电解变式训练
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专题21 电解质溶液图像分析目录一、热点题型归纳.....................................................................................................................1 【题型一】溶液稀释图像............................................................................................................1 【题型二】水电离度图像............................................................................................................3 【题型三】物质滴定曲线............................................................................................................5 【题型四】浓度比型图像............................................................................................................7 【题型五】分布系数图像............................................................................................................9 二、最新模考题组练 (11)【题型一】溶液稀释图像【典例分析】【典例1】(河南省名校联盟2021~2022学年高三3月联考)常温时,浓度均为1mol ·L -1的CH 3NH 2和NH 2OH 两种碱溶液,起始时的体积都为10mL 。
04 教材基础实验及拓展(二)(讲练)【题型概述】水的电解、探究燃烧的条件、探究金属的锈蚀、化学反应前后物质的质量有无变化(即质量守恒)、金属活动性顺序的探究、碱变质的探究等实验,在每年的中考题中常考,题型涉及也很广泛,比如选择题、填空题、探究题等。
考查内容主要以课本为主,会有创新性的拓展考查。
这部分试题需要学生,首先掌握好课本上这一部分实验的基础考点,再通过全国各地的考题以及变式考题,研究题型,探究解题方法,提高解题技巧。
【考点梳理】考点一:水的电解1、原理:2H2O2H2↑+O2↑(分解反应)2、实验现象:通电后,两电极上都有大量的气泡产生,液面下降,一段时间后,正极所产生的气体与负极所产生的气体体积之比约为1:2。
3、气体检验:(1)正极:用带火星的木条,带火星的木条复燃,证明正极产生的气体是氧气;(2)负极:用燃着木条,气体能燃烧,火焰呈淡蓝色,证明负极生成的气体是氢气。
4、结论:(1)水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)水在通电的条件下分解成氢气和氧气,并且它们的体积比是2:1。
(3)化学变化的本质:在化学反应中,分子分解成原子,而原子不可再分,原子又重新结合成新的分子。
考点二:探究燃烧的条件1、实验现象:①铜片上的白磷燃烧,发黄光,放热,产生大量白烟。
②红磷不燃烧。
③水下的白磷不燃烧。
2、实验结论:通过实验现象①②对比说明燃烧需要:温度达到着火点。
通过实验现象①③对比说明燃烧需要:氧气。
3、小结燃烧的条件:①物质具有可燃性;②可燃物跟氧气充分接触;③可燃物的温度达到着火点以上;三者同时具备才可以燃烧。
考点三:探究金属的锈蚀1、铁生锈的条件是:铁与O2、水接触(铁锈的主要成分:Fe2O3·xH2O)发生化学反应。
2、影响金属锈蚀的因素:铁的纯度、环境温度、氧气浓度酸碱性等都是影响锈蚀的因素。
3、铁锈很疏松,不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应,因此铁制品可以全部被锈蚀。
因而铁锈应及时用稀盐酸或稀硫酸除去Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
一、知识点名称——电解水实验二、知识点详解1.实验用品有:水槽、试管、直流电、石墨电极(正极不能用铜等金属或与氧气反应的电极)、12V 的直流电源.2.实验过程及现象:按照上面的实物图所示,连接好装置.为增强水的导电性,可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液(一般不加氢氧化钠溶液,容易起泡沫).闭合电路后,会看到试管内的电极上出现气泡,过一段时间,与电源正(氧气),负极(氢气)相连的试管产生的气体体积比约为1:2.(氧气的密度为1.429g/mL,氢气的为0.089g/mL;通过计算可得氧气与氢气的质量比为8:1,氢,氧两种分子和原子个数比都是2:1).可简单概括为:“正氧负氢1:2,质量比为8:1”.3.该实验结论或推论有:(1)水由氢、氧两种元素组成.(2)水(分子)中,氢、氧两种元素的原子个数比为2:1,两气体的分子个数比为2:1、体积比为2:1.