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1、1一、電解池一、電解池自我診斷自我診斷1.1.如圖為以惰性電極進(jìn)行電解:如圖為以惰性電極進(jìn)行電解:基礎(chǔ)盤點(diǎn)基礎(chǔ)盤點(diǎn)第第3 3講講 電解池的工作原理及應(yīng)用電解池的工作原理及應(yīng)用 金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的腐蝕與防護(hù)(1 1)寫出)寫出A A、B B、C C、D D各電極上的電極方程式:各電極上的電極方程式:2A.A.,B.B.,C.C.,D.D.。 (2 2)在)在A A、B B、C C、D D各電極上析出生成物的物質(zhì)的各電極上析出生成物的物質(zhì)的量之比為量之比為。3答案答案 (1 1)CuCu2+2+2e+2e- - Cu 2ClCu 2Cl- - -2e-2e- - ClCl2 22Ag2Ag+
2、+2e+2e- - 2Ag 4OH2Ag 4OH- -4e-4e- - 2H2H2 2O+OO+O2 2(2 2)22412241 解析解析 該題在串聯(lián)的條件下進(jìn)行電解。該題在串聯(lián)的條件下進(jìn)行電解。A A、B B、C C、D D分別發(fā)生如下反應(yīng):分別發(fā)生如下反應(yīng):CuCu2+2+2e+2e- - CuCu;2Cl2Cl- -2e-2e- - Cl Cl2 2;2Ag2Ag+ +2e+2e- - 2Ag2Ag;4OH4OH- -4e-4e- - 2H2H2 2O+OO+O2 2。由得失電子守恒可知在四個(gè)電極依次析。由得失電子守恒可知在四個(gè)電極依次析出物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為出物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n
3、n(CuCu)n n(Cl(Cl2 2)n n(Ag)(Ag) n n(O(O2 2)=2241)=2241。4基礎(chǔ)回歸基礎(chǔ)回歸1.1.電解原理:電解原理:使電流通過電解質(zhì)溶液(或熔融的電使電流通過電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))而在解質(zhì))而在 引起引起 的過程。的過程。2.2.電解池(也叫電解槽):電解池(也叫電解槽):把把 轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?的的 裝置。裝置。3.3.電解池的組成和工作原理(電解電解池的組成和工作原理(電解CuClCuCl2 2溶液溶液)陰、陽(yáng)兩極陰、陽(yáng)兩極氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)電能電能化學(xué)能化學(xué)能陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)CuCu2+2+2e+2e- -
4、Cu Cu2Cl2Cl- -2e-2e- - Cl Cl2 25二、電解原理的應(yīng)用二、電解原理的應(yīng)用自我診斷自我診斷 2.2.電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖表示一電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖表示一個(gè)電解池,裝有電解液個(gè)電解池,裝有電解液a a;X X、Y Y是兩塊電極板,通是兩塊電極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問題:過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問題:6 (1 1)若)若X X、Y Y都是惰性電極,都是惰性電極,a a是飽和是飽和NaClNaCl溶液,溶液,實(shí)驗(yàn)開始時(shí),同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞溶液實(shí)驗(yàn)開始時(shí),同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞溶液, ,則則 電解池中電解池中X
5、X電極上的電極反應(yīng)式為電極上的電極反應(yīng)式為 ,在在X X電極附近觀察到的現(xiàn)象是電極附近觀察到的現(xiàn)象是 。 Y Y電極上的電極反應(yīng)式為電極上的電極反應(yīng)式為 , 檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是 。 (2 2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a a選用選用CuSOCuSO4 4溶液,則溶液,則X X電極的材料是電極的材料是,電極反應(yīng)式為,電極反應(yīng)式為。 Y Y電極的材料是電極的材料是 ,電極反應(yīng)式為,電極反應(yīng)式為 。(說明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)(說明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)7 解析解析 (1 1)用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí))用惰性電極
6、電解飽和食鹽水時(shí), ,陽(yáng)極反陽(yáng)極反應(yīng)應(yīng)2Cl2Cl- -2e-2e- - ClCl2 2;陰極反應(yīng)陰極反應(yīng)H H+ +2e+2e- - H H2 2。 與電源正極相連的為陽(yáng)極,反之為陰極。所以與電源正極相連的為陽(yáng)極,反之為陰極。所以X X 為陰極,為陰極,Y Y為陽(yáng)極。為陽(yáng)極。X X極在反應(yīng)過程中消耗了極在反應(yīng)過程中消耗了H H2 2O O 電離出的電離出的H H+ +,溶液呈堿性,溶液呈堿性, ,加入酚酞溶液變成紅色加入酚酞溶液變成紅色; ; Y Y極產(chǎn)生極產(chǎn)生ClCl2 2,能使?jié)駶?rùn)的淀粉,能使?jié)駶?rùn)的淀粉- -KIKI試紙變成藍(lán)色。試紙變成藍(lán)色。 (2 2)電解精煉)電解精煉CuCu時(shí),用
7、含雜質(zhì)的時(shí),用含雜質(zhì)的CuCu為陽(yáng)極,純?yōu)殛?yáng)極,純CuCu為陰極。反應(yīng)過程中陽(yáng)極上為陰極。反應(yīng)過程中陽(yáng)極上CuCu以及比以及比CuCu活潑的金活潑的金屬失去電子,成為離子,進(jìn)入溶液,活潑性比屬失去電子,成為離子,進(jìn)入溶液,活潑性比CuCu差的金屬形成陽(yáng)極泥;在陰極只有差的金屬形成陽(yáng)極泥;在陰極只有CuCu2+2+能得電子能得電子 成為單質(zhì)成為單質(zhì), ,其他較活潑金屬對(duì)應(yīng)的離子不能得電子。其他較活潑金屬對(duì)應(yīng)的離子不能得電子。8 根據(jù)裝置圖,根據(jù)裝置圖,X X為陰極,為陰極,Y Y為陽(yáng)極。所以,為陽(yáng)極。所以,X X電極電極的材料是純銅,電極反應(yīng)式為的材料是純銅,電極反應(yīng)式為CuCu2+2+2e+2
8、e- - CuCu;Y Y電極材料是粗銅電極材料是粗銅, ,電極反應(yīng)式為電極反應(yīng)式為Cu-2eCu-2e- - CuCu2+2+。 答案答案 (1 1)2H2H+ +2e+2e- - H H2 2 放出氣體,放出氣體,溶液溶液變紅變紅 2Cl2Cl- -2e-2e- - ClCl2 2 把濕潤(rùn)的淀粉把濕潤(rùn)的淀粉- -KIKI試紙?jiān)嚰埛旁诜旁赮 Y電極附近,試紙變藍(lán)色電極附近,試紙變藍(lán)色 (2 2)純銅純銅 CuCu2+2+2e+2e- - Cu Cu 粗銅粗銅 Cu-2eCu-2e- - CuCu2+2+9基礎(chǔ)回歸基礎(chǔ)回歸1.1.電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水電極反應(yīng)電極反應(yīng)陽(yáng)極反應(yīng)式:陽(yáng)極反應(yīng)
