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1、第二節(jié) 電解池 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 三年三年1212考考 高考指數(shù)高考指數(shù): :1.1.了解電解池的任務(wù)原理,能寫出電極反響和電池反響方程式。了解電解池的任務(wù)原理,能寫出電極反響和電池反響方程式。2.2.了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的緣由及金屬腐蝕的危害,防止金了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的緣由及金屬腐蝕的危害,防止金屬腐蝕的措施。屬腐蝕的措施。一、電解原理一、電解原理1.1.電解:使電流經(jīng)過電解質(zhì)溶液電解:使電流經(jīng)過電解質(zhì)溶液( (或熔融的電解質(zhì)或熔融的電解質(zhì)) )而在陰、而在陰、陽兩極引起陽兩極引起_的過程。的過程。2.2.電解池電解池( (也叫電解槽也叫電解槽) )電解池是把電解池是把_的安裝。
2、的安裝。氧化復(fù)原反響氧化復(fù)原反響電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能3.3.電解池的組成和任務(wù)原理電解池的組成和任務(wù)原理( (電解電解CuCl2CuCl2溶液溶液) )總反響方程式:總反響方程式:_Cu2+2Cl- Cu+Cl2Cu2+2Cl- Cu+Cl2 電解電解=電極稱號:陰極電極稱號:陰極反響類型:復(fù)原反響反響類型:復(fù)原反響電極反響式:電極反響式:Cu2+2e-=CuCu2+2e-=Cu電極稱號:陽極電極稱號:陽極反響類型:氧化反響反響類型:氧化反響電極反響式:電極反響式:2Cl-2e-=Cl22Cl-2e-=Cl2二、電解原理的運用二、電解原理的運用1.1.電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水陽
3、極:陽極:_陰極:陰極:_總反響:總反響:_2Cl-2e-=Cl22Cl-2e-=Cl22H+2e-=H22H+2e-=H22NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl22NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2 電解電解=2.2.電鍍與電解精煉銅電鍍與電解精煉銅 電鍍電鍍FeFe上鍍上鍍CuCu 電解精煉銅電解精煉銅 粗銅含粗銅含ZnZn、FeFe、NiNi、AgAg、AuAu等雜質(zhì)等雜質(zhì) 陽極陽極 陰極陰極 電極資料電極資料 電極反響電極反響 銅銅 Cu-2e-=Cu-2e-=Cu2+ Cu2+ Cu-2e-=Cu2+ Cu-2e-=Cu2+ Zn-2e-=Zn2+Zn-2e-=Zn2
4、+Fe-2e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+ Ni-2e-=Ni2+ 電極資料電極資料 電極反響電極反響 鐵鐵 純銅純銅 Cu2+2e- = Cu Cu2+2e- = Cu 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 注:電解精煉銅時,粗銅中的注:電解精煉銅時,粗銅中的AgAg、AuAu等不反響,沉在電解池底部形等不反響,沉在電解池底部形成陽極泥。成陽極泥。 CuSO4CuSO4溶液溶液 3.3.電冶金電冶金(1)(1)鈉的冶煉。鈉的冶煉??偡错懀嚎偡错懀篲陰極反響:陰極反響:_陽極反響:陽極反響:2Cl-2e-=Cl22Cl-2e-=Cl2(2)Mg(2)Mg的冶煉。的冶煉。總反響:總反響
