高中化学精讲电解原理及应用
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第2课时 电解原理的应用1.装置2.现象(1)阳极上:有气体产生。
(2)阴极上:有气体产生,阴极附近溶液变红。
3.原理分析及电极反应电解时,Cl -、OH -移向阳极,Na +、H +移向阴极。
(1)阳极离子放电顺序:Cl ->OH -,电极反应:2Cl --2e -===Cl 2↑(氧化反应)。
(2)阴极离子放电顺序:H +>Na +,电极反应:2H ++2e===H 2↑(还原反应)。
4.电解反应化学方程式: 2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +H 2↑+Cl 2↑,离子方程式:2Cl -+2H 2O=====通电2OH -+H 2↑+Cl 2↑。
[师生互动·解疑难](1)电解饱和食盐水阴极区溶液呈碱性的原因:电解饱和食盐水过程中,阴离子放电顺序为H +>Na +,所以H +在阴极上得电子而生成H 2,破坏了水的电离平衡,促进了水的电离,使阴极区溶液中c (OH -)>c (H +),所以阴极区溶液呈碱性。
(2)氯碱工业上电解饱和食盐水通常以石墨作阳极,涂镍碳钢网作阴极。
(3)用湿润的KI 淀粉试纸检验阳极放出的氯气。
1.工业上电解食盐水的阴极区产物是( )A .氯气B .氢气和氯气C .氢气和氢氧化钠D .氯气和氢氧化钠1.装置2.原理阳极:Cu(粗铜)-2e -===Cu 2+。
阴极:Cu 2++2e -===Cu 。
3.重要提示(1)铜的电解精炼过程中,Zn 、Ni 、Fe 等比铜活泼的金属在阳极放电变成金属阳离子进入溶液,不如铜活泼的银、金、铂等金属不放电与其他不溶性杂质混在一起沉积在电解池的底部,形成阳极泥。
(2)精炼铜时,由于阳极上溶解的金属为Fe 、Zn 、Ni 、Cu 等,而在阴极上只有Cu 析出,根据电子守恒,阳极溶解的质量小于阴极析出的质量。
(3)电解精炼后溶液中阴离子浓度不变,阳离子浓度有的(如Cu 2+)变小,有的(如Zn 2+、Fe 2+、Ni 2+等)变大。
原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
①电源;②电极(惰性或非惰性);③电解质(水溶液或熔化态)。
反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极。
由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
考点39原电池原理及应用1.复习重点1.原电池的电极名称及电极反应式,2.对几种化学电源的电极反应式的认识和书写,3.原电池原理的应用。
4.其中原电池原理及有关计算是高考的命题热点。
[复习提问]氧化还原反应的特征是什么?氧化还原反应的本质是什么?(答)元素化合价发生升降(答)电子的转移复习旧知识,引入新知识。
温故而知新[多媒体展示]原电池在当今生产、生活和科技发展中广泛的用途观看屏幕从教材中吸取信息,重视教材、阅读教材,培养学生紧扣教材的思想[讲述]尽管这些电池大小、用途、功效各有不同,但设计原理是相同的提出课题[多媒体动画模拟]原电池组成实验装置的改变:a、溶液相同,电极变化:b、电极相同,溶液变化:c、断路:思考:原电池装置构成必须具备哪些条件?培养学生类比,归纳、总结的自主学习的能力[板书]原电池组成条件:(-)较活泼的金属(a)电极(+)较不活泼的金属或非金属(b)电解质溶液(c)闭合回路培养学生分析问题的能力从以上讨论的原电池装置中我们来总结一下:原电池原理原电池原理:电子负极正极(导线)流出电子流入电子发生氧化反应发生还原反应培养学生分析、归纳能力[设问]那么电极上的反应如何写?书写时要注意什么?[讲述]以Zn-Cu原电池为例练电极反应式和电池总反应强调注意点,作业规范化。
2023年高三化学教案电解原理及其应用(精选3篇)教案一:电解原理及其应用——电解反应的基本概念和电解质溶液的导电性质学习目标:1. 了解电解反应的基本概念和原理。
2. 掌握电解质溶液的导电性质及其影响因素。
3. 了解电解质在电解过程中的应用。
教学重点:1. 电解反应的基本概念和原理。
2. 电解质溶液的导电性质及其影响因素。
教学难点:1. 电解质在电解过程中的应用。
教学准备:1. 教材:高中化学教材。
2. 实验器材:电解槽、电池、导线、电极等。
3. 实验药品:NaCl溶液、CuSO4溶液等。
教学过程:Step 1:导入(5分钟)通过展示一个电解槽和电极的图片,引起学生对电解的兴趣,激发学生对电解的好奇心。