(3)水通电生成氢气、氧气,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气.(4)化学反应前后,原子种类、个数不变,元素种类不变.(5)在化学变化中,分子可分,而原子不可分.(6)化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子,原子重新组合成新的分子(或聚集后直接构成物质)(7)分子是保持物质化学性质的最小粒子.(8)原子是化学变化中的最小粒子.(9)氧气是由氧元素组成;氢气是由氢元素组成.⑽水是由水分子构成的;一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成;一个氢气分子是由二个氢原子构成;一个氧气分子是由二个氧原子构成.⑾水是纯净物中的化合物中的氧化物,氧气和氢气是纯净物中的单质.⑿该实验中发生的化学反应属于分解反应.4.电解水时的误差分析,即氧气、氢气的体积比小于1:2,其原因主要有如下三个:(1)氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的.由于氧气的溶解度比氢气的稍大些,导致氧气、氢气的体积比小于1:2.(2)电极的氧化造成的.当使用金属电极进行实验时,由于氧气的化学性质比较活泼,所以有可能有一部分氧气在电极处与电极发生了反应,使氧气损耗了一部分;导致氧气、氢气的体积比小于1:2.三、强化训练【典型例题】(2018•北京)电解水实验如图。
第1课时电解的原理学业要求素养对接1.能分析、解释电解池的工作原理.2。
能设计简单的电解池。
1。
模型认知:电解池的构成条件和工作原理。
2。
创新意识:会设计电解池。
[知识梳理]知识点一、熔融氯化钠的电解1。
实验现象通电后,石墨片周围有气泡产生,铁片上生成银白色金属.2.实验分析(1)熔融的氯化钠中存在的微粒Cl-、Na+。
(2)通电后离子移动方向:Cl-向石墨电极移动,Na+向铁电极移动。
(3)电极上的电极反应:铁电极:2Na++2e-===2Na;石墨电极:2Cl--2e-===Cl2↑.3.实验结论熔融的氯化钠在电流作用下发生化学变化,分解生成Na__和__Cl2.从得失电子角度分析:铁电极上发生还原反应,石墨电极上发生氧化反应。
知识点二、电解原理1。
电解让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质,而在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。
2.电解池(1)定义:将电能转化为化学能的装置。
(2)组成:与直流电源相连的两个固体电极;电解质溶液或熔融的电解质;形成闭合回路。
(3)电极名称与电极反应:阳极:与电源正极相连,溶液中阴离子移向此极,失去电子,发生氧化反应。
阴极:与电源负极相连,溶液中阳离子移向此极,得到电子,发生还原反应.(4)电子流向:电源负极→导线→电解池的阴极;电解池的阳极→导线→电源的正极。
(5)电解方程式:2NaCl__错误!2Na+Cl2↑。
[自我检测]1。
判断正误,正确的打“√",错误的打“×”(1)电解是把化学能转化为电能(×)(2)电解质溶液导电一定发生化学反应(√)(3)某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现(√)(4)任何溶液被电解时,必须导致氧化还原反应的发生(√)(5)电解、电离均需要通电才能实现(×)(6)电解质溶液的导电过程就是该溶液的电解过程(√)2.如图是电解熔融NaCl制备金属钠的装置示意图,下列有关判断正确的是()A。
高二化学训练学案编号02第1章第2节电能转化为化学能——电解【使用说明与学法指导】1 .先用15分钟复习本节知识,再用30分钟闭卷完成,仔细审题,认真思考、独立规范作答。
2.把学案中自己易忘、易出错的知识点和疑难问题以及解题方法规律,及时整理在典型题本上, 多复习记忆。
【重点难点】1 .电解原理2 .惰性电极电解时离子放电顺序3 .电极反应的书写定时训练说明:1 .选择题只有一个选项符合题意。
2 .将选择题答案填在答案表格中。
一、以下题目A 、B 、C 层同学必须做(知识认知与研究能力)。
1. 下列关于电解池的叙述中,正确的是()A. 电解池中的闭合回路仅是由电子的定向移动形成的B. 金属导线中,电子从电源的负极流向电解池的阳极,从电解池的阴极流向电源的正极C. 在电解质溶液中,阴离子向阴极运动,阳离子向阳极运动D. 相同时间内,阳离子在阴极上得到的电子数与阴离子在阳极上失去的电子数相等 2. 以石墨作电极分别电解下列溶液,电解质和水都发生变化的是()A. Na 2SO 4B. AgNO 3C. CuCl 2D. NaOH3. 用伯电极(惰性)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是()A. AgNO 3溶液B.HC1溶液C. CuSO 4溶液D. KOH 溶液4. 如右图所示,在一 U 型管中装入含有紫色石蕊的Na 2SO 4溶液,通直流电,一段时间后U 型管内会形成一个倒立的三色“彩虹”,从左到右颜色的次序是(A.蓝、紫、红B.红、蓝、紫C.红、紫、蓝D.紫、红、蓝5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 试液,溶液呈棕色C. 若在阴极附近的溶液中滴入酚猷试液,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6.右图中x 、y 分别是直流电源的两极,通电后发现。
