6e-=N2+6H+D.当有4.48LNO2(标准状况)被处理时,转移电子为0.8molC电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程,它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更加美观耐用,增强防锈抗腐能力。例如,钢铁是人们最常用的金属,但钢铁有个致命的缺点,就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属,如锌、铜、铬、镍等。思考:利用电解原理,用铁、铜、硫酸铜溶液能否实现在铁上镀铜?怎样实现?铁片铜片硫酸铜溶液2、电镀⑴定义:利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的方法。⑵电镀材料的选择:阴极⑶装置:铜镀件CuSO4溶液阳极阴极(电镀铜)阳极:阴极:Cu–2e–=Cu2+Cu2++2e–=Cu⑷电镀的特点:电镀液的浓度基本不变。阳极参加反应——镀件(待镀金属)阳极——镀层金属电镀液——含有镀层金属离子的溶液1.a、b哪一极为正极?2.若要给铁叉镀银,阳极选用什么材料?选择何种溶液?【思考】e––+阳极阴极阳极为银,电镀液为硝酸银练习:下面哪个电解池是用于电镀的?CCuCuCl2溶液CuFeFeSO4溶液AgCuAgNO3溶液当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同,则为电镀CuSO4溶液纯铜粗铜如下图所示的电解池中,已知粗铜中含有锌、铁、银、金等杂质。试回答下列问题:1、写出有关的电极反应式2、随着反应的进行溶液中的硫酸铜的量有无变化,两电极及附近会有什么现象产生?3、通过该装置可进行什么样的实际运用?想一想?
一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质(如锌、铁、镍、银、金等),这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求,如果用以制电线,就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜以提高纯度。三、铜的电解精炼阳极:Zn—2e-=Zn2+Fe—2e-=Fe2+Ni
—2e-=Ni2+Cu—2e-
=Cu2+AgAu阳极泥阴极:
Cu2++2e-=Cu阳极泥问:电解后,CuSO4的浓度有何变化?会变小,并有杂质生成电解精炼铜车间
例:在50mL0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电极,通电电解(不考虑水分蒸发),则:⑴若两极均为铜片,试说明电解过程中溶液溶质浓度将怎样变化。⑵若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式是不变Zn-2e-=Zn2+⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电,当电路中有0.01mol电子通过时,阴极增重
g,阴极上的电极反应式是
。0.32Cu2++2e-=Cu4.电冶金(使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的方法)
铝土矿食盐晶体4、电冶金冶炼活泼金属K~~Al
2Al2O3(熔融)==4Al+3O2↑通电MgCl2
(熔融)==Mg+Cl2↑能用AlCl3电解?可用MgO电解?为什么不电解钠、镁、铝的盐溶液?通电冰晶石盐溶液则相当于电解水中的H+得到氢气助熔剂:冰晶石(Na3AlF6
六氟合铝酸钠)阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充电解熔融氯化钠制钠冶炼铝设备图阳极C电解质烟罩熔融态铝钢壳钢导电棒阴极C耐火材料电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池电解精炼池电镀池定义形成条件电极名称电极反应将电能转变成化学能的装置。应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。①两电极接直流电源②电极插人电解质溶液③形成闭合回路①镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极②电镀液须含有镀层金属的离子阳极:电源正极相连阴极:电源负极相连阳极:镀层金属;阴极:镀件阳极:氧化反应阴极:还原反应阳极:氧化反应阴极:还原反应应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极②电解质溶液须待提纯金属的离子阳极:不纯金属;阴极:纯金属阳极:氧化反应阴极:还原反应2、铜的电解精炼⑴、粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+纯铜粗铜-CuSO4溶液⑵、粗铜的精炼以粗铜为阳极,以纯铜为阴极,以CuSO4溶液为电解液进行电解阳极:Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+
阴极:
Cu2++2e-=Cu问:电解完后,CuSO4溶液的浓度有何变化?AgNO3溶液银的电解精炼粗银含杂质(ZnFeNiCuAu等)纯银粗银阳极:
Zn-2e-→Zn2+Fe-2e-→Fe2+Ni-2e-→Ni2+Cu-2e-→Cu2+Ag-2e-→Ag+
ZnFeNiCuAgAu阴极:
Cu2++2e-→Cu阳极泥问:电解完后,AgNO3溶液的浓度有何变化?4、电冶金(冶炼活泼金属钠、镁、铝等)制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。通直流电后,阳极:2Cl-
-2e-==Cl2↑阴极:2Na++2e-==2Na总反应:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑结论:电解法是冶炼金属的一种重要方法,是最强有力的氧化还原的手段。4、电冶金制取金属铝电解熔融状态的氧化铝。阳极:6O2-
-12e-==3O2↑阴极:4Al3++12e-==4Al总反应:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石助熔剂:冰晶石(Na3AlF6
