蘇教版《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》電解原理和應(yīng)用專題訓(xùn)練

電解原理和應(yīng)用專題訓(xùn)練一、電解的原理和裝置使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極上引起氧化還原反應(yīng)的過程叫做電解。借助于電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置，也就是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫做電解池。二、電解的過程電解質(zhì)電離出自由移動的離子是電解的前提，電流是實現(xiàn)電解的動力。溶液的導(dǎo)電是電解質(zhì)電離出自由移動的離子在直流電的作用下定向移動，在兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程，也就是電解的過程。三、電解池中兩極及反應(yīng)陰極------與電源負(fù)極相連的電極。本身不反應(yīng)，溶液中的陽離子在其上得電子發(fā)生還原反應(yīng)。陽極------與電源正極相連的電極。發(fā)生氧化反應(yīng)，若是惰性電極，則是溶液中陰離子失電子；若是非惰性電極，則電極本身失電子。四、離子的放電順序陰離子失去電子而陽離子得到電子的過程叫放電。放電的順序取決于離子的本性，也與離子濃度和電極材料有關(guān)。電解時所使用的電極分為兩類：一類為惰性電極，只起導(dǎo)體作用（如鉑、石墨等），并不參與反應(yīng)。另一類為活性電極（除鉑、金以及在電解時很易鈍化的鉛、鉻外的金屬），若活性電極為陰極也只起導(dǎo)體作用；若為陽極，則發(fā)生氧化反應(yīng)的往往是電極本身。1、在惰性電極的陰極上，陽離子放電順序為：K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+放電由難到易2、在惰性電極的陽極上，陰離子放電順為：S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根離子(NO3-、SO42-、CO32-)、F-失電子由易到五、酸堿鹽的電解規(guī)律表酸（堿、鹽）電解方程式pH相當(dāng)于電解何物活潑金屬的含氧酸鹽如Na2CO3、KNO32H2O2H2↑＋O2↑Na2CO3變大KNO3不變電解水含氧酸如H2SO4、HNO32H2O2H2↑＋O2↑pH變小電解水強(qiáng)堿NaOH、KOH2H2O2H2↑＋O2↑pH變大電解水不活潑金屬的含氧酸鹽如CuSO4、AgNO32Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋pH變小水和電解質(zhì)活潑金屬的無氧酸鹽如NaCl、KI2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH-pH變大水和電解質(zhì)不活潑金屬的無氧酸鹽如CuCl2、CuBr2Cu2＋＋2Br-Cu＋Br2pH變小電解質(zhì)本身無氧酸如HCl、HI2H＋＋2Cl－H2↑＋Cl2↑pH變大電解質(zhì)本身熔融態(tài)物質(zhì)NaClNaOHAl2O32Na＋＋2Cl－2Na＋Cl2↑4Na＋＋4OH-4Na＋O2↑＋2H2O4Al3＋＋6O2-4Al＋3O2↑電解質(zhì)本身六、電解原理的應(yīng)用1、電鍍：應(yīng)用電解原理，在某些金屬或非金屬表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。電鍍時，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極，選擇含有鍍層金屬陽離子的鹽溶液為電解質(zhì)溶液。電鍍過程中該金屬陽離子濃度不變。2、精煉銅：以精銅作陰極，粗銅作陽極，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液，陽極粗銅溶解，陰極析出銅，溶液中Cu2+濃度減小3、制取物質(zhì)：例如用電解飽和食鹽水溶液可制取氫氣、氯氣和燒堿。4、電冶活潑金屬：電解熔融狀態(tài)的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金屬單質(zhì)。電解原理專題訓(xùn)練七．電解原理應(yīng)用與考查方式1、應(yīng)用與考查方式之一：判斷對應(yīng)裝置中電極的名稱。