高中化学必修课----电解规律知识讲解及巩固练习题(含答案解析)【学习目标】1、通过电解装置中离子或者电极的放电顺序,能正确地判断阴极和阳极,分析电解产物;2、进行有关电化学的简单计算。
【要点梳理】要点一、电解时电极产物的判断1.阳极产物的判断。
首先看电极,如果是活性电极(除Au 、Pt 、石墨以外的材料作电极),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。
如果是惰性电极(Pt 、Au 、石墨),则要再看溶液中阴离子的失电子能力,此时根据阴离子放电顺序加以判断。
阴离子放电顺序:S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根(SO 42-、NO 3-等)。
2.阴极产物的判断。
直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子放电顺序:Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +(H +浓度较大时)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +(H +浓度较小时)>Al 3+>Mg 2+。
要点诠释:(1)离子的放电顺序主要取决于离子的本性,但还与其他的因素有关(如离子的浓度、溶液的酸碱性等),如在电镀条件下Fe 2+、Zn 2+的放电顺序在H +之前。
(2)阳离子的放电顺序基本上与金属活动性顺序相反,即越活泼的金属,其阳离子越难结合电子,但需注意:Fe 3+氧化性较强,排在Cu 2+之前。
【高清课堂:电解规律#电解规律】要点二、酸、碱、盐溶液电解规律离子两组,然后排出阴、阳离子的放电顺序,写出两极上的电极反应式,根据两极的电极反应式写出反应的总方程式。
(2)若阴极为H +放电,则阴极区c (OH -)增大;若阳极为OH -放电,则阳极区c (H +)增大;若阴、阳极同时有H +、OH -放电,相当于电解水,电解质溶液浓度增大。
(3)用惰性电极电解时,若使电解后的溶液恢复原状态,应遵循“缺什么加什么,缺多少加多少”的原则,一般加入阴极产物与阳极产物的化合物,例如电解CuSO4溶液,发生反应2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,若使溶液恢复原状态,可向溶液中加入CuO,若加入Cu(OH)2(可拆写成CuO·H2O)会使溶液中水量增多,CuSO4溶液被稀释,其他如电解NaOH溶液——加H2O,电解食盐水——通入HCl气体等。
高考总复习 电解原理和规律编稿:柏兴增 审稿:武小煊【考纲要求】1.了解电解池的工作原理,结合原电池工作原理,加深对化学能与电能相互转化的理解。
2.掌握离子的放电顺序,能写出电极反应式和电解池总反应方程式。
3.掌握电解产物的判断和计算。
【考点梳理】考点一:电解原理1.电解的定义:使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。
电解是最强有力的氧化还原手段,可将不能自发进行的氧化还原反应得以发生。
2.电解池的装置特点:有外接电源,将电能转化为化学能。
3.形成条件:(1)与电源两个电极相连;(2)电解质溶液(或熔融的电解质);(3)形成闭合回路。
4.阴阳极的判断及反应:考点二:原电池与电解池的比较原电池 电解池 能量转化 化学能→电能 电能→化学能 反应特征自发进行非自发进行装置举例电极电池的正、负极由电极材料决定 负极:较活泼的金属正极:较不活泼的金属、金属氧化物、非金属导体阴、阳极由所连电源决定阴极:接直流电源负极 阳极:接直接电源正极电极反应 负极:失去电子、发生氧化反应 正极:得到电子、发生还原反应阳极:阴离子或金属单质失电子发生氧化反应 阴极:阳离子得电子发生还原反应 电子流向负极e -−−−−→外电路正极考点三:电解规律1.电极材料(1)活性电极:既导电又能反应(针对阳极,指金属活动顺序表Ag 及Ag 以前的金属。
)(2)惰性电极:只导电不溶解(惰性电极一般指金、铂、石墨电极,而银、铜等均是活性电极。
) 2.离子放电顺序(1)阳极:阴离子放电顺序(活性金属)> S 2—>I —>Br —>Cl —>OH —>含氧酸根>F —(实际上在水溶液中的电解,OH —后面的离子是不可能放电的,因为水提供OH —的会放电) (2)阴极:阳离子放电顺序阴极本身被保护,直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸中)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水中)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
用一道电化学题进行变式训练电化学是中学化学教学的重点和难点。
复习时需不断注入知识增长点,方能提高学生的学习兴趣。
笔者在高三复习阶段设计了如下题目,并用该题进行变式训练,用以指导学生巩固与提高电化学知识,很受学生的欢迎。