5、:_(3)Al(3)Al的冶煉。的冶煉。總反響:總反響:_ 電解電解=2NaCl(2NaCl(熔融熔融) 2Na+Cl2) 2Na+Cl22Na+2e-=2Na2Na+2e-=2NaMgCl2(MgCl2(熔融熔融) Mg+Cl2) Mg+Cl2 電解電解=2Al2O3(2Al2O3(熔融熔融) 4Al+3O2) 4Al+3O2 電解電解=三、金屬的腐蝕與防護(hù)三、金屬的腐蝕與防護(hù)1.1.化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的比較化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的比較 類型類型化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕景象景象 條件條件 本質(zhì)本質(zhì) 區(qū)別區(qū)別 無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生 金屬被腐蝕金屬被腐蝕 金屬與接觸到的物質(zhì)直金屬與接
6、觸到的物質(zhì)直接反響接反響 不純金屬接觸到電解質(zhì)溶不純金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反響液發(fā)生原電池反響 M-ne-=Mn+ M-ne-=Mn+ 較活潑金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕 有電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生 注:通常兩種腐蝕同時存在,但電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍注:通常兩種腐蝕同時存在,但電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍得多,危害也更嚴(yán)重。得多,危害也更嚴(yán)重。 2.2.電化學(xué)腐蝕的分類電化學(xué)腐蝕的分類( (鋼鐵腐蝕鋼鐵腐蝕) ) 類型類型析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕水膜性質(zhì)水膜性質(zhì) Fe+2H+ = Fe2+H2 Fe+2H+ = Fe2+H2 Fe-2e-= Fe2+ Fe-2e-= Fe2+ 2Fe+O
7、2+2H2O = 2Fe(OH)2 2Fe+O2+2H2O = 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)34Fe(OH)32Fe(OH)3 = Fe2O3xH2O+2Fe(OH)3 = Fe2O3xH2O+(3-x)H2O (3-x)H2O 弱酸性或中性或堿性弱酸性或中性或堿性 酸性酸性 負(fù)極反響負(fù)極反響 正極反響正極反響 2H+2e- = H2 2H+2e- = H2 2H2O+O2+4e- = 4OH- 2H2O+O2+4e- = 4OH- 總反響總反響 其他反響其他反響 3.3.金屬的防護(hù)金屬的防護(hù)(1)(1)犧牲陽極的
8、陰極維護(hù)法利用犧牲陽極的陰極維護(hù)法利用_。(2)(2)外加電流的陰極維護(hù)法利用外加電流的陰極維護(hù)法利用_。(3)(3)改動金屬內(nèi)部構(gòu)造改動金屬內(nèi)部構(gòu)造如制成不銹鋼。如制成不銹鋼。(4)(4)加維護(hù)層加維護(hù)層如電鍍、噴漆、覆膜等。如電鍍、噴漆、覆膜等。原電池原理原電池原理電解池原理電解池原理1.1.用銅作陽極、石墨作陰極電解用銅作陽極、石墨作陰極電解CuCl2CuCl2溶液時,陽極電極反響溶液時,陽極電極反響式為式為2Cl-2e- =Cl22Cl-2e- =Cl2。( )( )【分析】錯誤,活性金屬作陽極時,金屬首先失電子被氧化,【分析】錯誤,活性金屬作陽極時,金屬首先失電子被氧化,故陽極反響為
9、:故陽極反響為:Cu-2e-=Cu2+Cu-2e-=Cu2+。2.Cu+H2SO4=CuSO4+H22.Cu+H2SO4=CuSO4+H2可以設(shè)計成電解池,但不能設(shè)計可以設(shè)計成電解池,但不能設(shè)計成原電池。成原電池。( )( )【分析】正確,能設(shè)計成原電池的反響是一個自發(fā)的氧化復(fù)【分析】正確,能設(shè)計成原電池的反響是一個自發(fā)的氧化復(fù)原反響,而電解池可以是一個非自發(fā)的氧化復(fù)原反響。原反響,而電解池可以是一個非自發(fā)的氧化復(fù)原反響。3.3.可用電解熔融的可用電解熔融的AlCl3AlCl3制取鋁。制取鋁。( )( )【分析】錯誤,因【分析】錯誤,因AlCl3AlCl3為共價化合物,其熔融態(tài)不導(dǎo)電,故為共價