[例1]（08上海卷）取一張用飽和的NaCl溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源，一段時間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圈為白色，外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是()A．b電極是陰極 B．a(chǎn)電極與電源的正極相連C．電解過程中水是氧化劑D．b電極附近溶液的pH變小解析：a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圈為白色，外圈呈淺紅色，說明a極負(fù)極產(chǎn)生了Cl2，所以a極與電源的正極相連，即a為陽極，電極反應(yīng)式為：2Cl－-2e－Cl2↑，b為陰極，2H2O－4e－H2↑＋2OH－，所以b極附近的pH增大。答案：D[例2]（02年上海）某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時，為使Cl2被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計了如圖的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是（）A、a為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaClB、a為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaClC、a為陽極，b為陰極；HClO和NaClD、a為陰極，b為陽極；HClO和NaCl解析：用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液發(fā)生的反應(yīng)是：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，副反應(yīng)為：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，則可推知使Cl2被完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液的主要成分是NaClO和NaCl溶液，其中起消毒作用的是NaClO溶液。電解過程中陰極產(chǎn)生H2，結(jié)合圖示，消毒液發(fā)生器的液體上部空間充滿的是H2，故電源a極是負(fù)極，b為正極。所以答案為B。練習(xí)：1．左圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的是（） A．a(chǎn)為負(fù)極、b為正極B．a(chǎn)為陽極、b為陰極 C．電解過程中，d電極質(zhì)量增加D．電解過程中，氯離子濃度不變2．下圖是電解飽和NaCl溶液的實驗裝置，X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液。下列有關(guān)實驗的說法正確的是 A．X電極為陽極，Y電極為陰極 B．X電極溶液變紅色，且有刺激性氣味氣體產(chǎn)生C．若將X、Y兩極產(chǎn)生的氣體收集起來，其體積比略大于1：1D．電解后，將溶液混勻，電解前后溶液的pH未發(fā)生變化3．下列對如圖所示裝置實驗現(xiàn)象的描述正確的是 （）a電極b電極x溶液實驗現(xiàn)象A石墨石墨CuCl2a極質(zhì)量增加，b極放出無色氣體BFe石墨KNO3a極質(zhì)量增加，b極放出無色氣體CFeCuCuSO4a極質(zhì)量增加，b極質(zhì)量減少D石墨石墨HCla、b極都放出無色氣體答案：1、A2、C3、C2、應(yīng)用與考查方式之二：根據(jù)電解產(chǎn)物的量判斷物質(zhì)的組成（或分子式）[例3]（02年春季）通以相等的電量，分別電解等濃度的硝酸銀和硝酸亞汞（亞汞的化合價為+1價）溶液，若被還原的硝酸銀和硝酸亞汞的物質(zhì)的量之比n（硝酸銀）︰n（硝酸亞汞）=2︰1，則下列表述正確的是（）A、在兩個陰極上得到的銀和汞的物質(zhì)的量之比n（Ag）︰n（Hg）=2︰1B、在兩個陽極上得到的產(chǎn)物的物質(zhì)的量不相等C、硝酸亞汞的分子式為HgNO3D、硝酸亞汞的分子式為Hg2(NO3)2解析：通以相等的電量即是通過相同的電子數(shù)，銀和亞汞都是+1價，因此，得到的單質(zhì)銀和汞的物質(zhì)的量也應(yīng)相等；又因電解的n（硝酸銀）︰n（硝酸亞汞）=2︰1，硝酸銀的化學(xué)式為AgNO3，故硝酸亞汞的化學(xué)式不可能為HgNO3，只能為Hg2(NO3)2。所以，正確選項為D。