9、式: ( 反應(yīng)反應(yīng)) )陰極反應(yīng)式:陰極反應(yīng)式: ( 反應(yīng))反應(yīng))總反應(yīng)方程式:總反應(yīng)方程式:2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O 2NaOH+HO 2NaOH+H2 2+ClCl2 2離子反應(yīng)方程式離子反應(yīng)方程式:2Cl:2Cl- -+2H+2H2 2O 2OHO 2OH- -+H+H2 2+Cl+Cl2 2 應(yīng) 用 : 氯 堿 工 業(yè) 制應(yīng) 用 : 氯 堿 工 業(yè) 制 、 和和 。2Cl2Cl- -2e-2e- - ClCl2 22H2H+ +2e+2e- - H H2 2氧化氧化還原還原燒堿燒堿氯氣氯氣氫氣氫氣102.2.電鍍銅或電解精煉銅電鍍銅或電解精煉銅 (1 1)兩極材料:待鍍
10、金屬或精銅作)兩極材料:待鍍金屬或精銅作 極,極, 鍍層金屬或粗銅作鍍層金屬或粗銅作 極。極。 (2 2)電極反應(yīng):陽(yáng))電極反應(yīng):陽(yáng)極:極: ;陰極:陰極: 。(3 3)電解質(zhì)溶液:)電解質(zhì)溶液:CuSOCuSO4 4溶液。溶液。3.3.電解冶煉鈉(電解熔融電解冶煉鈉(電解熔融NaClNaCl)(1 1)電極反應(yīng):陽(yáng)極:)電極反應(yīng):陽(yáng)極: ; 陰極:陰極: 。(2 2)總反應(yīng)方程式:)總反應(yīng)方程式: 。(3 3)應(yīng)用:冶煉)應(yīng)用:冶煉 等活潑金屬。等活潑金屬。陰陰陽(yáng)陽(yáng)Cu-2eCu-2e- - CuCu2+2+CuCu2+2+2e+2e- - CuCu2Cl2Cl- -2e-2e- - ClC
11、l2 22Na2Na+ +2e+2e- - 2Na2Na2NaCl (2NaCl (熔解熔解) 2Na+Cl) 2Na+Cl2 2NaNa、MgMg、AlAl、CaCa11 粗銅中往往含有鋅、鐵、鎳、粗銅中往往含有鋅、鐵、鎳、銀、金銀、金等多種金屬雜質(zhì),當(dāng)含雜質(zhì)的銅在陽(yáng)極不斷溶解等多種金屬雜質(zhì),當(dāng)含雜質(zhì)的銅在陽(yáng)極不斷溶解時(shí),金屬活動(dòng)性位于銅之前的金屬雜質(zhì),如時(shí),金屬活動(dòng)性位于銅之前的金屬雜質(zhì),如ZnZn、FeFe、NiNi等也會(huì)同時(shí)失去電子,但是它們的陽(yáng)離子比等也會(huì)同時(shí)失去電子,但是它們的陽(yáng)離子比銅離子難以還原,所以它們并不能在陰極析出,而銅離子難以還原,所以它們并不能在陰極析出,而只能以離子
12、的形式留在電解液里;金屬活動(dòng)性位于只能以離子的形式留在電解液里;金屬活動(dòng)性位于銅之后的銀、金等雜質(zhì),因?yàn)槭ル娮拥哪芰Ρ茹~銅之后的銀、金等雜質(zhì),因?yàn)槭ル娮拥哪芰Ρ茹~弱,難以在陽(yáng)極失去電子變成陽(yáng)離子而溶解,所以弱,難以在陽(yáng)極失去電子變成陽(yáng)離子而溶解,所以當(dāng)陽(yáng)極的銅等失去電子變成陽(yáng)離子溶解之后,它們當(dāng)陽(yáng)極的銅等失去電子變成陽(yáng)離子溶解之后,它們以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解槽底,形成陽(yáng)極泥。以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解槽底,形成陽(yáng)極泥。指點(diǎn)迷津指點(diǎn)迷津12A.A.B.B.C.C.D.D.三、金屬的腐蝕與防護(hù)三、金屬的腐蝕與防護(hù)自我診斷自我診斷3.3.如圖所示,各燒杯中盛有海水,鐵在其中被腐蝕由如圖所示,
13、各燒杯中盛有海水,鐵在其中被腐蝕由 快到慢的順序?yàn)榭斓铰捻樞驗(yàn)椋ǎ?3 解析解析 是是FeFe為負(fù)極,雜質(zhì)碳為正極的原電池腐為負(fù)極,雜質(zhì)碳為正極的原電池腐蝕蝕, , 是鐵的吸氧腐蝕,腐蝕較慢。其電極反應(yīng)式為:負(fù)是鐵的吸氧腐蝕,腐蝕較慢。其電極反應(yīng)式為:負(fù) 極極Fe-2eFe-2e- - FeFe2+2+, ,正極正極2H2H2 2O+OO+O2 2+4e+4e- - 4OH4OH- -。 均為原電池裝置,均為原電池裝置,中中FeFe為正極,被保護(hù);為正極,被保護(hù);中中FeFe為負(fù)極為負(fù)極, ,均被腐蝕。但均被腐蝕。但FeFe和和CuCu的金屬活潑性的金屬活潑性差別大于差別大于FeFe和和Sn
14、Sn的,故的,故FeCuFeCu原電池中原電池中FeFe被腐蝕較被腐蝕較快??臁J鞘荈eFe接電源正極作陽(yáng)極,接電源正極作陽(yáng)極,CuCu接電源負(fù)極作陰接電源負(fù)極作陰極的電解腐蝕,加快了極的電解腐蝕,加快了FeFe的腐蝕。的腐蝕。是是FeFe接電源負(fù)接電源負(fù)極作陰極,極作陰極,CuCu接電源正極作陽(yáng)極的電解腐蝕,防止接電源正極作陽(yáng)極的電解腐蝕,防止了了FeFe的腐蝕。根據(jù)以上分析可知:鐵在其中被腐蝕的腐蝕。根據(jù)以上分析可知:鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)橛煽斓铰捻樞驗(yàn)椤?答案答案 C C14基礎(chǔ)回歸基礎(chǔ)回歸1.1.金屬腐蝕的本質(zhì):金屬腐蝕的本質(zhì):金 屬 原 子金 屬 原 子 變 為變 為 ,金
15、屬發(fā)生,金屬發(fā)生 。2.2.金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型 (1 1)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕失去電子失去電子金屬陽(yáng)金屬陽(yáng)離子離子化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕 條件條件 金屬跟金屬跟 接觸接觸 不純金屬或合金跟不純金屬或合金跟 接觸接觸 現(xiàn)象現(xiàn)象 電流產(chǎn)生電流產(chǎn)生 電流產(chǎn)生電流產(chǎn)生本質(zhì)本質(zhì) 金屬被金屬被 較活潑金屬被較活潑金屬被聯(lián)系聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生,兩者往往同時(shí)發(fā)生, 腐蝕更普遍腐蝕更普遍 非金屬單質(zhì)非金屬單質(zhì)直接直接電解質(zhì)電解質(zhì)溶液溶液有微弱有微弱氧化氧化氧化氧化電化學(xué)電化學(xué)無無氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)15O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- -2.2.析氫
16、腐蝕與吸氧腐蝕析氫腐蝕與吸氧腐蝕以鋼鐵的腐蝕為例進(jìn)行分析:以鋼鐵的腐蝕為例進(jìn)行分析:析氫腐蝕析氫腐蝕 吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件電電極極反反應(yīng)應(yīng) 負(fù)極負(fù)極 正極正極 總反應(yīng)式總反應(yīng)式 聯(lián)系聯(lián)系 更普遍更普遍 水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性較強(qiáng)(pH4.3pH4.3) 水膜酸性很弱或中性水膜酸性很弱或中性Fe-2eFe-2e- - FeFe2+2+2H2H+ +2e+2e- - H H2 24OH4OH- -Fe+2HFe+2H+ + FeFe2+2+ +H H2 22Fe+O2Fe+O2 2+2H+2H2 2O O2Fe2Fe(OH)OH)2 2吸氧腐蝕吸氧腐蝕163.3.金屬的防護(hù)金屬的防護(hù) (1 1)