Step 2:讲解电解反应的基本概念和原理(15分钟)1. 什么是电解反应?电解反应是指在电解质溶液中,通过外加电压,使金属离子得以向阴极还原,非金属离子得以向阳极氧化的过程。
2. 电解质溶液的导电性质:电解质溶液能够导电的原因是其中存在可自由移动的离子。
电解质溶液的导电性与溶液中电解质的浓度和离子的迁移速度有关。
Step 3:讨论电解质溶液导电性质及其影响因素(20分钟)1. 为什么纯水不导电?纯水中几乎没有带电离子,所以不具备导电性。
2. 为什么强电解质溶液导电能力强于弱电解质溶液?强电解质溶液中大部分离子已经离解,能够自由移动,故具有较强的导电能力。
3. 电解质溶液的导电能力与溶液中电解质的浓度和离子的迁移速度有关。
Step 4:介绍电解质在实际应用中的一些例子(10分钟)1. 化学电镀:通过电解质溶液中的金属离子,将金属镀在电镀物体的表面。
2. 电解水制氢:通过电解水,将水分解为氧气和氢气。
3. 盐的电解法制取氯气:通过盐水电解,将氯气从盐水中分离出来。
Step 5:实验演示(15分钟)进行一个电解实验,例如电解CuSO4溶液,观察电极上的变化,通过实验充实学生对电解反应的理解。
Step 6:小结(5分钟)总结电解反应的基本概念和原理,以及电解质溶液的导电性质及其影响因素。
电解池Array一、电解原理1.概念(1)使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。
(2)把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
(3)当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程2.电解原理:CuCl2=Cu2++2Cl-与电源负极相连的电极为阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应)与电源正极相连的电极为阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)CuCl2Cu+Cl2↑3.电解池中的电子的移动方向电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(被还原)电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极→电源正极4. 电极产物的判断离子的放电顺序阴极:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+阳极:M(金属,金铂除外)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根5.电极反应式的书写:电子守恒、电荷守恒、原子守恒(特别注意电解质及所处环境)。
6.电解规律二、电解原理的应用1.电镀①电镀即是特殊情况下的电解,一般不必把它当做一个新知识处理。
②由于电镀的特殊性(镀层作阳极,失电子,发生氧化反应,镀层阳离子得电子,发生还原反应)使电镀的结果是除了阳极变薄(金属溶解),阴极变厚(镀层金属吸附)之外,无任何其他变化。
其电极方程式一般为:阳极:M-ne-=M n+阴极:M n++ne-=M2.电冶金铜的电解精炼以粗铜为阳极,以纯铜为阴极,以CuSO4溶液为电解液进行电解阳极:Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+阴极:Cu2++2e-=Cu思考冶炼钠、镁、铝3.氯碱工业—工业上用电解饱和食盐水(NaCl溶液)的方法制取烧碱(NaOH)、氯气(Cl2)、氢气(H2),以及以烧碱(NaOH)、氯气(Cl2)、氢气(H2)为原料生产一系列其他化工产品的化工生产过程统称氯碱工业。
(基础化工之一)氯碱工业的应用:化工、轻工、纺织、冶金、石化及公用事业。
高中化学中的电解原理及其应用在高中化学的学习中,电解原理是一个十分重要的概念,它不仅在理论上具有深刻的意义,而且在实际应用中也有着广泛的用途。
让我们一起来深入了解一下这一神奇的化学原理及其丰富多样的应用。
一、电解原理的基本概念电解,简单来说,就是在直流电的作用下,使电解质溶液或熔融电解质在阴阳两极发生氧化还原反应的过程。
要理解电解原理,首先得清楚电解池的构成。
电解池由直流电源、两个电极(阳极和阴极)以及电解质溶液(或熔融电解质)组成。
在电解池中,与电源正极相连的电极称为阳极,与电源负极相连的电极称为阴极。
在电解过程中,阳极发生氧化反应,阴离子失去电子;阴极发生还原反应,阳离子得到电子。
例如,在电解氯化铜溶液时,氯离子在阳极失去电子生成氯气,铜离子在阴极得到电子生成铜单质。