3、應(yīng)用與考查方式之三:判斷溶液中離子氧化能力（或得電子能力或金屬活潑性）的大小[例4]用Pt電極電解含有各+和X3+的溶液，陰極析出固體物質(zhì)的質(zhì)量m(g)與溶液中通過電子的物質(zhì)的量n(mol)的關(guān)系見圖示。則離子的氧化能力由大到小排列正確的是（）A、Cu2+＞X3+＞H+B、H+＞X3+＞Cu2+C、X3+＞H+＞Cu2+D、Cu2+＞H+＞X3+解析：有些學(xué)生沒認(rèn)真分析，就將X3+與Fe3+聯(lián)系起來，選擇C答案。這其實是簡單記憶陽離子放電順序?qū)е露▌菟季S造成的結(jié)果。本題的解題信息在圖象中：一通電就有固體析出，且通過電子后，再沒有固體析出了，說明是Cu2+放電的結(jié)果。X3+不放電，故答案應(yīng)為D。練習(xí)：1．下列不能說明鋅比銅活潑的裝置是 （）ZnCuH2ZnCuH2SO4(aq)ZnCuH2SO4(aq)CCZnSO4和CuSO4(aq)CuZnZnSO4(aq)ABCD2．現(xiàn)有A、B、C、D四種金屬，若將A和B用導(dǎo)線相連，浸入稀硫酸中，A上有氣泡產(chǎn)生；若將D放入B的硝酸鹽溶液中，D表面有B析出；若在含有A和C兩種離子的鹽溶液中進(jìn)行電解，陰極上有C析出。試判斷，這四種金屬還原性遞減的順序是，若四種金屬之一是銅，銅可能是，不可能是。答案1、D2．D>B>A>C,A、C，D、B4、應(yīng)用與考查方式之四：判斷電極附近溶液的酸堿性或某些離子濃度的變化[例5]（08全國Ⅱ卷）右圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置，通電后在石墨電極a和b附近分別滴加石蕊溶液，下列實驗現(xiàn)象正確的是()A．逸出氣體的體積：a電極的小于b電極的B．電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體C．a(chǎn)電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色D．a(chǎn)電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色解析：Na2SO42Na＋＋SO42－，H2OH＋＋OH－，SO42－和OH－移向b電極，Na＋和H＋移向a電極，在b電極上：4OH－-4e－2H2O＋O2↑，在a電極上：2H＋＋2e－H2↑，所以產(chǎn)生的氣體體積a電極的大于b電極的；兩種氣體均為無色無味的氣體；由于a電極上H＋放電，所以a電極附近的c(OH－)＞c(H＋)，滴加石蕊試液a電極附近變藍(lán)色，同理，b電極附近變紅色。答案：D。練習(xí)：1．用石墨電極電解某酸、堿或鹽的溶液時，在相同的條件下，陰陽兩極收集到的氣體的體積比是2∶1，則下列結(jié)論正確的是 （） A．陰極一定是H2，陽極一定是O2 B．電解后溶液的pH一定變大 C．電解后溶液的pH一定不變 D．電解后溶液的濃度一定變大2．用惰性電極電解飽和Na2CO3溶液，若保持溫度不變，則一段時間后 （） A．溶液的pH變大B．c(Na+)與c(CO32-)的比值變大 C．溶液濃度變大，有晶體析出D．溶液濃度不變，有晶體析出答案：1、A2、D5、應(yīng)用與考查方式之五：與原電池結(jié)合起來考查[例6]．（08天津卷）下列敘述正確的是（）A．在原電池的負(fù)極和電解池的陰極上都是發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)B．用惰性電極電解Na2SO4溶液，陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：2C．用惰性電極電解飽和NaCl溶液，若有1mol電子轉(zhuǎn)移，則生成1molNaOHD．鍍層破損后，鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕解析：選項A中在電解池的陰極是陽離子得到電子，發(fā)生的是還原反應(yīng)；選項B中用惰性電極電解Na2SO4溶液，實際上是電解水，在陰極上：2H＋＋2e－H2↑，在陽極上：4OH－-4e－2H2O＋O2↑，所以陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1；選項C中2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，每生成2mol的NaOH轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2mol，所以轉(zhuǎn)移1mol電子，生成的NaOH就是1mol；選項D中鍍層破損后，鍍錫鐵組成的原電池，F(xiàn)e作負(fù)極而被腐蝕，鍍鋅鐵組成的原電池，Zn作負(fù)極，所以鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更容易腐蝕。