六氟合铝酸钠)阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充冶炼铝设备图阳极C电解质烟罩熔融态铝钢壳钢导电棒阴极C耐火材料原电池、电解池、电镀池判定规律若无外接电源,可能是原电池,然后依据原电池的形成条件分析判定,主要思路是“三看”
先看电极:两极为导体且活泼性不同
再看溶液:两极插入电解质溶液中
后看回路:形成闭合回路或两极接触若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同,则为电镀池,其余情况为电解池。电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池电解精炼池电镀池定义形成条件电极名称电极反应将电能转变成化学能的装置。应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。①两电极接直流电源②电极插人电解质溶液③形成闭合回路①镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极②电镀液须含有镀层金属的离子阳极:电源正极相连阴极:电源负极相连阳极:镀层金属;阴极:镀件阳极:氧化反应阴极:还原反应阳极:氧化反应阴极:还原反应应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极②电解质溶液须待提纯金属的离子阳极:不纯金属;阴极:纯金属阳极:氧化反应阴极:还原反应4.为下图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是A.X是正极,Y是负极B.X是负极,Y是正极C.CuSO4溶液的pH值逐渐减小D.CuSO4溶液的pH值不变
a
•XY•bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC阳极:镀层金属阴极:待镀金属制品电镀液:含有镀层金属离子的电解质阳极:镀层金属(纯铜板)阴极:待镀金属制品电镀液:①含有镀层金属离子的电解质(硫酸铜溶液)②电镀液浓度基本不变五、电解原理的应用2、电镀(电镀池)(1)、电镀铜待镀制品铜片CuSO4溶液(2)、精炼铜纯铜粗铜含杂质(ZnFeNiAgAu等)阳极:
Zn
-2e-==Zn2+Fe
-2e-==Fe2+Ni
-2e-==Ni2+Cu-
2e-==Cu2+ZnFeNiCuAgAu阴极:
Cu2++2e-==Cu阳极泥思考:电解完后,阳极减少的质量和阴极增加的质量哪个大?CuSO4溶液的浓度有何变化?CuSO4溶液五、电解原理的应用阳极:粗金属(粗铜)阴极:纯金属(精铜)电镀液:含有金属离子的电解质>五、电解原理的应用3、电解法冶炼金属(离子化合物)阳极:2Cl-
-2e-==Cl2↑阴极:2Na++2e-==2Na总反应:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑(1)、电解熔融状态NaCl(2)、电解熔融状态Al2O3阳极:6O2-
-12e-=3O2↑阴极:4Al3++12e-=4Al总反应:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石思考:能否用电解熔融状态AlCl3制备Al以石墨为电极,由于高温,电极可能反应产生CO2,CO。五、电解原理的应用4、金属防护外加电源的阴极保护法被保护的金属连接外接电源的负极,作为阴极(1)、下列各情况中,Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)规律:在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀
3、下图为电解水的实验装置示意图,闭合开关S后,观察到电压表的示数为6.0V,毫安表的示数为100mA。
(1)现只有一根石墨电极和一根铁电极,该实验中,A极应选择____做电极,B极的电极反应式为:铁4OH--4e-===2H2O+O2↑(2)为了加快电解水的速率,有很多方法,其中可在水中加入某些电解质,如____(填编号)A.Na2SO4B.HClC.CuSO4D.NaClA练习4、用质量均为100g的铜做电极,电解AgNO3
溶液,一段时间后,两电极质量相差28g,此时两电极质量分别为()阳极93.6g;阴极121.6g阳极100g;阴极128g阳极91.0g;阴极119.0g阳极86.0g;阴极114.0gA三、电解质溶液电解规律练习1、根据得失电子守恒法:其依据是电路中转移的电子数相等,两极得失电子数相等。借助得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。2、根据总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式的计量关系列比例式计算。常见微粒间的计量关系式为:4e-~4H+~4OH-~4Cl-~4Ag+~2Cu2+~2H2~O2~2Cl2~4Ag~2Cu~2H2O。四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法1、单一溶液的电解(2)、用两个惰性电极插入500mLCuSO4溶液中,通电电解。当电极上析出固体质量6.4g,(设阴极没有氢气逸出,且电解液体积变化可以忽略)生成氧气体积为多少升?(标况下)生成硫酸物质的量浓度为多少?(1)用石墨电极电解2L饱和NaCl溶液,当电源供给0.2mol电子时,所得溶液中NaOH的浓度为_________。0.1mol/L1.12L
2CuSO4+2H2O===2Cu+O2↑+2H2SO4电解0.2mol/L(1)、在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中用石墨做电极电解,两极均收集到2.24L气体(标况),则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为()A.1moL/LB.2moL/LC.3moL/LD.4moL/L阴极Cu2++2e–=Cu2H++2e–=H2
0.1mol0.2mol0.2mol0.1mol阳极4OH––4e–=2H2O+O2
0.4mol0.1mol[拓展]若全为CuSO4溶液呢?四、关于电解的基本计算方法2、混合溶液的电解