17、電化學(xué)防護(hù))電化學(xué)防護(hù) 犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法 原理原理a. a. :比被保護(hù)金屬活潑的金屬;:比被保護(hù)金屬活潑的金屬;b. b. :被保護(hù)的金屬設(shè)備。:被保護(hù)的金屬設(shè)備。外加電流的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法 原理原理a. a. :被保護(hù)的金屬設(shè)備;:被保護(hù)的金屬設(shè)備;b. b. :隋性金屬。:隋性金屬。 (2 2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu))改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu), ,如制成合金、不銹鋼等。如制成合金、不銹鋼等。 (3 3)加防護(hù)層,如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電)加防護(hù)層,如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電 鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。原電池原電池負(fù)極負(fù)極正極
18、正極電解電解陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極17 判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律律 (1 1)電解池原理引起的腐蝕)電解池原理引起的腐蝕 原電池原理引起的腐原電池原理引起的腐蝕蝕 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 有防護(hù)措施的腐蝕。有防護(hù)措施的腐蝕。 (2 2)對(duì)同一種金屬來說,腐蝕的快慢:強(qiáng)電解質(zhì))對(duì)同一種金屬來說,腐蝕的快慢:強(qiáng)電解質(zhì)溶液溶液 弱電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液 非電解質(zhì)溶液。非電解質(zhì)溶液。 (3 3)活潑性不同的兩金屬,活潑性差別越大,腐)活潑性不同的兩金屬,活潑性差別越大,腐蝕越快。蝕越快。 (4 4)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來說,電解質(zhì)溶液濃度)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來說,電解質(zhì)溶液濃度越大,腐蝕越快。越大
19、,腐蝕越快。指點(diǎn)迷津指點(diǎn)迷津18要點(diǎn)一要點(diǎn)一 電極產(chǎn)物的判斷與電極反應(yīng)式的書寫電極產(chǎn)物的判斷與電極反應(yīng)式的書寫1.1.電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷2.2.電解池中電極反應(yīng)式的書寫電解池中電極反應(yīng)式的書寫 (1 1)根據(jù)裝置書寫)根據(jù)裝置書寫 根據(jù)電源確定陰、陽(yáng)兩極根據(jù)電源確定陰、陽(yáng)兩極確定陽(yáng)極是否是活確定陽(yáng)極是否是活性金屬電極性金屬電極據(jù)電極類型及電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離據(jù)電極類型及電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子的放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式。子的放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式。要點(diǎn)精講要點(diǎn)精講19 在確保陰、陽(yáng)兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的條件在確保陰、陽(yáng)兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的條件下,將兩極電極反應(yīng)式合并即得總反
20、應(yīng)式。下,將兩極電極反應(yīng)式合并即得總反應(yīng)式。 (2 2)由氧化還原反應(yīng)方程式書寫電極反應(yīng)式)由氧化還原反應(yīng)方程式書寫電極反應(yīng)式找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)兩極名稱兩極名稱和反應(yīng)物和反應(yīng)物利用得失電子守恒分別寫出兩極反應(yīng)式。利用得失電子守恒分別寫出兩極反應(yīng)式。若寫出一極反應(yīng)式,而另一極反應(yīng)式不好寫,可若寫出一極反應(yīng)式,而另一極反應(yīng)式不好寫,可用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。反應(yīng)式。20 可充電電池放電時(shí)作原電可充電電池放電時(shí)作原電池,充電時(shí)作電解池,兩池的電極反應(yīng)式正好相反,池,充電時(shí)作電解池,兩
21、池的電極反應(yīng)式正好相反,即電解池的陰極反應(yīng)式對(duì)應(yīng)于原電池的負(fù)極反應(yīng)的即電解池的陰極反應(yīng)式對(duì)應(yīng)于原電池的負(fù)極反應(yīng)的逆反應(yīng)式,電解池的陽(yáng)極反應(yīng)式對(duì)應(yīng)于原電池正極逆反應(yīng)式,電解池的陽(yáng)極反應(yīng)式對(duì)應(yīng)于原電池正極反應(yīng)的逆反應(yīng)式,但電解池反應(yīng)與原電池反應(yīng)并不反應(yīng)的逆反應(yīng)式,但電解池反應(yīng)與原電池反應(yīng)并不是相應(yīng)的可逆反應(yīng)。是相應(yīng)的可逆反應(yīng)。特別提醒特別提醒21【典例導(dǎo)析【典例導(dǎo)析1 1】電鍍等工業(yè)廢水中常含有劇毒、致癌電鍍等工業(yè)廢水中常含有劇毒、致癌的的CrCr2 2O O 。該廢水處理的一種方法是:利用還原劑。該廢水處理的一種方法是:利用還原劑把把CrCr2 2O O 還原成毒性較低的還原成毒性較低的CrCr
22、3+3+,再加堿生成沉淀。,再加堿生成沉淀。另一種方法是:向廢水中加入適當(dāng)?shù)牧硪环N方法是:向廢水中加入適當(dāng)?shù)腘aClNaCl,用,用FeFe作作電極進(jìn)行電解。下列說法錯(cuò)誤的是電極進(jìn)行電解。下列說法錯(cuò)誤的是()A.A.電解時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)為:電解時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)為:FeFe- -2e2e- - Fe Fe2+2+ B. B.電解過程中陰極能產(chǎn)生氫氣電解過程中陰極能產(chǎn)生氫氣C.C.電解法中,轉(zhuǎn)化電解法中,轉(zhuǎn)化CrCr2 2O O 的離子方程式為:的離子方程式為:CrCr2 2O O +6Fe +6Fe2+2+14H+14H+ + 2Cr2Cr3+3+6Fe+6Fe3+3+7H+7H2 2O O D. D.