答案：C。[例7]（08江蘇卷）鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2有關(guān)該電池的說法正確的是（）A．充電時陽極反應(yīng)：Ni(OH)2－e—+OH-==NiOOH+H2OB．充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程C．放電時負(fù)極附近溶液的堿性不變D．放電時電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動解析：由充電時方程式中的Cd和Ni的化合價的變化可知，Ni(OH)2作陽極，電解質(zhì)溶液為KOH，所以電極反應(yīng)式為：Ni(OH)2－e－＋OH-NiOOH＋H2O；Cd(OH)2作陰極，Cd(OH)2＋2e－Cd＋2OH－；充電的過程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，放電時，Cd作負(fù)極，Cd－2e－＋2OH－Cd(OH)2，Cd周圍的c(OH－)下降，OH－向負(fù)極移動。答案：A。練習(xí)：1．已知蓄電池在充電時作電解池，放電時作原電池；鉛蓄電池上有兩個接線柱，一個接線柱旁標(biāo)有“+”，另一個接線柱旁標(biāo)有“－”；關(guān)于標(biāo)有“－”的接線柱，下列說法正確的是 （） A．充電時作陰極，放電時作正極 B．充電時作陽極，放電時作負(fù)極 C．充電時作陰極，放電時作負(fù)極 D．充電時作陽極，放電時作正極2．用鉛蓄電池電解苦鹵水(含C1―、Br―、Na＋、Mg2＋)的裝置如圖所示(a、b為石墨電極)。下列說法中正確的是（）A．鉛蓄電池放電時該電池兩極質(zhì)量均增加鉛蓄電池充電時，A極應(yīng)與外電源負(fù)極相連．苦鹵水，D．當(dāng)b極產(chǎn)生氣體時，鉛蓄電池中消耗molH2SO3．甲、乙、丙三個燒杯中分別裝有稀硫酸、氯化銅溶液、飽和食鹽水，把用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片插入甲，把分別與直流電源正、負(fù)極相連的C1、C2插入乙，把分別與直流電源正、負(fù)極相連的C3、鐵片插入丙。則下列敘述正確的是 （） A．甲、丙中是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，乙中是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 B．C1、C2分別是陽極、陰極，鋅片、鐵片上都發(fā)生氧化反應(yīng) C．C1和C3放出的氣體相同，銅片和鐵片放出的氣體也相同 D．甲、乙中溶液的PH值逐漸升高，丙中溶液的PH值逐漸減小4．有七種金屬：鉀、鋅、鐵、錫、銅、銀、鉑，它們的標(biāo)號分別為A、B、C、D、E、F、G。①常溫下，只有A和水反應(yīng)生成氫氣；②D、E、G都能和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，B、C、F無此性質(zhì)；③C、F組成原電池時，F(xiàn)為正極；④在G的硫酸鹽溶液中加入D，發(fā)現(xiàn)D溶解，G析出；⑤將D、E接觸放置，E不易銹蝕；⑥以鉑作電極，電解相同濃度的B和C的硝酸鹽溶液時，在陰極上首先得到C，C在空氣中放置極易生銹。則A是____，B是____，C是____，D是____，E是____，F(xiàn)是____，G是____。答案：1、C2、AC3、C4．A：KB：CuC：AgD：ZnE：SnF：PtG：Fe6、應(yīng)用與考查方式之六：通過電極的電量與電極產(chǎn)物質(zhì)量關(guān)系的考查[例8]（08全國Ⅰ卷）電解100mL含 c（H+）＝L的下列溶液，當(dāng)電路中通過電子時，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是（）A．LAg+ B．LZn2+C．LCu2+ D．LPb2+解析：根據(jù)離子的放電順序可知，當(dāng)電路中通過的電子時，能析出金屬的只有選項A和C，根據(jù)Ag＋＋e-Ag和Cu2＋＋2e-Cu可知，析出的金屬的物質(zhì)的量分別為的Ag和的Cu，其質(zhì)量分別為4.32g和1.28g。答案：A。解此類題的關(guān)鍵是要抓?。