10、化合物,其熔融態(tài)不導(dǎo)電,故不能經(jīng)過電解不能經(jīng)過電解AlCl3AlCl3的方法制備的方法制備AlAl。4.4.根據(jù)得失電子守恒可知電解精煉銅時,陽極減少的質(zhì)量和根據(jù)得失電子守恒可知電解精煉銅時,陽極減少的質(zhì)量和陰極添加的質(zhì)量相等。陰極添加的質(zhì)量相等。( )( )【分析】錯誤。電解精煉銅時,陰極析出的只需【分析】錯誤。電解精煉銅時,陰極析出的只需CuCu,而陽極,而陽極減少的有活潑的減少的有活潑的ZnZn、FeFe、NiNi等構(gòu)成陽離子存在于溶液中,不等構(gòu)成陽離子存在于溶液中,不活潑的活潑的AgAg、AuAu等構(gòu)成陽極泥沉在底部,故兩極的質(zhì)量變化不等構(gòu)成陽極泥沉在底部,故兩極的質(zhì)量變化不相等。相等
11、。5.5.外加電流的陰極維護(hù)法是將被維護(hù)金屬接在直流電源的正外加電流的陰極維護(hù)法是將被維護(hù)金屬接在直流電源的正極。極。( )( )【分析】錯誤。接直流電源的正極相當(dāng)于電解池的陽極,發(fā)【分析】錯誤。接直流電源的正極相當(dāng)于電解池的陽極,發(fā)生氧化反響,使金屬腐蝕得更快。生氧化反響,使金屬腐蝕得更快。 原電池、電解池、電鍍池的比較原電池、電解池、電鍍池的比較 原電池原電池 電解池電解池 電鍍池電鍍池 運用電解原理在金運用電解原理在金屬外表鍍一層其屬外表鍍一層其他金屬或合金的他金屬或合金的安裝安裝 將電能轉(zhuǎn)變成化將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的安裝學(xué)能的安裝 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的安裝電能的安裝 定義定
12、義 安裝安裝舉例舉例 原電池原電池電解池電解池 電鍍池電鍍池 鍍層金屬接電源鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬接正極,待鍍金屬接電源負(fù)極電源負(fù)極電鍍液必需含有電鍍液必需含有鍍層金屬離子鍍層金屬離子 兩電極接直流電兩電極接直流電源源兩電極插入電兩電極插入電解質(zhì)溶液中解質(zhì)溶液中構(gòu)成閉合回路構(gòu)成閉合回路 活潑性不同的兩活潑性不同的兩電極電極電解質(zhì)溶液電電解質(zhì)溶液電極插入其中極插入其中構(gòu)成閉合回路構(gòu)成閉合回路構(gòu)成構(gòu)成條件條件 電極電極稱號稱號 負(fù)極:較活潑金屬負(fù)極:較活潑金屬正極:較不活潑金正極:較不活潑金屬或能導(dǎo)電的非屬或能導(dǎo)電的非金屬金屬 陽極:與電源正極陽極:與電源正極相連的電極相連的電極陰極:與電源
13、負(fù)極陰極:與電源負(fù)極相連的電極相連的電極 稱號同電解池,但稱號同電解池,但有限制條件有限制條件陽極:必需是鍍層陽極:必需是鍍層金屬金屬陰極:鍍件陰極:鍍件 原電池原電池電解池電解池電鍍池電鍍池陽極:金屬電極失電陽極:金屬電極失電子子陰極:電鍍液中的陽陰極:電鍍液中的陽離子得電子離子得電子 陽極:氧化反響,金陽極:氧化反響,金屬電極失電子或溶液屬電極失電子或溶液中的陰離子失電子中的陰離子失電子陰極:復(fù)原反響,溶陰極:復(fù)原反響,溶液中的陽離子得電子液中的陽離子得電子 負(fù)極:氧化反響負(fù)極:氧化反響正極:復(fù)原反響正極:復(fù)原反響 電極電極反響反響 【高考警示鐘】【高考警示鐘】(1)(1)判別是原電池和電
14、解池的關(guān)鍵是看能否有外加電源,有時判別是原電池和電解池的關(guān)鍵是看能否有外加電源,有時并無外加電源,存在自發(fā)進(jìn)展氧化復(fù)原反響的安裝相當(dāng)于電并無外加電源,存在自發(fā)進(jìn)展氧化復(fù)原反響的安裝相當(dāng)于電源,另一個安裝那么是電解池。源,另一個安裝那么是電解池。(2)(2)二次電池的放電過程是原電池,充電過程是電解池。二次電池的放電過程是原電池,充電過程是電解池?!镜淅镜淅? 1】如下圖安裝中,】如下圖安裝中,X X是是鐵,鐵,Y Y是石墨電極,是石墨電極,a a是硫酸鈉溶是硫酸鈉溶液,實驗開場前,在液,實驗開場前,在U U形管的兩邊形管的兩邊同時各滴入幾滴酚酞試液,以下同時各滴入幾滴酚酞試液,以下表達(dá)正確的