23、電解過程中,陽(yáng)極附近生成電解過程中,陽(yáng)極附近生成Fe(OH)Fe(OH)3 3和和Cr(OH)Cr(OH)3 3 沉淀沉淀2727272722 解析解析 電解過程中,電解過程中,H H+ +在陰極放電生成在陰極放電生成H H2 2,使陰,使陰 極附近溶液中極附近溶液中c c(H(H+ +) )c c(OH(OH- -),),顯堿性,陽(yáng)離子顯堿性,陽(yáng)離子FeFe3+3+、 CrCr3+3+移到陰極附近后與移到陰極附近后與OHOH- -結(jié)合轉(zhuǎn)化成結(jié)合轉(zhuǎn)化成Fe(OH)Fe(OH)3 3和和 Cr(OH)Cr(OH)3 3沉淀,故沉淀,故D D項(xiàng)錯(cuò)。項(xiàng)錯(cuò)。答案答案 D D23遷移應(yīng)用遷移應(yīng)用1 1
24、如圖所示,如圖所示,X X、Y Y分別是直流電源的兩分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)極,通電后發(fā)現(xiàn)a a極板質(zhì)量增加,極板質(zhì)量增加,b b極板處有無色、極板處有無色、無味氣體放出。符合這一情況的是附表中的(無味氣體放出。符合這一情況的是附表中的( ) 24a a極板極板 b b極板極板 X X電極電極 Z Z溶液溶液 A A 鋅鋅 石墨石墨 負(fù)極負(fù)極 CuSOCuSO4 4B B 石墨石墨 石墨石墨 正極正極 NaOHNaOHC C 銀銀 鐵鐵 正極正極 AgNOAgNO3 3D D 銅銅 石墨石墨 負(fù)極負(fù)極 CuClCuCl2 2 解析解析 由題意知,通電后由題意知,通電后a a極板質(zhì)量增加
25、,說明極板質(zhì)量增加,說明有金屬析出,由此可知,有金屬析出,由此可知,a a極為電解池的陰極,則極為電解池的陰極,則X X為電源負(fù)極,為電源負(fù)極,B B、C C均不符合;又均不符合;又b b極放出的是無色極放出的是無色無味的氣體,可淘汰無味的氣體,可淘汰D D。 答案答案 A A25遷移應(yīng)用遷移應(yīng)用2 2 某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn),研究裝置某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn),研究裝置如圖所示。有關(guān)說法不正確的是如圖所示。有關(guān)說法不正確的是( )A.A.鎂為負(fù)極鎂為負(fù)極B.B.原電池中碳極的電極反應(yīng)式為原電池中碳極的電極反應(yīng)式為FeFe3+3+e+e- - FeFe2+2+C.C.電解池中陽(yáng)極處
26、先變紅電解池中陽(yáng)極處先變紅D .D . 電 解 池 中 陰 極 的 電 極 反 應(yīng) 式 為電 解 池 中 陰 極 的 電 極 反 應(yīng) 式 為 2 H2 H+ + 2 e+ 2 e- - H H2 226 解析解析 整套電路中無外接電源,因此有一裝置是整套電路中無外接電源,因此有一裝置是原電池裝置,右池兩個(gè)電極都是惰性電極,不符合原電池裝置,右池兩個(gè)電極都是惰性電極,不符合原電池的構(gòu)成條件,可知左池為原電池裝置,右池原電池的構(gòu)成條件,可知左池為原電池裝置,右池為電解池裝置。左池中活潑金屬鎂作為負(fù)極,由于為電解池裝置。左池中活潑金屬鎂作為負(fù)極,由于電解液中電解液中FeFe3+3+的氧化性強(qiáng)于的氧化
27、性強(qiáng)于H H+ +,因此正極上,因此正極上FeFe3+3+先先發(fā)生還原反應(yīng)生成發(fā)生還原反應(yīng)生成FeFe2+2+(在酸性條件下不能生成(在酸性條件下不能生成FeFe),選項(xiàng)),選項(xiàng)A A和和B B均正確;電解池中陽(yáng)極均正確;電解池中陽(yáng)極I I- -先放電生先放電生成成I I2 2,因此陽(yáng)極處先觀察到溶液呈藍(lán)色,陰極上,因此陽(yáng)極處先觀察到溶液呈藍(lán)色,陰極上H H+ +放電,破壞了水的電離平衡,使溶液顯堿性,陰極放電,破壞了水的電離平衡,使溶液顯堿性,陰極處溶液先變紅。處溶液先變紅。 答案答案 C C27要點(diǎn)二要點(diǎn)二 電解類型及有關(guān)計(jì)算電解類型及有關(guān)計(jì)算1.1.以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型以惰性電
28、極電解電解質(zhì)溶液的類型 類類型型電解質(zhì)(水電解質(zhì)(水溶液)溶液) 被電解被電解的物質(zhì)的物質(zhì) 電極產(chǎn)物電極產(chǎn)物溶液溶液pHpH變變化的原因、化的原因、結(jié)果結(jié)果 電解質(zhì)電解質(zhì)復(fù)原復(fù)原陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極電電解解水水型型含氧酸(如含氧酸(如H H2 2SOSO4 4) 水水 O O2 2 H H2 2 水減少,水減少,酸溶液的酸溶液的濃度增大,濃度增大,pHpH減小減小 加加H H2 2O O 強(qiáng)堿(如強(qiáng)堿(如NaOHNaOH) 水水 O O2 2 H H2 2 水減少,水減少,堿溶液的堿溶液的濃度增大,濃度增大,pHpH增大增大 加加H H2 2O O 28電電解解水水型型活潑金屬活潑金屬的含氧酸的含
29、氧酸鹽(如鹽(如KNOKNO3 3、NaNa2 2SOSO4 4) 水水 O O2 2 H H2 2 水減少,水減少,鹽溶液的鹽溶液的濃度增大,濃度增大,pHpH不變或不變或略減小略減小( (若若為水解的為水解的鹽鹽) )加加H H2 2O O 電電解解電電解解質(zhì)質(zhì)型型 無氧酸無氧酸(如(如HClHCl), ,除除HFHF外外 酸酸 非金屬非金屬 單質(zhì)單質(zhì)(如(如ClCl2 2) H H2 2 H H+ +放電,放電,c c(H H+ +)減)減小,小,pHpH增增大大 加加HClHCl氣體氣體 不活潑金不活潑金屬的無氧屬的無氧酸鹽(如酸鹽(如CuClCuCl2 2),),除氟化物除氟化物外外
30、 鹽鹽 非金屬非金屬單質(zhì)單質(zhì)(如(如ClCl2 2) 金屬金屬單質(zhì)單質(zhì)( (如如Cu)Cu) pHpH基本不基本不變變 加加CuClCuCl2 2 29放放H H2 2生生堿型堿型 活潑金活潑金屬的無屬的無氧酸鹽氧酸鹽(如(如NaClNaCl) 水水和和鹽鹽 非金屬非金屬單質(zhì)單質(zhì)(如(如ClCl2 2) H H2 2 H H+ +放電,放電,c c(H H+ +)減)減小,小,c c(OHOH- -)增大,增大,pHpH增大增大 加加HClHCl氣體氣體放放O O2 2生生酸型酸型 不活潑不活潑金屬的金屬的含氧酸含氧酸鹽鹽( (如如CuSOCuSO4 4) ) 水水和和鹽鹽 O O2 2 金屬
31、金屬單質(zhì)單質(zhì)( (如如Cu) Cu) OHOH- -放電放電, ,c c(OHOH- -)減小,減小,c c(H H+ +)增)增大,大,pHpH減減小小 加加CuO CuO 30 特別提醒特別提醒 電解后要恢復(fù)原電解質(zhì)溶液的濃度,電解后要恢復(fù)原電解質(zhì)溶液的濃度,需加適量的某物質(zhì),該物質(zhì)可以是陰極與陽(yáng)極產(chǎn)物需加適量的某物質(zhì),該物質(zhì)可以是陰極與陽(yáng)極產(chǎn)物的化合物,例如用惰性電極電解的化合物,例如用惰性電極電解CuSOCuSO4 4,要恢復(fù)原,要恢復(fù)原溶液的濃度,可向電解后的溶液中加入溶液的濃度,可向電解后的溶液中加入CuOCuO,也可,也可以加入以加入CuCOCuCO3 3,但不能加入,但不能加入