孩賰呻姌O通過的電量相同；②串聯(lián)電路中通過的電量相同；③溶液中產(chǎn)生H＋或OH－的物質(zhì)的量與通過電極的電子的物質(zhì)的量相同。1．用鉑作電極電解500mL含KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液一段時間后，在兩極均生成11.2L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體，原溶液Cu2+的物質(zhì)的量濃度為 （） A．L B．1mol/L C．2mol/L D．無法確定2．以石墨為是電極，電解500mLNaC1溶液，當(dāng)兩極產(chǎn)生氣體總體積為時（標(biāo)準(zhǔn)狀況），溶液的pH范圍是 （）A．5—6 B．7—8 C．8—10 D．10—123．用質(zhì)量均為100g的Cu作電極，電解AgNO3溶液。稍電解一段時間后，兩電極的質(zhì)量相差28g，此時兩電極的質(zhì)量別為（）A．陽極100g，陰極12.8g B．陽極93.6g，陰極121.6gC．陽極91.0g，陰極119.0g D．陽極86.0g，陰極114.0g4．室溫下，某實驗中用石墨電極并用1安培的恒穩(wěn)電流電解飽和食鹽水溶液一段時間后停止電解，此時測得溶液體積為200ml、pH=12。已知每個電子所帶電量為×10－19C則下列說法正確的是 （）A．電源的電壓為12V B．陰、陽兩極共產(chǎn)生氣體C．通電時間為3分13秒 D．溶液的質(zhì)量減少0.73g5．以鐵為陽極，銅為陰極對足量的NaOH溶液電解，一段時間后，得到了2molFe(OH)3固體，那么此間共消耗了水： （） A．3mol B．4mol C．5mol D．6mol6．把分別盛有熔融的KC1、MgC12、A1C3的三個電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時間后，析出K、Mg、A1的物質(zhì)的量之比為 （） A．1：2：3 B．3：2：1 C．6：3：1 D．6：3：27．用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間后，向所得溶液中加入氧化銅后恰好恢復(fù)至電解前的濃度。則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是 （） A． B． C． D．8.將質(zhì)量相等的銅片和鉑片插入硫酸銅溶液中，銅片與電源正極相連鉑片與電源負(fù)極相連，以電流強(qiáng)度1A通電10min，然后反接電源，以電流強(qiáng)度2A繼續(xù)通電10min。下列表示銅電極、鉑電極、電解池中產(chǎn)生氣體的質(zhì)量和電解時間的關(guān)系圖正確的是（）A．B．C．D．參考答案：1、B2、D3、B4、C5、C6、D7、C8、BC7．應(yīng)用與考查方式之七：根據(jù)題給條件要求選擇合適的電極和電解質(zhì)溶液[例9]某電解池內(nèi)盛有某電解質(zhì)溶液，插入兩根電極，通電后欲達(dá)到下列要求：①陽極質(zhì)量不變②陰極質(zhì)量增加③電解液pH變小。則可選用的電極材料和電解質(zhì)溶液是（） A．石墨做陽極和陰極，電解硫酸B．銅做陽極、鐵做陰極，電解氯化銅溶液 C．鉑做陽極、銅做陰極，電解硫酸銅溶液D．銅做陽極、銅做陰極，電解硫酸銅溶液 解析：由題意可知，答案要選擇三個要求的交集：由①知陽極要選擇惰性電極，因陰極不參加反應(yīng)，能導(dǎo)電即可這樣就排除了答案B、D;由②中要求陰極質(zhì)量增加知，電解質(zhì)溶液中需含有相對不活潑的金屬陽離子，這樣就排除了答案A；由③知應(yīng)選擇含氧酸或不活潑金屬含氧酸鹽可驗證答案C是正確答案。1．某電解池內(nèi)盛有硫酸銅溶液，插入兩根電極，通電后欲達(dá)到下列要求：①陽極質(zhì)量不變；②陰極質(zhì)量增加；③電解液pH變小。則可選用的電極是 （） A．石墨作做陰極和陽極 B．銅作陽極，鐵作陰極 C．鐵作陽極，銅作陰極 D．鉑作陽極，銅作陰極2．能夠使反應(yīng)Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑發(fā)生，且Cu(OH)2能在電極上析出的是（） A．銅片作原電池負(fù)極，碳棒作原電池正極，電解質(zhì)溶液為NaCl溶液 B．用銅片作陰、陽極，電解Na2SO4的水溶液 C．用銅片作陰、陽極，電解NaOH的水溶液 D．用銅片作陰、陽極，電解CuSO4的水溶液3．下列關(guān)于銅電極的敘述中正確的是 （） A．銅鋅原電池中銅是負(fù)極 B．用電解法精煉粗銅時粗銅作陽極 C．在鐵上電鍍銅時用銅作陰極 D．電解稀硫酸時用銅作陽極，陽極產(chǎn)生氧氣答案：1、AD2、C3、B8.應(yīng)用與考查方式之八：應(yīng)用電解原理和題給信息推導(dǎo)產(chǎn)物[例10]將羧酸的堿金屬鹽電解可得烴類化合物。例如：2CH3COOK＋H2OCH3—CH3↑＋2CO2↑＋H2↑＋2KOH