[例题]试设计一套装置,同时完成以下两个反应:①2H2+O2=2H2O②2H2O=2H2↑+O2↑要求在实验装置中注明所用物质的名称。
解析:要完成反应②,需进行电解,实验装置中应有一个电解池。
电源从何而来?有两个思路:一是用外接电源;二是将反应①设计成燃烧电池,为反应②供电。
显然,应将反应①设计成燃料电池。
燃料电池多为碱性的,可用氢氧化钠配制电解质溶液。
电解水时,为增加溶液的导电性,又不影响水的电离,需加入氢氧化钠(或硫酸或硫酸钠)。
答案:[变式1]原电池和电解池中都为氢氧化钠溶液时,(1)原电池中,①正极的电极反应为____;②负极的电极反应为____。
(2)电解池中,①阴极的电极反应为____;②阳极的电极反应为____。
解析:原电池中,O2得到电子变为O2-离子,O2-离子与H2O分子结合生成OH-离子。
H2失去电子变为H+离子,H+离子在碱性溶液中与OH-离子结合生成H2O。
电解池中,阴极吸引阳离子H+和Na+,H+得到电子变为H2。
阳极吸引阴离子OH-,OH-失去电子变成H2O,放出O2。
答案:(1)①O2+4e-+2H2O=4OH-②H2-2e-+2OH-=2H2O(2)①2H++2e-=H2↑②4OH--4e-=2H2O+O2↑[变式2]将[变式1]中的氢氧化钠溶液改为硫酸溶液,其它同[变式1],试写出答案。
解析:原电池中,O2得到电子变为O2-离子,O2-离子在酸性溶液中与H+离子结合生成H2O。
H2失去电子变为H+离子。
电解池中,阴极吸引阳离子H+,H+得到电子变为H2。
阳极吸引阴离子OH-和SO,OH-失去电子变为H2O,放出O2。
答案:(1)O2+4e-+4H+=2H2O②H2-2e-=2H+(2)①2H++2e-=H2↑②4OH--4e-=2H2O+O2↑[变式3]原电池中的电解质溶液为氢氧化钠溶液,向负极通入一氧化碳或甲烷或乙烯或乙炔,原电池中两极上进行的电极反应、电池总反应和电解质溶液pH的变化分别是:(1)通入一氧化碳时,原电池中,①正极的电极反应为____;②负极的电极反应为____;③电池的总反应为____;④溶液pH的变化为____(填“增大”或“减小”或“不变”,下同)。
?电解原理?专题训练一、选择题1.用惰性电极电解以下溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解液的pH下降的是()①CuSO4②BaCl2③AgNO3④H2SO4A.①②B.①③C.①④D.②④2.如下图,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、无臭气a极板b极板X电极Z溶液A 锌石墨负极CuSO4B 石墨石墨负极NaOHC 银铁正极AgNO3D 铜石墨负极CuCl23b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b<d。
符合上述实验结果的盐溶液是()选项X YA MgSO4CuSO4B AgNO3Pb(NO3)2C FeSO4Al2 (SO4)3D CuSO4AgNO3“超越〞3号氢燃料电池轿车,每行驶100 km仅耗氢1 kg左右,同时消耗氧气约为(原子量:H—1,O—16)()A.100mol B.250molC.500mol D.1000mol5.如下图是电解CuCl2溶液装置,其中c、d为石墨电极,溶液中Cl-向c极挪动,那么以下有关判断正确的选项是()A.a为负极,b为正极B.c为阳极,d为阴极C.电解过程中,d极质量减小D.电解过程中,Cl-浓度不变6.关于电解NaCl水溶液,以下表达正确的选项是()A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠B.假设在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色C.假设在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,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7.在水中参加等物质的量Ag+,Pb2+,K+,SO42-,Cl-,NO3-,再用惰性电极电解片刻,那么氧化产物和复原产物的质量之比为()A.35.5:108 B.16:207C.8:1 D.35.5:18.用惰性电极电解以下溶液,一段时间后,再参加一定质量的另一种物质(中括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是()A.CuCl2 [CuO] B.NaOH [NaOH] C.NaCl [HCl] D.Na2SO4 [NaOH]9.如下图,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、无臭气a极板b极板X电极Z溶液A 锌石墨负极CuSO4B 石墨石墨负极NaOHC 银铁正极AgNO3D 铜石墨负极CuCl210通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圈为白色,外圈为浅红色。