32、CuCu(OHOH)2 2,因?yàn)?,因?yàn)镃uCu(OHOH)2 2與生成的與生成的H H2 2SOSO4 4反應(yīng)后使水量增加。反應(yīng)后使水量增加。312.2.電解池中有關(guān)量的計(jì)算或判斷電解池中有關(guān)量的計(jì)算或判斷 電解池中有關(guān)量的計(jì)算或判斷主要包括以下方面:電解池中有關(guān)量的計(jì)算或判斷主要包括以下方面:根據(jù)直流電源提供的電量求產(chǎn)物的量(析出固體的根據(jù)直流電源提供的電量求產(chǎn)物的量(析出固體的質(zhì)量、產(chǎn)生氣體的體積等)、溶液的質(zhì)量、產(chǎn)生氣體的體積等)、溶液的pHpH、相對(duì)原、相對(duì)原子質(zhì)量或某元素的化合價(jià)、化學(xué)式等。解題依據(jù)是子質(zhì)量或某元素的化合價(jià)、化學(xué)式等。解題依據(jù)是得失電子守恒,解題方法有如下:得失電子守
33、恒,解題方法有如下: (1 1)根據(jù)得失電子守恒法計(jì)算:)根據(jù)得失電子守恒法計(jì)算: 用于串聯(lián)電路、陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相用于串聯(lián)電路、陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計(jì)算,其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子同電量等類型的計(jì)算,其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。數(shù)相等。32 (2 2)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算:)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算: 先寫出電極反應(yīng)式,再寫出總反應(yīng)式,最后根先寫出電極反應(yīng)式,再寫出總反應(yīng)式,最后根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算。據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算。 (3 3)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算:)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算:根據(jù)得失電子守恒關(guān)系,在已知量與未知量之間,根據(jù)得失電子守恒關(guān)系,在已知量與未知量之間,建立計(jì)算所需的關(guān)系式。
34、建立計(jì)算所需的關(guān)系式。33【典例導(dǎo)析【典例導(dǎo)析2 2】(1 1)用惰性電極電解)用惰性電極電解400 mL400 mL一定濃一定濃度的硫酸銅溶液(不考慮電解過程中溶液體積的變度的硫酸銅溶液(不考慮電解過程中溶液體積的變化),通電一段時(shí)間后,向所得的溶液中加入化),通電一段時(shí)間后,向所得的溶液中加入0.1 mol CuO0.1 mol CuO后,使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和后,使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pHpH,電解過程中轉(zhuǎn)移的電子為,電解過程中轉(zhuǎn)移的電子為molmol。(2 2)如果向所得的溶液中加入)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)0.1 mol Cu(OH)2 2后
35、,使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和后,使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pHpH,電解,電解過程中轉(zhuǎn)移的電子為過程中轉(zhuǎn)移的電子為molmol。 (3 3)如果向所得的溶液中加入)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu0.1 mol Cu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3后,使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和后,使溶液恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pHpH(不考(不考慮慮COCO2 2的溶解),電解過程中轉(zhuǎn)移的電子為的溶解),電解過程中轉(zhuǎn)移的電子為 molmol。34 解析解析 (1 1)電解硫酸銅溶液的反應(yīng)方程式為:)電解硫酸銅溶液的反應(yīng)方程式為:2CuSO2CuSO4 4+2H+2H2 2O 2
36、Cu+2HO 2Cu+2H2 2SOSO4 4+O+O2 2,從方程式可從方程式可以看出,電解硫酸銅過程中只析出銅和釋放出氧氣,以看出,電解硫酸銅過程中只析出銅和釋放出氧氣,加入加入0.1 mol CuO0.1 mol CuO可以使溶液恢復(fù)至原來狀態(tài),說可以使溶液恢復(fù)至原來狀態(tài),說明參與反應(yīng)的硫酸銅只有明參與反應(yīng)的硫酸銅只有0.1 mol0.1 mol,轉(zhuǎn)移的電子為,轉(zhuǎn)移的電子為0.2 mol0.2 mol。(。(2 2)加入)加入0.1 mol Cu0.1 mol Cu(OHOH)2 2可以使溶可以使溶液恢復(fù)至原來狀態(tài),說明電解過程中不僅硫酸銅被液恢復(fù)至原來狀態(tài),說明電解過程中不僅硫酸銅被電
37、解,而且有水被電解。電解,而且有水被電解。0.1 mol Cu0.1 mol Cu(OHOH)2 2可以可以看作是看作是0.1 mol CuO0.1 mol CuO和和0.1 mol H0.1 mol H2 2O O,則轉(zhuǎn)移的電子,則轉(zhuǎn)移的電子為為0.4 mol0.4 mol。(。(3 3)加入)加入0.1 mol Cu0.1 mol Cu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3可以看可以看作作0.2 mol CuO0.2 mol CuO、0.1 mol H0.1 mol H2 2O O和和0.1 mol CO0.1 mol CO2 2,相,相當(dāng)于有當(dāng)于有0.2 mol0.2 mol的硫酸銅
38、和的硫酸銅和0.1 mol0.1 mol的水被電解,因的水被電解,因此轉(zhuǎn)移的電子為此轉(zhuǎn)移的電子為0.6 mol0.6 mol。35 解題時(shí)沒有弄清整個(gè)電解解題時(shí)沒有弄清整個(gè)電解過程中離子的放電情況,只考慮了溶質(zhì)的消耗而忽過程中離子的放電情況,只考慮了溶質(zhì)的消耗而忽視了溶劑的減少。解題策略是先從元素守恒的角度視了溶劑的減少。解題策略是先從元素守恒的角度推斷電解過程中是消耗了溶質(zhì)還是消耗了溶質(zhì)和溶推斷電解過程中是消耗了溶質(zhì)還是消耗了溶質(zhì)和溶劑,然后再利用得失電子守恒求解。劑,然后再利用得失電子守恒求解。 思維提升思維提升 答案答案 (1 1)0.2 0.2 (2 2)0.4 0.4 (3 3)0.