二、电解原理的影响因素1、电极材料电极材料的性质会影响电解反应的进行。
惰性电极(如铂、金等)在电解时本身不参与反应,而活性电极(如铁、铜等)可能会参与反应。
2、电解质溶液的浓度电解质溶液浓度的大小会影响离子的迁移速度和反应速率。
3、电流强度电流强度越大,电解反应的速率通常越快。
4、温度适当提高温度可以加快离子的运动速度,从而加快电解反应的速率。
三、电解原理的应用1、电解精炼电解精炼是利用电解原理提纯金属的一种方法。
以铜的电解精炼为例,粗铜作为阳极,纯铜作为阴极,硫酸铜溶液作为电解质溶液。
在电解过程中,阳极的粗铜逐渐溶解,杂质如锌、铁、镍等比铜活泼的金属先溶解成为离子进入溶液,而金、银等不活泼的金属则沉淀为阳极泥;阴极上铜离子得到电子析出纯铜,从而达到提纯铜的目的。
2、电镀电镀是一种表面处理技术,也是基于电解原理。
将需要镀金属的物件作为阴极,镀层金属作为阳极,含有镀层金属离子的溶液作为电解质溶液。
通过电解,在阴极上沉积出均匀、致密、结合良好的镀层,起到保护、装饰或赋予特殊功能的作用。
比如,我们常见的镀铬、镀锌等。
3、氯碱工业氯碱工业是电解食盐水制取烧碱、氯气和氢气的工业生产方法。
第3讲 电解池的工作原理及应用 金属的腐蚀与防护[考纲要求] 1.了解电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
考点一 电解的原理 1.电解定义在________作用下,电解质在两个电极上分别发生______和__________的过程。
2.能量转化形式________转化为________。
3.电解池 (1)构成条件①有与________相连的两个电极。
②__________(或__________)。
③形成____________。
(2)电极名称及电极反应(如图)(3)电子和离子移动方向①电子:从电源________流向电解池的________;从电解池的________流向电源的________。
②离子:阳离子移向电解池的________; 阴离子移向电解池的________。
4.分析电解过程的思维程序(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H +和OH -)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极:阳离子放电顺序:Ag +>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸)>Fe 2+>Zn 2+>H +(水)>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K +。
阳极:活泼电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根离子。
(4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
(5)最后合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
5.用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程,并总结电解规律(用惰性电极电解)电解质(水溶液) 电极方程式 被电解 的物质 电极产物 溶液pH 变化的原因、结果 电解质溶液复原 阳极阴极含氧酸(如H 2SO 4)阳极:_________水减少,酸溶液的浓加_______阴极:_________ ___ 度____,pH____强碱(如NaOH) 阳极:____________阴极:____________水减少,碱溶液的浓度____,pH____加____活泼金属的含氧酸盐(如KNO3、Na2SO4) 阳极:____________阴极:____________水减少,盐溶液的浓度____,pH__________(若为水解的盐)加____无氧酸(如HCl),除HF外阳极:____________阴极:____________________(如Cl2)H+放电,c(H+)减小,pH____不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2),除氟化物外阳极:____________阴极:____________________(如Cl2)________(如Cu)pH基本不变加______活泼金属的无氧酸盐(如NaCl) 阳极:__________阴极:__________________(如Cl2)H+放电,c(H+)减小,c(OH-)增大,pH____不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4) 阳极:____________阴极:_________________(如Cu)OH-放电,c(OH-)减小,c(H+)增大,pH____加____或_______1.