第二节电解原理 第一课时

发布 2024-03-02 01:05:06 阅读 1766

2011级高三第一轮复习第六章化学反应与能量转化。

主备人:丁军审核人:顾响编制时间:2013.10.23

知识点一电解池、电解原理。

1、电解:使___通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在引起的过程。

2、电解池(也叫电解槽):把___能转化为___能的装置。

3、电极名称与电极反应:与电源正极相连的为___发生___反应;

与电源负极相连的为___发生___反应。

4、电极上阴阳离子放电的一般规律(即电解产物的判断)

阳极 :①若为金属做阳极(除pt、au外),则电极本身失去电子而放电。

② 若为惰性电极(c、pt、au等),则溶液中阴离子放电顺序:

阴极:无论是惰性电极,还是活性电极,阴极都不会参与电极反应,始终为阳离子放电。顺序:

特别提示】:

离子放电顺序一般与下列三点因素有关:

①电极材料有关。 ②金属(或非金属)活泼性有关。 ③离子浓度有关。

【典例1】:惰性电极电解硫酸铜溶液时:

通电前离子在无规则运动。

通电后, 移向阳极(与电源相连), 移向极(与电源极相连)。

电子从电源负极流向电解池的极,电极反应式为发生反应;

电子从电解池阳极流向电源的极,电极反应式为发生反应。

总反应为 【典例2】:下列关于电解槽的叙述中不正确的是( )

a. 与电源正极相连的是电解槽的阴极 b. 与电源负极相连的是电解槽的阴极。

c. 在电解槽的阳极发生氧化反应 d. 电子从电源的负极沿导线流入阴极。

【典例3】:右图是电解cucl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关的判断正确的是( )

a. 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。

知识点二电解池的电极的判断。

1.普遍规律2。一般规律。

质量现象一定是阳极。

现象一定是阳极。

电极附近加指示剂后颜色变化。

产生气体:☆【典例4】:下图中x、y分别是直流电源的两极,通电后,发现a极板质量增加,b极板处有无色无味气体放出,符合这一情况的是( )

a极板 b极板 x电极 z溶液。

a.锌石墨负极 cuso4

b.石墨石墨负极 naoh

c.银铁正极 agno3

d.铜石墨负极 cucl2

☆【典例5】:如图abcd是一张浸有饱和食盐水的滤纸,e、f为铂片,其附近滴有两滴石蕊试液。x、y为cu、zn组成。

若工作时,e附近出现蓝色,则。

e为极,f为极;

y为极,y极材料为。

若e、f均为铜片,其余不变,则e、f的电极反应:

e极。f极。

知识点。三、惰性电极电解类型。

【典例6】:关于电解nacl水溶液,下列叙述正确的是( )

a. 电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠。

b. 若在阳极附近的溶液中滴入ki溶液,溶液呈棕色。

c. 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色。

d. 电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性。

【典例7】:用石墨作电极,电解1mol·l-1下列物质的溶液,溶液的ph保持不变的是( )

a.hclb.naohc.na2so4d.nacl

☆【典例8】:如图a、b、c、d均为石墨电极,通电进行电解(电解液足量)。下列说法正确的是( )

a.甲中a的电极反应式为4oh--4e-==o2↑+2h2o

b.电解时向乙中滴入酚酞溶液,c电极附近变红。

c.向乙中加入适量盐酸,溶液组成可以恢复。

d.当b极有64 g cu析出时,c电极产生2 g气体。

☆【典例9】:1lk2so4、cuso4的混合溶液中,c(so)=2mol·l-1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到(标准状况下)22.4l气体,则原溶液中c(k+)为( )

a.0.5mol·l-1 b.1mol·l-1 c.1.5mol·l-1 d.2mol·l-1

☆【典例10】: 1)用惰性电极电解400 ml一定浓度的硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积的变化),通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1 mol cuo后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和ph,电解过程中转移的电子为___mol。

2)如果向所得的溶液中加入0.1 mol cu(oh)2后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和ph,电解过程中转移的电子为___mol。

(3)如果向所得的溶液中加入0.1 mol cu2(oh)2co3后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和ph(不考虑co2的溶解),电解过程中转移的电子为___mol。

知识点四电解原理的应用。

1.电解饱和食盐水。

1)电极反应:

阳极反应)阴极反应)

2)总反应方程式。

离子反应方程式。

3)氯碱工业产物:阳极室。

阴极室。2.电解精炼铜(粗铜中含fe、zn、ni、ag、pt、au等少量杂质金属)

其中阳极为 ,阴极为 ,电解质溶液为。

阳极发生的主要反应为。

杂质fe、zn、ni也发生电极反应:由于pt、ag、au的金属性比cu弱且量又少,这三种金属不反应,以单质的形式沉积在底部,得到阳极泥)。

阴极的反应为。

分析电解精炼过程中电解质溶液的变化。

3.电镀:右图为金属表面镀银的工作示意图,据此回答下列问题:

1)镀件作___极,镀层金属银作___极。电解质溶液是。

2)电极反应:阳极。

阴极。3)特点:__极溶解,__极沉积,电镀液的浓度。

4.电冶金:利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属na、ca、mg、al等。

1)冶炼钠:2nacl(熔融) 2na+cl2↑

电极反应:阳极。

阴极。2)冶炼铝:2al2o3(熔融) 4al+3o2↑

电极反应:阳极。

阴极。【典例11】:如下图所示,按图甲装置进行实验,若图乙的x轴表示流入电极的电子的量,则y轴不可能表示的是( )

a.c(ag+) b.c(no)

c.溶液的ph d.铁片质量。

☆【典例12】:金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量fe、zn、cu、pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(氧化性fe2+<ni2+<cu2

a.阳极发生还原反应,其电极反应式:ni2++2e-→ni

b.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等。

c.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有fe2+和zn2+

d.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有cu和pt

知识点五电解池中有关量的计算或判断。

电解池中有关量的计算或判断主要包括以下方面:根据电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的ph、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。解题依据是得失电子守恒。

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