(陽)

(陽)

(陰) (陰)據(jù)下列衍變關(guān)系回答問題：濃H2SO4ClCH2COOK(aq)A(混合物濃H2SO4(1)寫出電極反應(yīng)式陽極，陰極。(2)寫出下列反應(yīng)方程式A→B：，B→C：。(3)D和B在不同條件下反應(yīng)會生成三種不同的E，試寫出它們的結(jié)構(gòu)簡式、、。解析：準(zhǔn)確理解題給信息是解決問題的關(guān)鍵。電解CH3COOK(aq)時，陽極吸引陰離子：，陰極吸引陽離子：H＋和K＋，放電的是H＋，2H＋＋2e－====2H2↑答案：(1)2ClCH2COO－－2e－CH2Cl－CH2Cl＋2CO2↑ 2H＋＋2e－====H2↑(2)CH2Cl－CH2Cl＋2KOHCH2(OH)－CH2(OH)＋2KCl△CH2(OH)－CH2(OH)＋O2OHC－CHO＋2H2O△練習(xí)：電解1．將羧酸的堿金屬鹽電解可生成烴類化合物，例如電解 2CH3COOK+2H2OCH3—CH3+2CO2↑+H+↑+2KOH現(xiàn)充分電解Cl-CH2—COOK水溶液，并加熱電解后的水溶液，則下列說法中合理的是（D） A．CO2氣體在陰極放出 B．加熱后有不溶于水的油狀物生成 C．混合液蒸干后得到固體物質(zhì)是KOH D．混合液蒸干后得到的固體物質(zhì)是KCl2．近年來，加“碘”食鹽較多使用了碘酸鉀，KIO3在工業(yè)上可用電解法制取，以石墨和不銹鋼為電極，以KI溶液（加少量K2CrO4）為電解液在一定條件下電解，反應(yīng)方程式為KI+3H2O=KIO3+3H2↑。下列有關(guān)說法正確的是 （） A．電解時，石墨作陰極，不銹鋼作陽極B．電解液調(diào)節(jié)至酸性比較合適 C．電解后得到KIO3產(chǎn)品的步驟有：過濾→濃縮→結(jié)晶→灼燒 D．電解中每轉(zhuǎn)移電子，理論上可得到21.4g無水KIO3晶體答案:1、D2、D9.應(yīng)用與考查方式之九：應(yīng)用電解原理測量阿伏加德羅常數(shù)[例11]（2022年春季）如圖是可用于測量阿伏加德羅常數(shù)的裝置示意圖，其中A、B是兩塊純銅片，插在CuSO4稀溶液中，銅片與引出導(dǎo)線相連，引出端分別為X、Y。⑴當(dāng)以I=0.21A的電流電解60min后，測得銅片A的質(zhì)量增加了0.25g，則圖裝置中的X端應(yīng)與直流電的極相連，它是電解池的極。⑵電解后銅片B的質(zhì)量（答“增加”、“減少”或“不變”）。⑶列式計算實驗測得的阿伏加德羅常數(shù)NA。（已知電子電量e=×10–19C）解析：⑴因為銅片A的質(zhì)量增加，A為電解池的陰極，電極反應(yīng)式為：Cu2++2e–=Cu，X端應(yīng)與直流電的負(fù)極相連接。⑵銅片B則為電解池的陽極，電極反應(yīng)式為：Cu－2e–=Cu2+，其質(zhì)量減少。⑶NA=64g·mol–1×0.21C·s–1×60min×60s·min–1/（0.25g×2××10–19C）=×1023mol–1練習(xí)：、某學(xué)生試圖用電解法根據(jù)電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量來驗證阿伏加德羅常數(shù)值，其實驗方案的要點為：①用直流電電解氯化銅溶液，所用儀器如下圖：②強(qiáng)度為IA，通電時間為ts后，精確測得某電極上析出的銅的質(zhì)量為mg。試回答：(1)這些儀器的正確連接順序為(用圖中標(biāo)注儀器接線柱的英文字母表示，下同)E接____________，C接____________，____________接F。實驗線路中的電流方向為________→_______→________→C→________→________(2)寫出B電極上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____________，G試管中淀粉KI溶液變化的現(xiàn)象為____________，相應(yīng)的離子方程式是____________。(3)為精確測定電極上析出銅的質(zhì)量，所必需的實驗步驟的先后順序是____________。①稱量電解前電極質(zhì)量②刮下電解后電極上的銅并清洗③用蒸餾水清洗電解后電極④低溫烘干電極后稱量⑤低溫烘干刮下的銅后稱量⑥再次低溫烘干后稱量至恒重(4)已知電子的電量為×10－19C。