A练习2、500mL含KNO3和Cu(NO3)2两种溶质的溶液,其中c(NO3-)=6.0mol/L,用铂电极电解一段时间后在两个电极上均生成22.4L气体(标准状况)。假定电解前后溶液的体积仍为500mL,下列说法正确的是()
A溶液中c(K+)为2mol/L
B上述过程中共转移电子4mol
C电解得到铜的物质的量为0.5mol
D电解后溶液中c(H+)为2mol/L[拓展]、用石墨做电极电解一定浓度的CuSO4溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后恰好恢复电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解),则电解过程中共转移的电子的物质的量为()A.0.4molB.0.5molC.0.6molD.0.8mol四、关于电解的基本计算方法2、混合溶液的电解
C(2)将0.2moLAgNO3
、0.4moLCu(NO3)2、0.6moLKCl溶于水,配成100mL的溶液,用石墨做电极电解一段时间后,在一极析出0.3moLCu,此时在另一极收集到气体体积为(标况)()A.4.48LB.5.6LC.6.72LD.7.84LB四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法(3)、某混合溶液中只含有两种溶质NaCl和H2SO4,且n(NaCl):n(H2SO4)=3:1。若以石墨电极电解该溶液,下列推断不正确的是()A.阴极产物为H2B.阳极先析出Cl2,后析出O2C.电解液的pH不断增大,最终大于7D.整个电解的过程实质是电解水阴极:2H++2e–=H22mol阳极:2Cl––2e–=Cl22mol2H++2e–=H21mol2Cl––2e–=Cl21mol4H++4e–=2H24OH--4e-=2H2O+O2
D【应用1】(2013·合肥调研)将等物质的量浓度的CuSO4和NaCl等体积混合后,用石墨电极进行电解,电解过程中,溶液pH随时间t变化的曲线如下图所示,则下列说法错误的是 (
)。A.阳极先析出Cl2,后析出O2,阴极先产生Cu,后析出H2B.AB段阳极只产生Cl2,阴极只产生CuC.BC段表示在阴极上是H+放电产生了H2D.CD段相当于电解水C4、(2013高考题库创新题)1L某溶液中含有的离子如下表:离子Cu2+Al3+NO3-Cl-c(mol/L)11a1用Pt电极电解该溶液,当电路中有3mole-通过时(忽略电解时溶液体积的变化)下列说法正确的是()A、电解后溶液的PH=0B、a=3C、阳极生成1.5molCl2D、阴极析出的金属是铜和铝AXXCuCu(1)、把两个电解槽串联起来如下图所示,电解一段时间后,铜阴极的质量增加了0.192g,金属X阴极质量增加了0.195g,已知X的相对原子质量为65,求X离子所带电荷数?X的硫酸盐CuSO4为X2+四、关于电解的基本计算方法3、串联电路的电解(2)、如右图装置,用惰性电极电解,通直流电一段时间后在a、b、c、d四个电极上析出物质的物质的量之比为()A.2∶2∶4∶1B.1∶4∶2∶2C.2∶2∶3∶1 D.4∶1∶2∶2abcdCuCl2溶液AgNO3溶液A四、关于电解的基本计算方法CuCl2O2Ag(3)如图装置,用惰性电极电解,一段时间后,若甲杯的阴极析出气体的体积在标准状况下为0.448L时,则乙杯的阴极产物是___,质量是_____g;丙杯的阳极产物是____,其物质的量是_____mol。Ag4.32O20.01KClAgNO3K2SO4ef甲乙丙常用关系式:4e-~4H+
~2Br2
~2Cl2
~O2
4e-
~2H2
~2Cu~4Ag~4OH-四、关于电解的基本计算方法H2Cl2O2AgO2H2四、关于电解的基本计算方法(1)、单池判断:有外加电源一定为电解池,无外加电源一般为原电池;4、池型的判断X是直流电源。Y槽中c、d为石墨棒,Z槽中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后,发现d附近显红色。--+阴极阳极阳极阴极(1).用如图所示的装置进行电解。A中盛有AgNO3溶液,B中盛有饱和Na2SO4溶液,通电一会儿,发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。①电源的F端为_____极。②A中发生反应的化学方程式为____________________________③在B中观察到的现象是a.______________、b.______________、
c.__________________。正4AgNO3+2H2O===Ag+O2↑+4HNO3电解石墨极有气泡产生Cu极周围变蓝色溶液中有蓝色沉淀生成阳极阴极--+阴极阳极阴极阳极AgNO3饱和Na2SO4四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法(2)、多池组合判断:①含有活泼性不同电极的池为原电池,含相同电极的池为电解池。4、池型的判断(A)(B)(C)(D)CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuFePtPtCFeCu原电池电解池e-e-e-e-e-e-②一般含最活泼金属的池为原电池,其余都是在原电池带动下的电解池;若最活泼的电极相同时,则两极间活泼性差别最大的是原电池,其余为电解池。6.如上图所示,通电后A极上析出Ag,对该装置的有关叙述正确的是
A.P是电源的正极B.F极上发生的反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑C.电解时,甲、乙、丙三池中,除E、F两极外,其余电极均参加了反应D.通电后,甲池的PH减小,而乙、丙两池溶液的PH不变
B四、关于电解的基本计算方法(1).铅蓄电池工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,①研读下图,下列判断不正确的是()A.K闭合时,d电极反应式为PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO42-B.当电路中转移0.2mo
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