15、選項是表達(dá)正確的選項是( )( )A.A.閉合閉合K1K1,斷開,斷開K2K2,X X極放出極放出H2H2B.B.閉合閉合K1K1,斷開,斷開K2K2,Y Y極為陽極極為陽極C.C.閉合閉合K2K2,斷開,斷開K1K1,Y Y極的電極反極的電極反應(yīng)式為:應(yīng)式為:O2+2H2O+4e-=4OH-O2+2H2O+4e-=4OH-D.D.閉合閉合K2K2,斷開,斷開K1K1,任務(wù)一段時間后,任務(wù)一段時間后,X X電極附近顯紅色電極附近顯紅色【解題指南】解答此題時要留意以下兩點:【解題指南】解答此題時要留意以下兩點:(1)(1)閉合閉合K1K1,斷開,斷開K2K2,構(gòu)成原電池,構(gòu)成原電池,X X極為負(fù)
16、極。極為負(fù)極。(2)(2)閉合閉合K2K2,斷開,斷開K1K1,構(gòu)成電解池,構(gòu)成電解池,Y Y極為陽極。極為陽極?!窘馕觥窟x【解析】選D D。閉合。閉合K1K1,斷開,斷開K2K2,構(gòu)成原電池,構(gòu)成原電池,X X極為負(fù)極,極為負(fù)極,鐵失去電子,不會放出鐵失去電子,不會放出H2H2,Y Y極為正極,故極為正極,故A A、B B錯誤;閉合錯誤;閉合K2K2,斷開斷開K1K1,構(gòu)成電解池,構(gòu)成電解池,Y Y極的電極反響式為:極的電極反響式為:4OH-4e-=O2+2H2O4OH-4e-=O2+2H2O,X X電極電極H+H+放電,放電,X X極附近極附近OH-OH-濃度添濃度添加,故加,故C C錯誤
17、,錯誤,D D正確。正確?!净犹角蟆俊净犹角蟆?1)(1)假設(shè)在鐵棒上鍍鋅,那么需對原安裝做怎樣假設(shè)在鐵棒上鍍鋅,那么需對原安裝做怎樣的改良的改良? ?提示:閉合提示:閉合K2K2,斷開,斷開K1K1,將,將Y Y極換為鋅棒,將極換為鋅棒,將a a換為硫酸鋅溶換為硫酸鋅溶液。液。(2)(2)假設(shè)將電源電極互換,閉合假設(shè)將電源電極互換,閉合K2K2,斷開,斷開K1K1,X X極的電極反響極的電極反響式怎樣寫?式怎樣寫?提示:電源電極互換后,提示:電源電極互換后,X X極成為陽極,發(fā)生氧化反響,電極極成為陽極,發(fā)生氧化反響,電極反響式為:反響式為:Fe-2e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+。
18、【變式備選】如下圖,【變式備選】如下圖,a a、b b是兩根石墨棒,以下表達(dá)正確的是兩根石墨棒,以下表達(dá)正確的選項是選項是( )( )A.aA.a是陰極,發(fā)生復(fù)原反響,是陰極,發(fā)生復(fù)原反響,b b是陽極,發(fā)生氧化反響是陽極,發(fā)生氧化反響B(tài).B.安裝任務(wù)時,稀硫酸溶液中安裝任務(wù)時,稀硫酸溶液中c(H+)c(H+)變小、變小、c(Cu2+)c(Cu2+)變大變大C.C.往濾紙上滴加酚酞試液,往濾紙上滴加酚酞試液,a a極附近顏色變紅極附近顏色變紅D.D.稀硫酸中硫酸根離子的物質(zhì)的量不變稀硫酸中硫酸根離子的物質(zhì)的量不變【解析】選【解析】選D D。選項。選項A A,ZnZn為原電池負(fù)極,為原電池負(fù)極,
19、CuCu為原電池正極,為原電池正極,故故a a為陽極,陽極發(fā)生氧化反響,為陽極,陽極發(fā)生氧化反響,b b為陰極,發(fā)生復(fù)原反響。為陰極,發(fā)生復(fù)原反響。選項選項B B,CuCu不參與電極反響,溶液中無不參與電極反響,溶液中無Cu2+Cu2+。選項。選項C C,水電離,水電離產(chǎn)生的產(chǎn)生的H+H+在在b b極放電,極放電,b b極附近極附近OH-OH-濃度增大,所以濃度增大,所以b b極附近顏極附近顏色變紅。選項色變紅。選項D D,SO42-SO42-不參與電極反響,其物質(zhì)的量不變。不參與電極反響,其物質(zhì)的量不變。 電解原理及電解的相關(guān)計算電解原理及電解的相關(guān)計算1.1.以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型