高中化学学习材料金戈铁骑整理制作北大附属宿州实验学校高二化学弱电解质电解训练二及答案1.下列电解方程式书写错误的是()A.(NH4)2SO4溶于水:(NH4)2SO4===2NH+4+SO2-4PO4溶于水:H3PO43H++PO3-4B.HC.HF溶于水:HF H++F-D.NaHS溶于水:NaHS===Na++HS-,HS-H++S2-PO4溶于水要分步电离:H3PO4H++H2PO-4、解析:HPO-4H++HPO2-4、HPO2-4H++PO3-4。
H答案:B2.下列状态时,不能导电的电解质是()A.液态氯化氢 B.熔融食盐C.胆矾晶体D.氯水解析:氯水是混合物,能导电;熔融的食盐能导电。
答案:AC3.下列物质中的分类组合正确的是()A B C D强电解质HI CuSO4H2SO4BaSO4弱电解质HF CH3COOH CaCO3NH3·H2O非电解质SO2Cu H2O CH3CH2OH 解析:CaCO3应为强电解质,Cu既不是电解质,也不是非电解质,H2O是极弱的电解质。
答案:AD4.关于强、弱电解质叙述正确的是()A.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物B.强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物C.强电解质的水溶液中无溶质分子,弱电解质的水溶液中有溶质分子D.强电解质的水溶液导电能力强,弱电解质的水溶液导电能力弱解析:A项,部分共价化合物是强电解质;B项强电解质有些是难溶性的,如BaSO4;C项,强电解质在水中完全电离无溶质分子,弱电解质在水中部分电离,有溶质分子。
D项,水溶液的导电能力取决于溶液中离子浓度大小,与电解质的强弱无关。
答案:C5.(2011·广东模拟)下列对氨水溶液中存在的电离平衡NH3·H2O NH+4+OH-叙述正确的是()A.加水后,溶液中n(OH-)增大B.加入少量浓盐酸,溶液中c(OH-)增大C.加入少量浓NaOH溶液,电离平衡向正反应方向移动D.加入少量NH4Cl固体,溶液中c(NH+4)减少解析:A项加水使NH3·H2O电离,使n(OH-)增大;B项加入少量浓盐酸使c(OH-)减小;C项加入浓NaOH溶液,平衡向左移动;D项,加NH4Cl固体,c(NH+4)增大。
第2课时电解原理的应用学习目标核心素养1.了解电解原理在工业生产中的应用。
2.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。
1.通过对氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金等原理的分析,培养变化观念与平衡思想。
2.建立电解应用问题的分析思维模型,培养证据推理与模型认知的能力。
新课情境呈现电镀的妙用电镀在工业上的应用已经遍及国民经济各个生产领域中,如机械制造、无线电通讯、交通运输及轻工业系统,这些工业系统中使用金属镀层的目的是多种多样的。
其中应用最多的是为了防止金属制品及其组合件的腐蚀。
例如,一辆解放牌载重汽车上,零部件的受镀面积可达10 m2左右,其主要目的是防止金属锈蚀。
一些产品使用金属镀层则具有防护和装饰的双重目的,像自行车、钟表等。
在一些特殊情况下,电镀金属层则是为了赋予制品一定的物理、机械性能,如增加金属表面反光能力、提高表面导电能力、增加抗磨损能力、提高金属的热稳定性等。
让我们走进教材,一起学习电解原理的应用。
课前素能奠基新知预习一、氯碱工业1.概念:用电解__饱和氯化钠溶液__的方法来制取__氢氧化钠、氢气和氯气__,并以它们为原料生产一系列化工产品的工业,称为氯碱工业。
2.原理:(1)阳极反应:__2Cl--2e-===Cl2↑__(__氧化__反应)(2)阴极反应:__2H2O+2e-===H2↑+2OH-__(__还原__反应)(3)总反应:①化学方程式:__2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑__ ②离子方程式:__2Cl -+2H 2O=====电解2OH -+H 2↑+Cl 2↑__ 二、电镀1.概念:应用__电解__原理在某些金属表面镀上一薄层其他__金属__或合金的加工工艺。
2.目的:使金属增强__抗腐蚀__能力,增加美观度和表面硬度。
3.实例(在铁件上镀铜)。
材料 电极反应式 阴极 __Fe__ Cu 2++2e -===Cu 阳极 __Cu__Cu -2e -===Cu 2+电解质溶液__CuSO 4__溶液1.概念:粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质,常用电解的方法进行精炼。
第二节电能转化为化学能一一电解lh随堂模拟测试、I1.金属鎳有广泛的用途,粗镰中含有少童Fe、Zn. Cu. Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的下列叙述正确的是(已知:氧化性Fe2+vNi2+vCi>2+)()A.阳极发生还原反应.其电极反应式为:Ni2++2e一一NiB.电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Z2+D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt解析:电解精炼铜时,粗铜中比铜活泼的铁、锌等在阳极上首先被氧化变成相应的金属离子进入溶液,比铜不活泼的银、金等金属不能在阳极上被氧化,就以单质的形式沉积在阳极底部形成阳极泥。