39、60.636遷移應(yīng)用遷移應(yīng)用3 3 如圖如圖a a、b b、c c、d d均為石墨電極,通電進(jìn)均為石墨電極,通電進(jìn)行電解(電解液足量)。下列說法正確的是(行電解(電解液足量)。下列說法正確的是()37A.A.甲中甲中a a的電極反應(yīng)式為的電極反應(yīng)式為:4OH:4OH- -4e-4e- - O O2 2+2H+2H2 2O OB.B.電解時(shí)向乙中滴入酚酞溶液,電解時(shí)向乙中滴入酚酞溶液,c c電極附近變紅電極附近變紅C.C.向乙中加入適量鹽酸,溶液組成可以恢復(fù)向乙中加入適量鹽酸,溶液組成可以恢復(fù)D.D.當(dāng)當(dāng)b b極有極有64 g Cu64 g Cu析出時(shí),析出時(shí),c c電極產(chǎn)生電極產(chǎn)生2 g2 g
40、氣體氣體解析解析 本題易誤選本題易誤選C C,在電解液足量的情況下,電解,在電解液足量的情況下,電解過程中只逸出過程中只逸出H H2 2和和ClCl2 2,只需補(bǔ)充氫和氯兩種元素即,只需補(bǔ)充氫和氯兩種元素即可,不能加入鹽酸,因?yàn)辂}酸中有可,不能加入鹽酸,因?yàn)辂}酸中有H H2 2O O,應(yīng)通入適,應(yīng)通入適量量HClHCl氣體才能達(dá)到目的。氣體才能達(dá)到目的。答案答案 A A38遷移應(yīng)用遷移應(yīng)用4 4 用陽(yáng)極用陽(yáng)極a a和陰極和陰極b b電解電解c c的水溶液一段時(shí)的水溶液一段時(shí)間,然后加入間,然后加入d d,能使溶液恢復(fù)到電解前狀態(tài),能使溶液恢復(fù)到電解前狀態(tài),a a、b b、c c、d d正確組合
41、是正確組合是()a a b b c c d dA A Pt Pt Pt Pt NaOH NaOH NaOHNaOHB B C C C C NaCl NaCl NaOHNaOHC C Cu Cu Cu Cu CuSOCuSO4 4 CuCu(OHOH)2 2D D Pt Pt Pt Pt H H2 2SOSO4 4 H H2 2O O 39 解析解析 本題考查電解后溶液復(fù)原問題。要分析電本題考查電解后溶液復(fù)原問題。要分析電解實(shí)質(zhì),然后根據(jù)解實(shí)質(zhì),然后根據(jù)“析出物質(zhì)再合成析出物質(zhì)再合成”的原則找到的原則找到復(fù)原需加入的物質(zhì)。復(fù)原需加入的物質(zhì)。A A項(xiàng)中,實(shí)質(zhì)為電解水,故應(yīng)項(xiàng)中,實(shí)質(zhì)為電解水,故應(yīng)加
42、加 水復(fù)原;水復(fù)原;B B項(xiàng)中,電解反應(yīng)式:項(xiàng)中,電解反應(yīng)式:2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O O Cl Cl2 2+H+H2 2+2NaOH+2NaOH從溶液中析出從溶液中析出ClCl2 2、H H2 2,二者合,二者合成成HClHCl,復(fù)原措施為通入,復(fù)原措施為通入HClHCl氣體;氣體;C C項(xiàng)中,陽(yáng)極為項(xiàng)中,陽(yáng)極為CuCu,電解質(zhì)溶液為,電解質(zhì)溶液為CuSOCuSO4 4溶液,故為電鍍裝置,電溶液,故為電鍍裝置,電解質(zhì)溶液濃度和成份均未改變;解質(zhì)溶液濃度和成份均未改變;D D項(xiàng)中,實(shí)質(zhì)為電項(xiàng)中,實(shí)質(zhì)為電解水,加水可復(fù)原。解水,加水可復(fù)原。 答案答案 D D40遷移應(yīng)用遷移應(yīng)用5
43、 5 用兩支惰性電極插入用兩支惰性電極插入CuSOCuSO4 4溶液中,通溶液中,通 電電解,當(dāng)有電電解,當(dāng)有1 11010-3-3 mol mol的的OHOH- -放電時(shí),溶液顯放電時(shí),溶液顯 淺 藍(lán) 色 , 則 下 列 敘 述 正 確 的 是淺 藍(lán) 色 , 則 下 列 敘 述 正 確 的 是 ( )2 2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)(標(biāo)準(zhǔn)狀況)B.B.陰極上析出陰極上析出32 mg Cu32 mg Cu2 2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D.D.陽(yáng)極和陰極質(zhì)量都無變化陽(yáng)極和陰極質(zhì)量都無變化 解析解析 用惰性電極電解用惰性電極電解CuSOCuSO4 4溶液時(shí),電極反應(yīng)為,溶液時(shí),電極反應(yīng)為,陰極:陰極:2Cu2C
44、u2+2+4e+4e- - 2Cu,2Cu,陽(yáng)極:陽(yáng)極:4OH4OH- -4e-4e- - O O2 2+2H+2H2 2O O。當(dāng)有。當(dāng)有1 11010-3-3 mol mol的的OHOH- -放放電時(shí),生成標(biāo)況下的電時(shí),生成標(biāo)況下的O O2 2為為5.6 mL5.6 mL,此時(shí)轉(zhuǎn)移電子為,此時(shí)轉(zhuǎn)移電子為1.01.01010-3 -3 molmol,則在陰極上析出,則在陰極上析出Cu 32Cu 321010-3-3g g。B41遷移應(yīng)用遷移應(yīng)用6 6 串聯(lián)電路中的四個(gè)電解池分別裝有串聯(lián)電路中的四個(gè)電解池分別裝有0.05 mol/L0.05 mol/L的下列溶液,用惰性電極電解,連接直的下列溶
45、液,用惰性電極電解,連接直流電源一段時(shí)間后,溶液的流電源一段時(shí)間后,溶液的pHpH最小的是(最小的是()A.KNOA.KNO3 3B.NaClB.NaClC.AgNOC.AgNO3 3D.CuClD.CuCl2 2 解析解析 電解電解KNOKNO3 3溶液的實(shí)質(zhì)是電解水,溶液的實(shí)質(zhì)是電解水,pHpH不變。不變。電解電解NaClNaCl溶液,溶液,H H+ +在陰極上放電,陰極附近在陰極上放電,陰極附近OHOH- -濃濃度增大;陽(yáng)極上度增大;陽(yáng)極上ClCl- -放電,陽(yáng)極區(qū)域放電,陽(yáng)極區(qū)域H H+ +、OHOH- -濃度基濃度基本不變,整個(gè)溶液本不變,整個(gè)溶液pHpH變大。電解變大。電解AgNO
46、AgNO3 3溶液,陰極溶液,陰極AgAg+ +放電;陽(yáng)極是放電;陽(yáng)極是OHOH- -放電,陽(yáng)極區(qū)域放電,陽(yáng)極區(qū)域H H+ +濃度變大,濃度變大,溶液溶液pHpH變小。電解變小。電解CuClCuCl2 2溶液,溶液,H H+ +或或OHOH- -都都42沒有放電,但沒有放電,但CuClCuCl2 2是強(qiáng)酸弱堿鹽,水解后溶液呈酸是強(qiáng)酸弱堿鹽,水解后溶液呈酸性,因此若性,因此若CuClCuCl2 2完全電解后,如果不考慮完全電解后,如果不考慮ClCl2 2溶于溶于水生成水生成HClHCl和和HClOHClO,溶液呈中性,溶液呈中性,pHpH增大(實(shí)際上增大(實(shí)際上由于生成由于生成HClHCl、HC