20、以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型電解質(zhì)電解質(zhì)濃度濃度 電極反響特點電極反響特點 電解電解水型水型 NaOH NaOH pH pH H2SO4 H2SO4 減小減小 不變不變 Na2SO4 Na2SO4 類型類型 實例實例 電解電解質(zhì)溶質(zhì)溶液復(fù)原液復(fù)原 陰:陰:4H+4e- = 2H24H+4e- = 2H2陽:陽:4OH-4e- =4OH-4e- =2H2O+O2 2H2O+O2 增大增大 加水加水 增大增大 加水加水 加水加水 增大增大 增大增大 減小減小 減小減小 增大增大 電解質(zhì)電解質(zhì) 電解質(zhì)電解質(zhì) HCl HCl CuCl2 CuCl2 電解質(zhì)電離出的陰、陽電解質(zhì)電離出的陰、陽離子分別在
21、兩極放電離子分別在兩極放電 電解電電解電解質(zhì)型解質(zhì)型 通氯通氯化氫化氫 加氯加氯化銅化銅 水水 電解電解對象對象 水水 水水 電解質(zhì)電解質(zhì)濃度濃度 電極反響特點電極反響特點 放放H2H2生堿型生堿型 pH pH 類型類型 實例實例 電解電解 質(zhì)溶質(zhì)溶液復(fù)原液復(fù)原 陰極:陰極:H2OH2O放放H2H2生堿生堿陽極:電解質(zhì)陰離子放陽極:電解質(zhì)陰離子放電電 陰極:電解質(zhì)陽離子放陰極:電解質(zhì)陽離子放電電陽極:陽極:H2OH2O放放O2O2生酸生酸 放放O2O2生酸型生酸型 電解電解對象對象 NaCl NaCl 電解質(zhì)電解質(zhì)和水和水 生成新生成新電解質(zhì)電解質(zhì) 增大增大 通氯通氯化氫化氫 CuSO4 Cu
22、SO4 電解質(zhì)電解質(zhì)和水和水 生成新生成新電解質(zhì)電解質(zhì) 加氧加氧化銅化銅 減小減小 2.2.電解時的放電順序與電極產(chǎn)物的判別電解時的放電順序與電極產(chǎn)物的判別(1)(1)陽極。陽極。 先看電極先看電極 活性電極活性電極(Fe(Fe、CuCu、Ag) Ag) 惰性電極惰性電極(Pt(Pt、AuAu、石墨、石墨) ) 電極資料本身失電電極資料本身失電子,電極被溶解子,電極被溶解 看溶液中陰離子的失看溶液中陰離子的失電子才干,陰離子放電子才干,陰離子放電順序為:電順序為:S2-I-S2-I-Br-Cl-OH-(Br-Cl-OH-(水水) ) (2)(2)陰極。陰極。直接根據(jù)陽離子放電順序進(jìn)展判別。陽離
23、子放電順序:直接根據(jù)陽離子放電順序進(jìn)展判別。陽離子放電順序:Ag+Fe3+Cu2+H+(Ag+Fe3+Cu2+H+(酸酸)Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+)Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+3.3.電解池中有關(guān)量的計算或判別電解池中有關(guān)量的計算或判別(1)(1)根據(jù)守恒法計算:根據(jù)守恒法計算:用于串聯(lián)電路、陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、一樣電量等用于串聯(lián)電路、陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、一樣電量等類型的計算,其根據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。類型的計算,其根據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。(2)(2)根據(jù)總反響式計算:根據(jù)總反響式計算:先寫出電極反響式,再寫出總反響式
24、,最后根據(jù)總反響式計先寫出電極反響式,再寫出總反響式,最后根據(jù)總反響式計算。算。(3)(3)根據(jù)關(guān)系式計算:根據(jù)關(guān)系式計算:根據(jù)得失電子守恒關(guān)系,在知量與未知量之間,建立計算所根據(jù)得失電子守恒關(guān)系,在知量與未知量之間,建立計算所需的關(guān)系式。需的關(guān)系式。 【高考警示鐘】【高考警示鐘】(1)(1)電解后要恢復(fù)原電解質(zhì)溶液的濃度,可以按:電解后要恢復(fù)原電解質(zhì)溶液的濃度,可以按:“析出什么,析出什么,加上什么的思緒,加上適量某物質(zhì),該物質(zhì)可以是陰極與加上什么的思緒,加上適量某物質(zhì),該物質(zhì)可以是陰極與陽極產(chǎn)物的化合物。如用惰性電極電解陽極產(chǎn)物的化合物。如用惰性電極電解CuSO4CuSO4溶液時,假設(shè)要溶