把这些规律应用到本题中,由于铁、锌等比操活泼,铜、钳等没有操活泼, 所以铁、锌等要在阳极上被辜化,铜、钳等不会被氧化,而变成阳极泥。
故正确答案为D。
答案:D2.用电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和硫酸钠溶液一段时间,假设电解时温度不变且用惰性电极,下列说法不正确的是()A.当电池负极消耗加g气体时,电解池阴极有加£气体生成B.电解池的阳极反应式为:4OH--4e-—2H2O+O2fC.电解后c(Na2SOj不变,且溶液中有晶体析出D.电池中c(KOH)不变;电解池中溶液pH变大解析:氢氧燃料电池的电极反应式分别为:员极:2H2-4e + 4OH- —*4H2O,正极:O2 + 4e +2H2O—*4OH-;用惰性电极电解饱Na2SO4液,实质为电解业。
,电极反应式为阳极:4OH - - 4e —*O2f +2H2O,阴极:4H++4e--*2H2 f e A项,根据转移电子守恒,电池员极消耗H2的质量与电解池阴极生成H2的质量相同;C项,电解后,22SO4 溶液仍为饱和溶液,温度不变,c(Na2SO4)不变,但由于消耗H2O ,溶液中会析岀Na2SO410H2O晶体;D项,电池中“(KOH)不变,由于生成H2O , c(KOH)减小,电解池中NihSOq溶液浓度不变,溶液pH不变。
高中化学必修课-----电解原理的应用知识讲解及巩固练习题(含答案解析)【学习目标】1、了解电解在电镀、氯碱工业、电冶金方面的应用;2、通过探究活动,加强观察、分析、推理及归纳总结的能力。
【要点梳理】【高清课堂:电解原理的应用#电解原理的应用】要点一、电解原理的应用O2NaOH+H粗盐水精制食盐水要点诠释:(1)电解精炼铜,粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等失去电子,变成金属阳离子进入溶液,Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e-=Ni2+,其他的杂质以阳极泥的形式沉积。
(2)电镀时,阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等,因此电镀液的浓度保持不变。
(3)电解或电镀时,电极质量减少的电极必为金属电极(阳极),电极质量增加的电极必为阴极且溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。
(4)由于Al2O3熔点很高,电冶时加入冰晶石(Na3AlF6)以降低其熔点。
(5)离子交换膜法制烧碱①离子交换膜电解槽的组成由阳极(金属钛网)、阴极(碳钢网)、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成,每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。
下图表示一个单元槽的示意图。
②阳离子交换膜的作用将电解槽隔成阴极室和阳极室,它只允许阳离子(Na+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和气体通过。
这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
要点二、原电池和电解池的区别和联系【高清课堂:电解原理的应用#原电池和电解池的区别和联系】电子、溶液中离子流向:【典型例题】类型一、电解原理的应用例1(2014山东高考)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。
由有机阳离子、Al2Cl7﹣和AlCl4﹣组成的离子液体做电解液时,可在钢制品上电镀铝。
(1)钢制品应接电源的极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为,若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为。
第2节 电能转化为化学能——电解第1课时 电解的原理[经典基础题]1.用石墨棒作阳极、铁棒作阴极电解熔融的氯化钠,下列说法中正确的是( )A .石墨周围有大量的Na +B .铁棒质量增加C .电子通过电解质溶液由石墨棒流向铁棒D .铁棒电极发生氧化反应 答案 B解析 阴离子移向阳极(石墨),发生氧化反应:2Cl --2e -===Cl 2↑,阳离子移向阴极,发生还原反应:2Na ++2e -===2Na ;电子不能通过电解质溶液,熔融的电解质是由于自由移动的离子定向移动而导电。
2.用铂电极(惰性)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H 2和O 2的是( )A .稀NaOH 溶液B .HCl 溶液C .CuSO 4溶液D .酸性AgNO 3溶液答案 A 3.下列叙述正确的是( )A .电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B .用惰性电极电解Na 2SO 4溶液,阴、阳两极产物的物质的量之比为1∶2C .用惰性电极电解饱和NaCl 溶液,若有1 mol 电子转移,则生成1 mol NaOHD .酸、碱、盐溶液电解后pH 都增大 答案 C解析 电解池的阳极发生失电子的氧化反应,A 错;电解Na 2SO 4溶液,实际是电解水,阴极生成H 2,阳极生成O 2,二者物质的量之比为2∶1,B 错;电解饱和NaCl 溶液:2NaCl +2H 2O =====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑,每转移1 mol 电子,则生成1 mol NaOH ,C 对;H 2SO 4、NaOH 、Na 2SO 4溶液电解后pH 会分别减小、增大、不变。