47、lOHClO,溶液呈酸性)。,溶液呈酸性)。答案答案 C C43要點(diǎn)三要點(diǎn)三 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 電鍍池電鍍池定義定義將化學(xué)能轉(zhuǎn)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的變成電能的裝置裝置 將電能轉(zhuǎn)變將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的成化學(xué)能的裝置裝置 應(yīng)用電解原應(yīng)用電解原理在某些金理在某些金屬表面鍍上屬表面鍍上一層其他金一層其他金屬的裝置屬的裝置裝置舉例裝置舉例 44形成形成條件條件 活動(dòng)性不同的活動(dòng)性不同的兩電極(連接)兩電極(連接)電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液(電極插入其(電極插入其中,并與電極發(fā)中,并與電極發(fā)生自發(fā)反應(yīng))生自發(fā)反應(yīng))形成閉合電路形成閉合電路 兩電極兩
48、電極接直流電接直流電源源兩電極兩電極插入電解插入電解質(zhì)溶液質(zhì)溶液形成閉形成閉合電路合電路 鍍層金屬接電鍍層金屬接電源正極,待鍍金源正極,待鍍金屬接電源負(fù)極屬接電源負(fù)極電鍍液必須含電鍍液必須含有鍍層金屬的離有鍍層金屬的離子(電鍍過程濃子(電鍍過程濃度不變)度不變) 45電極電極名稱名稱 負(fù)極:氧化反負(fù)極:氧化反應(yīng),金屬失電應(yīng),金屬失電子子正極:還原反正極:還原反應(yīng),溶液中的應(yīng),溶液中的陽(yáng)離子得電子陽(yáng)離子得電子或者氧氣得電或者氧氣得電子子( (吸氧腐蝕吸氧腐蝕) ) 陽(yáng)極:氧化反陽(yáng)極:氧化反應(yīng),溶液中的應(yīng),溶液中的子,或電極金子,或電極金應(yīng),溶液中的應(yīng),溶液中的陽(yáng)離子得電子陽(yáng)離子得電子 陽(yáng)極:金屬
49、電極陽(yáng)極:金屬電極失電子失電子陰極:電鍍液中陰極:電鍍液中鍍層金屬陽(yáng)離子鍍層金屬陽(yáng)離子得電子(在電鍍得電子(在電鍍控制的條件下,控制的條件下,水電離產(chǎn)生的水電離產(chǎn)生的H H+ +或或OHOH- -一般不放一般不放電)電) 電子電子流向流向 負(fù)極負(fù)極 正極正極 電源負(fù)極電源負(fù)極陰極陰極電源正極電源正極陽(yáng)極陽(yáng)極 同電解池同電解池陰離子失電陰離子失電屬失電子陰屬失電子陰極:還原反極:還原反46 特別提醒特別提醒 (1 1)同一原電池的正、負(fù)極的電極)同一原電池的正、負(fù)極的電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等。(反應(yīng)得、失電子數(shù)相等。(2 2)同一電解池的陰極、)同一電解池的陰極、陽(yáng)極電極反應(yīng)中得、失電子數(shù)相等。
50、(陽(yáng)極電極反應(yīng)中得、失電子數(shù)相等。(3 3)串聯(lián)電)串聯(lián)電路中的各個(gè)電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等。上述三種路中的各個(gè)電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等。上述三種情況下,在寫電極反應(yīng)式時(shí),得、失電子數(shù)要相等;情況下,在寫電極反應(yīng)式時(shí),得、失電子數(shù)要相等;在計(jì)算電解產(chǎn)物的量時(shí),應(yīng)按得、失電子數(shù)相等計(jì)在計(jì)算電解產(chǎn)物的量時(shí),應(yīng)按得、失電子數(shù)相等計(jì)算。算。47【典例導(dǎo)析【典例導(dǎo)析3 3】關(guān)于如圖所示各裝置的敘述中,正確關(guān)于如圖所示各裝置的敘述中,正確的是的是()48A .A . 裝 置裝 置 是 原 電 池 , 總 反 應(yīng) 是 :是 原 電 池 , 總 反 應(yīng) 是 : C u + 2 F eC u + 2 F e3
51、+ 3 + CuCu2+2+ +2Fe +2Fe2+2+B.B.裝置裝置中,鐵作負(fù)極,電極反應(yīng)式為:中,鐵作負(fù)極,電極反應(yīng)式為:FeFe3+3+e+e- - FeFe2+2+C.C.裝置裝置通電一段時(shí)間后石墨通電一段時(shí)間后石墨電極附近溶液紅褐電極附近溶液紅褐 色加深色加深D.D.若用裝置若用裝置精煉銅,則精煉銅,則d d極為粗銅,極為粗銅,c c極為純銅,極為純銅, 電解質(zhì)溶液為電解質(zhì)溶液為CuSOCuSO4 4溶液溶液解 析解 析 A A 項(xiàng)項(xiàng) F eF e 比比 C uC u 活 潑 , 總 反 應(yīng) 為活 潑 , 總 反 應(yīng) 為 F e + 2 F eF e + 2 F e3 + 3 +
52、3Fe3Fe2+2+;B B項(xiàng)項(xiàng)FeFe為負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)為為負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe-2eFe-2e- - FeFe2+2+;C C項(xiàng)電泳時(shí)項(xiàng)電泳時(shí),Fe,Fe(OHOH)3 3膠粒帶正電移向石墨膠粒帶正電移向石墨電極;電極;D D項(xiàng)根據(jù)電流方向,項(xiàng)根據(jù)電流方向,c c極為粗銅,極為粗銅,d d極為純銅。極為純銅。答案答案 C C49 規(guī)律方法規(guī)律方法 可充電電池可以認(rèn)為是原電池與電解可充電電池可以認(rèn)為是原電池與電解池的統(tǒng)一體,當(dāng)電池放電時(shí)即為原電池,負(fù)極失電池的統(tǒng)一體,當(dāng)電池放電時(shí)即為原電池,負(fù)極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),正極得電子,發(fā)生還原反應(yīng);子,發(fā)生氧化反應(yīng),正極得電子,發(fā)生還原反
53、應(yīng);電池充電時(shí)即為電解池,陰極與直流電源的負(fù)極相電池充電時(shí)即為電解池,陰極與直流電源的負(fù)極相連,發(fā)生還原反應(yīng)連,發(fā)生還原反應(yīng); ;陽(yáng)極與直流電源的正極相連陽(yáng)極與直流電源的正極相連, ,發(fā)發(fā)生氧化反應(yīng)。生氧化反應(yīng)。50遷移應(yīng)用遷移應(yīng)用 7 7 如圖所示,如圖所示,a a、b b是多孔石墨電極,某同是多孔石墨電極,某同學(xué)按圖示裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):斷開學(xué)按圖示裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):斷開K K2 2,閉合,閉合K K1 1一段時(shí)一段時(shí)間,觀察到兩支玻璃管內(nèi)都有氣泡將電極包圍,此時(shí)間,觀察到兩支玻璃管內(nèi)都有氣泡將電極包圍,此時(shí)斷開斷開K K1 1,閉合,閉合K K2 2,觀察到電流計(jì),觀察到電流計(jì)A A的指針