25、液時,假設(shè)要恢復(fù)原溶液,可參與恢復(fù)原溶液,可參與CuOCuO、CuCO3CuCO3,而不是,而不是Cu(OH)2Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3。(2)(2)判別兩極產(chǎn)物時,先看電極是活性電極還是惰性電極,假判別兩極產(chǎn)物時,先看電極是活性電極還是惰性電極,假設(shè)是活性電極,電極反響首先表現(xiàn)電極溶解而不是電解質(zhì)溶設(shè)是活性電極,電極反響首先表現(xiàn)電極溶解而不是電解質(zhì)溶液中陰離子放電。液中陰離子放電。(3)Fe3+(3)Fe3+的放電才干大于的放電才干大于Cu2+Cu2+,其第一階段放電反響為,其第一階段放電反響為Fe3+e-=Fe2+Fe3+e-=Fe2+,而不是,而不是F
26、e3+3e-=FeFe3+3e-=Fe。(4)(4)電解過程中,電解質(zhì)溶液中的陰離子向陽極挪動,陽離子電解過程中,電解質(zhì)溶液中的陰離子向陽極挪動,陽離子向陰極挪動。向陰極挪動?!镜淅镜淅? 2】(2021(2021滁州模擬滁州模擬) )以下圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩個以下圖為相互串聯(lián)的甲、乙兩個電解池。電解池。試回答:試回答:(1)(1)假設(shè)甲池利用電解原理在鐵上鍍銀,那么假設(shè)甲池利用電解原理在鐵上鍍銀,那么A A是是_、_(_(依次填電極資料和電極依次填電極資料和電極稱號稱號) ),電極反響,電極反響是是_;B B是是_、_(_(依次填電極資料和電極依次填電極資料和電極稱號稱號) ),電極反響
27、是,電極反響是_;應(yīng)選用的電解質(zhì)溶液是應(yīng)選用的電解質(zhì)溶液是_。(2)(2)假設(shè)甲池陰極增重假設(shè)甲池陰極增重43.2 g43.2 g且乙池中陰極上不斷都有氣體產(chǎn)且乙池中陰極上不斷都有氣體產(chǎn)生,那么乙池中陰極上放出的氣體在規(guī)范情況下的體積生,那么乙池中陰極上放出的氣體在規(guī)范情況下的體積是是_L_L?!窘忸}指南】解答此題時應(yīng)留意以下兩點:【解題指南】解答此題時應(yīng)留意以下兩點:(1)(1)電鍍池的銜接方式。電鍍池的銜接方式。(2)(2)串聯(lián)電路的特點:在一樣時間內(nèi)經(jīng)過各電極的電量相等。串聯(lián)電路的特點:在一樣時間內(nèi)經(jīng)過各電極的電量相等?!窘馕觥俊窘馕觥?1)(1)電鍍時鍍件作陰極、鍍層金屬作陽極、含有鍍
28、層電鍍時鍍件作陰極、鍍層金屬作陽極、含有鍍層金屬的可溶性鹽溶液作電鍍液,故鐵作陰極、銀作陽極、電金屬的可溶性鹽溶液作電鍍液,故鐵作陰極、銀作陽極、電鍍液為硝酸銀溶液。鍍液為硝酸銀溶液。(2)(2)甲池中陰極反響為:甲池中陰極反響為:Ag+e-=AgAg+e-=Ag,當(dāng)陰極增重,當(dāng)陰極增重43.2 g43.2 g時,時,析出析出AgAg的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為0.4 mol0.4 mol,那么轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量也為,那么轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量也為0.4 mol0.4 mol。乙池中陰極反響式為:。乙池中陰極反響式為:2H+2e-=H22H+2e-=H2,根據(jù)電,根據(jù)電子守恒,析出氫氣為子守恒,析出氫
29、氣為0.2 mol,0.2 mol,在規(guī)范情況下體積為在規(guī)范情況下體積為4.48 L4.48 L。答案:答案:(1)(1)鐵鐵 陰極陰極 Ag+e-=Ag Ag+e-=Ag銀銀 陽極陽極 Ag-e-=Ag+ AgNO3 (2)4.48 Ag-e-=Ag+ AgNO3 (2)4.48【技巧點撥】電解計算的普通解題思緒【技巧點撥】電解計算的普通解題思緒“一看二找三守恒一看二找三守恒(1)(1)先看陽極資料,是活性電極還是惰性電極。先看陽極資料,是活性電極還是惰性電極。(2)(2)找全離子,將溶液中的一切離子按陰陽離子分開。找全離子,將溶液中的一切離子按陰陽離子分開。(3)(3)根據(jù)電子守恒,串聯(lián)電