試列出阿伏加德羅常數(shù)的計算表達(dá)式：N2.用Pt電極電解AgF(aq)，電流強(qiáng)度為aA，通電時間為tmin，陰極增重mg，陽極上生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的純凈氣體VL，以qC表示一個電子的電量，Mr表示Ag的相對原子質(zhì)量，則阿伏加德羅常數(shù)NA可表示為()－1 －1C. D.以上答案都不對解題提示和答案：、命題意圖：考查學(xué)生對電解原理的理解及完成電解實驗的能力。知識依托：電解原理。錯解分析：電解CuCl2(aq)發(fā)生如下反應(yīng)：Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑Cl2有毒，須作處理，裝置中G，作用即此，如果不注意觀察，忽略了或猜不透G的作用，就會得出錯誤的答案。不能排除②⑤干擾，也會得出錯誤答案。解題思路：(1)B電極上應(yīng)產(chǎn)生Cl2：2Cl－－2e－====Cl2↑B極上流出電子，電子進(jìn)入直流電源的正極，即F極，由此可得儀器連接順序及電流方向。(2)B中產(chǎn)生Cl2，Cl2進(jìn)入G中與KI反應(yīng)，有I2生成，I2使淀粉變藍(lán)色。(3)鍍在A電極上的Cu是沒必要刮下的，也無法刮干凈，還能將A電極材料刮下，故②⑤兩步須排除在外。(4)由電學(xué)知識，可求電量Q：Q=IA×ts=ItC由此可求出通過的電子個數(shù)：N(e－)=其物質(zhì)的量為：而電子個數(shù)與Cu的關(guān)系為：Cu2＋＋2e－====Cu根據(jù)生成Cumg得：=×NA可求。答案：(1)D A B F B A D E(2)2Cl－－2e－====Cl2↑變藍(lán)色 Cl2＋2I－====2Cl－＋I(xiàn)2↓(3)①③④⑥(4)NA=mol－12.解析：若認(rèn)為逸出氣體是F2，則會誤選A；若粗心未把tmin轉(zhuǎn)化為60ts進(jìn)行計算，則會誤選B；若忽視單位則會誤選C。正確答案應(yīng)是：mol－1電解原理專題訓(xùn)練1．下列變化一定不可逆的是（）A．溶解 B．水解 C．電解 D．電離2．下列過程需要通電才能進(jìn)行的是 （） ①電離②電解③電鍍④電泳⑤電化腐蝕 A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．全部3．用惰性電極電解一定濃度的下列物質(zhì)的水溶液，電解結(jié)束后，向剩余電解液中加適量水，能使溶液與電解前相同的是 （） A．AgNO3 B．Na2SO4 C．CuSO4 D．4．某溶液中含有兩種溶質(zhì)H2SO4和NaCl，物質(zhì)的量之比為1:3，用銅作電極電解該溶液，下列敘述正確的是 （） A．陰極產(chǎn)生的氣體是H2 B．陽極先析出Cl2后析出O2 C．電解的最后階段為電解水 D．陽極產(chǎn)生的Cl2的物質(zhì)的量大于O25.若在銅片上鍍銀時，下列敘述正確的是 （）①將銅片接在電池的正極上，②將銀片接在電源的正極上，③在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是：Ag++e-=Ag，④在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是：4OH--4e-=O2+2H2O，⑤需用CuSO4溶液，⑥需用AgNO3溶液作電解液A．①③⑥ B．②③⑥ C．①④⑤ D．②③④⑥6．如圖所示，a、b、c、d均為石墨電極，通電進(jìn)行電解。下列說法正確的是 （） A．乙燒杯中d的電極反應(yīng)為2Cl——2e—Cl2↑ B．a(chǎn)、c兩極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量相等 C．甲、乙兩燒杯中溶液的pH均保持不變 D．乙燒杯中發(fā)生的反應(yīng)為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑7.在1LK2SO4和CuSO4的混合溶液中c(SO42-)=mol?L－1，用石墨電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時間后，兩極均收集到22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，則原溶液中c(K+)為（） A．mol?L－1 B．mol?L－1 C．mol?L－1 D．mol?L－18．