54、有偏轉(zhuǎn)。下的指針有偏轉(zhuǎn)。下 列說法不正確的是列說法不正確的是( )51A.A.斷開斷開K K2 2,閉合,閉合K K1 1一段時(shí)間,溶液的一段時(shí)間,溶液的pHpH變大變大B.B.斷開斷開K K1 1,閉合,閉合K K2 2時(shí),時(shí),b b極上的電極反應(yīng)式為:極上的電極反應(yīng)式為:2H2H+ +2e+2e- - H H2 2C.C.斷開斷開K K2 2,閉合,閉合K K1 1時(shí),時(shí),a a極上的電極反應(yīng)式為:極上的電極反應(yīng)式為:4OH4OH- - -4e4e- - O O2 2+2H+2H2 2O OD.D.斷開斷開K K1 1,閉合,閉合K K2 2時(shí),時(shí),OHOH- -向向b b極移動(dòng)極移動(dòng)52
55、解析解析 該題為原電池及電解池的綜合考查題。當(dāng)斷開該題為原電池及電解池的綜合考查題。當(dāng)斷開K K2 2,閉合,閉合K K1 1時(shí)為電解池,此時(shí)根據(jù)電源判斷時(shí)為電解池,此時(shí)根據(jù)電源判斷a a極為陽(yáng)極為陽(yáng)極,極,b b極為陰極,相當(dāng)于電解了水,極為陰極,相當(dāng)于電解了水,A A項(xiàng)正確;項(xiàng)正確;a a極的極的電極反應(yīng)式為電極反應(yīng)式為4OH4OH- -4e-4e- - O O2 2+2H+2H2 2O,CO,C項(xiàng)正確項(xiàng)正確; ;當(dāng)當(dāng)斷斷開開K K1 1,閉合,閉合K K2 2時(shí),該裝置為原電池,時(shí),該裝置為原電池,a a極為正極,電極為正極,電極反應(yīng)式為:極反應(yīng)式為:O O2 2+4e+4e- -+2H
56、+2H2 2O O 4OH 4OH- -,b,b極為負(fù)極,極為負(fù)極,電電極反應(yīng)式為:極反應(yīng)式為:2H2H2 2+4OH+4OH- -4e-4e- - 2H2H2 2O O,故,故D D項(xiàng)正確;項(xiàng)正確;B B項(xiàng)錯(cuò)誤。項(xiàng)錯(cuò)誤。答案答案 B B53遷移應(yīng)用遷移應(yīng)用8 8 如圖所示,甲池中電池反應(yīng)式為如圖所示,甲池中電池反應(yīng)式為2Fe2Fe3+3+Cu+Cu 2Fe 2Fe2+2+Cu+Cu2+2+,已知,已知B B電極質(zhì)量不電極質(zhì)量不變,變,C C、D D為石墨電極,乙池中為為石墨電極,乙池中為200 mL200 mL飽和飽和NaClNaCl溶液。溶液。54回答下列問題:回答下列問題:(1 1)A
57、A極為極為極(填極(填“正正”或或“負(fù)負(fù)”),電),電極材料為極材料為,發(fā)生,發(fā)生 (填(填“氧氧化化”或或“還原還原”)反應(yīng)。)反應(yīng)。(2 2)寫出乙池的電極反應(yīng)式:)寫出乙池的電極反應(yīng)式:陽(yáng)極反應(yīng)式為陽(yáng)極反應(yīng)式為;陰極反應(yīng)式為陰極反應(yīng)式為。(3 3)A A電極質(zhì)量減少電極質(zhì)量減少0.64 g0.64 g時(shí),此時(shí)乙池中電解液的時(shí),此時(shí)乙池中電解液的pHpH為為(忽略反應(yīng)過程中溶液體積的變化)(忽略反應(yīng)過程中溶液體積的變化), ,C C電極上產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為電極上產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為L(zhǎng) L。55(4 4)在實(shí)驗(yàn)中,欲從甲池反應(yīng)后的廢液中回收銅,)在實(shí)驗(yàn)中,欲從甲池反應(yīng)后
58、的廢液中回收銅,并重新制得純凈的并重新制得純凈的FeClFeCl3 3溶液,簡(jiǎn)述操作步驟及有關(guān)溶液,簡(jiǎn)述操作步驟及有關(guān)反應(yīng)原理(用離子方程式表示)反應(yīng)原理(用離子方程式表示) 。解析解析 (1 1)由于)由于B B電極質(zhì)量不變,則電極質(zhì)量不變,則A A極材料為極材料為CuCu,B B極為正極。極為正極。(2 2)乙池電解飽和)乙池電解飽和NaClNaCl溶液,且溶液,且C C為陽(yáng)極,為陽(yáng)極,D D為陰為陰極。極。(3 3)A A極質(zhì)量減少極質(zhì)量減少0.64 g0.64 g,電子轉(zhuǎn)移,電子轉(zhuǎn)移0.02 mol0.02 mol,則,則乙乙池產(chǎn)生池產(chǎn)生0.02 mol OH0.02 mol OH-
59、-,生產(chǎn),生產(chǎn)0.01 mol H0.01 mol H2 2。(4 4)可利用)可利用FeFe置換出置換出Cu,Cu,再用再用ClCl2 2將將FeFe2+2+氧化即可。氧化即可。56答案答案 (1 1)負(fù))負(fù) 銅銅 氧化氧化(2 2)2Cl2Cl- -2e-2e- - ClCl2 22H2H+ +2e+2e- - H H2 2(3 3)13 0.22413 0.224(4 4)在廢液中加入足量的鐵屑,過濾后在濾渣中加)在廢液中加入足量的鐵屑,過濾后在濾渣中加入足量的鹽酸,過濾回收銅,將兩次濾液合并通入入足量的鹽酸,過濾回收銅,將兩次濾液合并通入足 量足 量 C lC l2 2, 即 得 到,
60、 即 得 到 F e C lF e C l3 3溶 液 。溶 液 。 F e + C uF e + C u2 + 2 + FeFe2+2+Cu,+Cu,2Fe2Fe2+2+Cl+Cl2 2 2Fe2Fe3+3+2Cl+2Cl- -571.1.下圖中能驗(yàn)證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的下圖中能驗(yàn)證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是裝置是()對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題組一題組一 電解池原理及其應(yīng)用電解池原理及其應(yīng)用58解析解析 電解食鹽水時(shí),陽(yáng)極產(chǎn)物電解食鹽水時(shí),陽(yáng)極產(chǎn)物ClCl2 2,陰極產(chǎn)物,陰極產(chǎn)物H H2 2、NaOHNaOH,根據(jù)圖中電子流向先確定裝置中電源的正、,根據(jù)圖中電子流向先確定裝置中
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