30、路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目一樣,即陰離根據(jù)電子守恒,串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目一樣,即陰離子子( (活潑電極活潑電極) )失的電子數(shù)等于陽離子得的電子數(shù),列出關(guān)系失的電子數(shù)等于陽離子得的電子數(shù),列出關(guān)系式進(jìn)展計算。常用的計算關(guān)系式有:式進(jìn)展計算。常用的計算關(guān)系式有:4H+4H+4OH-4OH-2H22H2O2O22Cu2+2Cu2+2Cu2Cu4Ag4Ag4Ag+4Ag+4Cl-4Cl-2Cl22Cl2等。等?!咀兪接?xùn)練】用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液,通電【變式訓(xùn)練】用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液,通電一段時間后,向所得的溶液中參與一段時間后,向所得的溶液中參與0.1 mol0.1 mol堿式
31、碳酸銅堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH(pH(不思索不思索CO2CO2的溶解的溶解) )。那么電解過程中共轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是。那么電解過程中共轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是( )( )A.0.8 mol B.0.6 molA.0.8 mol B.0.6 molC.0.5 mol D.0.4 molC.0.5 mol D.0.4 mol【解析】選【解析】選B B。參與。參與0.1 mol0.1 mol堿式碳酸銅堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3恢復(fù)恢復(fù)原狀,可將原狀,可將0.1 mol 0.1 mol Cu
32、2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3分解成分解成0.2 mol CuO0.2 mol CuO、0.1 mol H2O0.1 mol H2O、0.1 mol CO2(0.1 mol CO2(因它可從溶液中跑掉,可忽略因它可從溶液中跑掉,可忽略) ),由此闡明有由此闡明有0.2 mol 0.2 mol 硫酸銅電解完成后,又有硫酸銅電解完成后,又有0.1 mol H2O0.1 mol H2O發(fā)發(fā)生電解,故電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量應(yīng)為電解生電解,故電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量應(yīng)為電解CuSO4CuSO4和電解水電子和電解水電子轉(zhuǎn)移的量之和:轉(zhuǎn)移的量之和:0.4 mol+0.2 mol=0.6 mol0.4 mol
33、+0.2 mol=0.6 mol。1.1.我國第五套人民幣中的一元硬幣的資料為鋼芯鍍鎳,根據(jù)我國第五套人民幣中的一元硬幣的資料為鋼芯鍍鎳,根據(jù)他所掌握的電鍍原理,他以為硬幣制造時,鋼芯應(yīng)該作他所掌握的電鍍原理,他以為硬幣制造時,鋼芯應(yīng)該作( )( )A.A.正極正極 B. B.負(fù)極負(fù)極 C. C.陽極陽極 D. D.陰極陰極【解析】選【解析】選D D。鋼芯屬于鍍件應(yīng)作陰極,鍍層金屬作陽極。鋼芯屬于鍍件應(yīng)作陰極,鍍層金屬作陽極。2.2.以下過程需求通電后才可以發(fā)生或進(jìn)展的是以下過程需求通電后才可以發(fā)生或進(jìn)展的是( )( )電離電離 電泳電泳 電解電解 電鍍電鍍 電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕A.A. B.