4.用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液,一段时间后,向剩余电解质溶液中加入适量相应的溶质能使溶液恢复到电解前浓度的是( )A .AgNO 3B .Na 2SO 4C .CuCl 2D .KCl答案 C解析 直接加入溶质就能使溶液恢复到电解前的浓度应属于电解溶质型,即选C ;AgNO 3发生的电解反应是:4AgNO 3+2H 2O =====通电4Ag +O 2↑+4HNO 3,可加Ag 2O 或Ag 2CO 3;电解Na 2SO 4的水溶液实际电解的是水;电解KCl 水溶液实际电解的是溶质和溶剂,通HCl 气体能恢复原状。
电解规律【巩固练习】一、选择题1.以Pt作电极,用电源串联电解分装在两个烧杯里的200mL0.3mol·L-1NaCl溶液和300mL0.1mol·L-1的AgNO3溶液,过一段时间后取出电极,将两杯溶液混合,则对混合溶液的pH判断正确的是()。
A.小于7 B.大于7C.等于7 D.大于或等于72.某铝冶炼厂以碳棒为电极,电解熔融状态的Al2O3,当生成54kg铝时,阳极消耗24kg碳,则阳极生成的CO 和CO2混合气中,CO与CO2两种气体的分子个数之比为()。
A.1∶2 B.2∶1C.1∶3 D.1∶13.CuI是一种不溶于水的白色固体,它可由反应:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2而得到。
现以石墨为阴极,以Cu为阳极电解KI溶液,通电前的电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。
电解开始不久阴极区溶液呈红色,而阳极区溶液呈现蓝色,对这个现象的正确解释是()。
①阴极电极反应2H++2e-=H2↑使c(OH-)>c(H+)②阳极2Cu+4I――4e-=2CuI↓+I2,I2遇淀粉变蓝③阳极Cu-2e-=Cu2+,Cu2+显蓝色④电极2I――2e―=I2,I2遇淀粉变蓝A.①② B.①③C.①④ D.③④4.通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞(亚汞的化合价为+1)溶液,若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n(硝酸银)∶n(硝酸亚汞)=2∶1,则下列表述正确的是()。
A.在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n(Ag)∶n(Hg)=2∶1B.在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C.硝酸亚汞的化学式为HgNO3D.硝酸亚汞的化学式为Hg2(NO3)25.某学生为完成2HCl+2Ag=2AgCl↓+H2↑,设计如图所示的四个实验,你认为可行的实验是()。
6.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,当阴极上增重a g时,在阳极上同时产生b L(标准状况)氧气,从而可知M的相对原子质量是()。
电解规律【巩固练习】一、选择题1.以Pt作电极,用电源串联电解分装在两个烧杯里的200mL0.3mol·L-1NaCl溶液和300mL0.1mol·L-1的AgNO3溶液,过一段时间后取出电极,将两杯溶液混合,则对混合溶液的pH判断正确的是()。
A.小于7 B.大于7C.等于7 D.大于或等于72.某铝冶炼厂以碳棒为电极,电解熔融状态的Al2O3,当生成54kg铝时,阳极消耗24kg碳,则阳极生成的CO 和CO2混合气中,CO与CO2两种气体的分子个数之比为()。
A.1∶2 B.2∶1C.1∶3 D.1∶13.CuI是一种不溶于水的白色固体,它可由反应:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2而得到。
现以石墨为阴极,以Cu为阳极电解KI溶液,通电前的电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。
电解开始不久阴极区溶液呈红色,而阳极区溶液呈现蓝色,对这个现象的正确解释是()。
①阴极电极反应2H++2e-=H2↑使c(OH-)>c(H+)②阳极2Cu+4I――4e-=2CuI↓+I2,I2遇淀粉变蓝③阳极Cu-2e-=Cu2+,Cu2+显蓝色④电极2I――2e―=I2,I2遇淀粉变蓝A.①② B.①③C.①④ D.③④4.通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞(亚汞的化合价为+1)溶液,若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n(硝酸银)∶n(硝酸亚汞)=2∶1,则下列表述正确的是()。