早在1807年化學(xué)家戴維用電解熔融氫氧化鈉制得鈉，1100℃4NaOH(熔)4Na+O2↑+2H2O；后來蓋·呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉，反應(yīng)原理為：11003Fe＋4NaOHFe3O4＋2H2↑十4Na↑。下列有關(guān)說法正確的是（）A．電解熔融氫氧化鈉制鈉，陽極發(fā)生電極反應(yīng)為：2OH－－2e－＝H2↑+O2↑B．戴維用電解熔融氫氧化鈉法制鈉（如圖），電解槽中可以用石墨極為陽極，鐵為陰極C．蓋·呂薩克法制鈉原理是利用鐵的還原性比鈉強(qiáng)D．若戴維法與蓋·呂薩克法制得等量的鈉，則兩反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)也相同9．用含有少量銀和鋅的粗銅做陽極，純銅片做陰極，硫酸銅溶液做電解液，電解一段時間后，陽極質(zhì)量減少了xg，則 （） A．電解液質(zhì)量增加xg B．陰極質(zhì)量增加xg C．純銅質(zhì)量增加<xg D．電解液中Cu2+的濃度不變10、下列離予方程式書寫正確的是（）電解⑴MgSO4溶液與Ba(OH)2溶液混合：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓電解⑵．用惰性電極電解Na2S溶液：S2－＋2H2O＝＝S↓＋H2↑＋2OH－⑶．FeBr2溶液中通入過量氯氣：2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－⑷．FeCl3溶液中撒入CaCO3粉末有氣泡產(chǎn)生：2Fe3＋＋3CaCO3＋3H2O＝2Fe(OH)3↓＋3Ca2＋＋3CO2↑⑸．氨水吸收少量的二氧化硫：NH3·H2O+SO2=NH4++HSO3－⑹．用兩個銅片作電極電解鹽酸：Cu+2H+H2↑+Cu2+⑺．用石墨作電極電解AlCl3溶液：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－⑻．Na2O2加入到足量H218O中：2Na2O2＋2H218O＝4Na+＋4OH－＋18O2↑A、2個B、3個C、4個D、5個11．（12分）電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池， 裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題：（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是。②Y電極上的電極反應(yīng)式為。檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是。（2）如果要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則①X電極的材料是，電極反應(yīng)式是。②Y電極的材料是，電極反應(yīng)式是。（說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）12．（8分）在玻璃圓筒中盛有兩種無色的互不相溶的中性液體。上層液體中插入兩根石墨電極，圓筒內(nèi)還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪拌棒，可以上下攪動液體，裝置如右圖。接通電源，陽極周圍的液體呈現(xiàn)棕色，且顏色由淺變深，陰極上有氣泡生成。停止通電，取出電極，用攪棒上下劇烈攪動。靜置后液體又分成兩層，下層液體呈紫紅色，上層液體幾乎無色根據(jù)上述實驗回答：（1）陽極上的電極反應(yīng)式為_____________________（2）原上層液體是____________________________（3）原下層液體是_____________________________（4）要檢驗上層液體中含有的金屬離子其方法是。13．（15分）已知pH為4—5的溶液中，Cu2+幾乎不水解，而Fe3+幾乎完全水解某學(xué)生擬用電解CuSO4溶液的方法測定銅的相對原子質(zhì)量，其實驗流程如下圖所示：試回答下列問題：（1）步驟①所加入的A的化學(xué)式及加入A的作用是（填字母）；a.Fe2O3；抑制Fe3+水解 b.CuO；與H+反應(yīng)，調(diào)節(jié)溶液pH在4—5間使Fe3+完全水解 c.CuO；與Fe2(SO4)3發(fā)生氧化還原反應(yīng)（2）步驟②中所用部分儀器如圖所示：則A應(yīng)接直流電源的極。B電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為（3）在確定電極質(zhì)量增生ag的操作中，下列實驗操作屬于不必