34、 B. C. C. D. D.全部全部【解析】選【解析】選B B。電解質(zhì)溶于水即可發(fā)生電離,不需求通電;電。電解質(zhì)溶于水即可發(fā)生電離,不需求通電;電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)是發(fā)生原電池反響,是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)腐蝕的本質(zhì)是發(fā)生原電池反響,是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的自發(fā)反響,也不需求通電。電泳、電解、電鍍都需求通電。自發(fā)反響,也不需求通電。電泳、電解、電鍍都需求通電。3.(20213.(2021宣城模擬宣城模擬) )有關(guān)以下安裝的表達(dá)不正確的選項是有關(guān)以下安裝的表達(dá)不正確的選項是( )( )A.A.圖鋁片發(fā)生的電極反響式是:圖鋁片發(fā)生的電極反響式是:Al+4OH-3e-=AlO2-+2H2OAl+4OH-3
35、e-=AlO2-+2H2OB.B.圖發(fā)生析氫腐蝕,離子方程式為:圖發(fā)生析氫腐蝕,離子方程式為:Fe+2H+=Fe2+H2Fe+2H+=Fe2+H2C.C.圖溶液中發(fā)生的變化:圖溶液中發(fā)生的變化:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)34Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3D.D.圖充電時,陽極反響是:圖充電時,陽極反響是:PbSO4+2H2O-2e-PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO42-+4H+=PbO2+SO42-+4H+【解析】選【解析】選B B。圖中鋁片作負(fù)極,鎂片作正極,鋁被氧化;。圖中鋁片作負(fù)極,鎂片作正極,鋁被氧化;圖發(fā)生析氫腐蝕,但醋酸為弱電解質(zhì)
36、,不能拆分;圖發(fā)圖發(fā)生析氫腐蝕,但醋酸為弱電解質(zhì),不能拆分;圖發(fā)生吸氧腐蝕,空氣中的氧氣又把氫氧化亞鐵氧化;圖是鉛生吸氧腐蝕,空氣中的氧氣又把氫氧化亞鐵氧化;圖是鉛蓄電池,放電時,蓄電池,放電時,PbO2PbO2被復(fù)原為被復(fù)原為PbSO4PbSO4,充電時,硫酸鉛被氧,充電時,硫酸鉛被氧化為二氧化鉛?;癁槎趸U?!疽族e提示】【易錯提示】A A項中容易忽略反響的實踐情況,根據(jù)鎂比鋁活項中容易忽略反響的實踐情況,根據(jù)鎂比鋁活潑,誤以為鎂作負(fù)極;潑,誤以為鎂作負(fù)極;D D項容易將充電和放電的反響混淆而判項容易將充電和放電的反響混淆而判別錯誤。別錯誤。4.4.利用電解法可將含有利用電解法可將含有Fe
37、Fe、ZnZn、AgAg、PtPt等雜質(zhì)的粗銅提純,等雜質(zhì)的粗銅提純,以下表達(dá)正確的選項是以下表達(dá)正確的選項是( )( )A.A.電解時以精銅作陽極電解時以精銅作陽極B.B.電解時陰極發(fā)生氧化反響電解時陰極發(fā)生氧化反響C.C.粗銅銜接電源負(fù)極,其電極反響式為粗銅銜接電源負(fù)極,其電極反響式為Cu-2e-=Cu2+Cu-2e-=Cu2+D.D.電解后,電解槽底部會構(gòu)成含少量電解后,電解槽底部會構(gòu)成含少量AgAg、PtPt等金屬的陽極泥等金屬的陽極泥【解析】選【解析】選D D。電解法精煉金屬銅時,粗銅作陽極,失去電子。電解法精煉金屬銅時,粗銅作陽極,失去電子逐漸溶解,逐漸溶解,Cu2+Cu2+得到電
38、子后析出,附著在陰極上,故精銅作得到電子后析出,附著在陰極上,故精銅作陰極;在電解池中,陰極接電源的負(fù)極,發(fā)生復(fù)原反響,陽陰極;在電解池中,陰極接電源的負(fù)極,發(fā)生復(fù)原反響,陽極接電源的正極,發(fā)生氧化反響,極接電源的正極,發(fā)生氧化反響,A A、B B、C C項均錯誤;越活潑項均錯誤;越活潑的金屬越易失去電子,故比銅活潑的的金屬越易失去電子,故比銅活潑的FeFe、ZnZn先失去電子,變先失去電子,變成成Fe2+Fe2+、Zn2+Zn2+進(jìn)入溶液,然后是銅失去電子,變成進(jìn)入溶液,然后是銅失去電子,變成Cu2+Cu2+進(jìn)入進(jìn)入溶液,因溶液,因AgAg、PtPt等金屬不如銅活潑,故在銅溶解后便堆積在等金屬不如銅活潑,故在銅溶解后便堆積在陽極底部成為陽極泥,陽極底部成為陽極泥,D D項正確。項正確。5.5.察看以下幾個安裝表示圖,有關(guān)表達(dá)正確的選項是察看以下幾個安裝表示圖,有關(guān)表達(dá)正確的選項是( )( )A.A.安裝中陽極上析出紅色固體安裝中陽極上析出紅色固體B.B.安裝的待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連安
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