A.在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n(Ag)∶n(Hg)=2∶1B.在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C.硝酸亚汞的化学式为HgNO3D.硝酸亚汞的化学式为Hg2(NO3)25.某学生为完成2HCl+2Ag=2AgCl↓+H2↑,设计如图所示的四个实验,你认为可行的实验是()。
6.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,当阴极上增重a g时,在阳极上同时产生b L(标准状况)氧气,从而可知M的相对原子质量是()。
4.3.2电解类型及电极反应式班级姓名小组___________ 【基础训练】1.(2019·岳阳高二检测)下列离子方程式书写正确的是 ( )A.用Cu片作阳极电解饱和食盐水: 2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-B.用两个铜片作电极电解AgNO3溶液: 4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+C.用石墨作电极电解AlCl3溶液: 2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-D.用石墨作电极电解CuSO4溶液: 2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+2.用惰性电极电解下列物质的水溶液时,在阳极无气体放出的是 ( )A.AgNO3B.CuCl2C.NaOHD.Na2S3.如图为直流电源电解Na2SO4水溶液的装置。
通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊试液。
下列实验现象中正确的是 ( )A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色4.某同学为了使反应2HCl+2Ag2AgCl+H2↑能进行,设计了下列四个实验,如下图所示,你认为可行的方案是( )5.以石墨为电极,电解K I溶液(其中含有少量酚酞和淀粉),下列说法错误的是( )A.阴极附近溶液呈红色B.阴极逸出气体C.阳极附近溶液呈蓝色D.溶液的pH变小6.用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液,电解一段时间后,再加入W,能使溶液恢复到电解前的状态,符合题意的一组是( )选项X Y Z W A C Fe NaCl H2OB Pt Cu CuSO4Cu(OH)2C C C H2SO4H2OD Ag Fe AgNO3AgNO3晶体7.等物质的量的BaCl2、K2SO4和AgNO3溶于水形成混合溶液,用石墨电极电解此溶液,经过一段时间后,阴、阳两极收集到的气体体积之比为3∶2。
下列说法正确的是 ( )A.阴极反应为Ag++e-AgB.阳极始终发生反应:2Cl--2e-Cl2↑C.两极共生成三种气体D.向电解后溶液中通入适量的HCl可使溶液恢复到电解前的状态8.如图所示,将两烧杯中电极用导线相连,四个电极分别为Mg、Al、Pt、C。
《电解》变式训练
命题:阚蜀相审核:张协合日期:2011.9.17 编号:9
〖变式训练1〗将含有0.4 molCu(NO3)2和0.4 mol KCl的水溶液1 L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上析出0.3 mol Cu,此时在另一电极上放出气体的体积约为(标准状况)()
A.5.6 L B.6.72 L C.2.8 L D.13.44 L
〖变式训练2〗用石墨作电极电解100mLH2SO4和CuSO4的混合液,通电一段时间后,两极均收集到2.24L气体(标准状况),则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为( )
A、1mol·L-1
B、2mol·L-1
C、3mol·L-1
D、4mol·L-1
〖变式训练3〗用石墨电极在一定温度下电解K2SO4饱和溶液mg,当阴极产生amol气体时,从溶液中析出ng无水晶体,则剩余溶液的溶质质量分数是( )
【当堂检测】
1.(2011全国II)用石墨做电极电解CuSO4溶液。
通电一段时间后,欲使用电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的()
A.CuSO4 B.H2O C.CuO D.CuSO4·5H2O
2.(09山东卷29)
(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。
阴极的电极反应式是。
3.(2010山东卷)对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
②以铝材为阳极在H2SO4 溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应为___________。