分别写出用惰性电极电解上述5中各物质的化学方程式或离子方程式:(1)________________________________________________________________________; (2)________________________________________________________________________; (3)________________________________________________________________________; (4)________________________________________________________________________; (5)________________________________________________________________________。
电解原理的应用讲解1. 什么是电解电解是指利用电流的作用将物质分解成其它物质的一种化学过程。
电解涉及到物质的电离和电子转移。
在电解过程中,正极吸引阴离子,负极吸引阳离子,从而使物质发生分解。
2. 电解的基本原理电解的基本原理是根据电解质溶液中的离子活动性差异,通过外加电压使得阳离子在负极还原生成金属,而阴离子在正极氧化。
这个过程需要消耗电能来完成。
3. 电解的应用3.1 电解制取金属电解在金属制备方面起到了重要作用,特别是对于难以通过传统冶炼方法得到纯金属的情况。
通过电解,可以将金属从其化合物溶液中析出,并得到高纯度的金属。
常见的电解制备金属的过程包括铝的电解制取、铜的电解精制等。
3.2 电解电镀在电解电镀过程中,通过电流将金属离子还原,使其沉积在导电材料表面上,从而实现对材料的镀层覆盖。
电解电镀主要应用于金属表面改性、防腐蚀和美观等方面。
常见的电解电镀包括镀铬、镀锌、镀镍等。
3.3 电解水制氢气和氧气电解水是一种通过电流将水分解成氢气和氧气的过程。
在电解水中,电流通过水分子,将其分解成氢离子和氧离子,然后在电极上发生氧气和氢气的析出反应。
这种方法可用于制备氢气和氧气,是一种清洁的能源制备方法。
3.4 电解治疗电解治疗是一种利用电流刺激人体组织来达到治疗目的的方法。
电解治疗常用于神经系统疾病、肌肉疼痛等情况的康复治疗。
通过调节电流的强度和方向,可以促进血液循环、加速组织修复和减轻疼痛。
3.5 电解合成化学品电解也可以用于合成化学品。
通过电解的作用,可以改变溶液中化学物质的活性和结构,从而实现新的化学品合成。
电解合成在有机化学中有着广泛的应用,可以用于合成有机化合物、催化剂等。
3.6 电解分离与提纯电解分离与提纯是利用电解的原理将混合物中的物质分离和提纯。
通过外加电压,可以使得特定物质在电解过程中发生析出、溶解或电离,并通过收集和过滤等处理,得到纯度较高的物质。
4. 电解的优点和局限性电解作为一种化学分析和制备方法具有以下优点:•高纯度:电解可以得到高纯度的产品,特别是对于某些难以通过其它方法得到纯度较高的物质。
电解原理的应用知识点1. 电解过程简介电解是指通过通电的方式,在电解质溶液或熔融状态下,将化合物分解成离子的过程。
在电解过程中,正极收集到阴离子,负极收集到阳离子。
这种电解过程可以应用于各个领域,具有广泛的应用价值。
2. 电解在化学工业中的应用•金属电解:电解可以用于金属的提纯和制备过程中。
例如,铝的制取就是通过电解氧化铝溶解液来实现的。
•水电解制氢:使用可再生能源产生的电能,将水分解成氢气和氧气。
这是一种环保和可持续的制氢方法。
3. 电解在电池工业中的应用•锂离子电池:电解质是锂盐的溶液,通过正极和负极之间的离子传输来实现电荷的流动。
•燃料电池:燃料电池是通过电解质中的离子传输实现化学能到电能的转换的电池。
4. 电解在环境保护中的应用•电解水处理:通过电解的方式,可以加速水中有害物质的氧化、沉淀和去除过程,达到水处理的目的。
•电沉积:电解沉积是一种将金属离子还原成金属沉积在电极上的方法,可以用于回收废水中的金属离子。
5. 电解在医学领域中的应用•电泳技术:电泳是通过将物质置于电场中,利用不同物质在电场作用下迁移速度差异实现分离的方法。
在DNA分析和生物分子研究中得到广泛应用。
•电解疗法:通过将电流引入人体,调节细胞活动和改善血液循环,用于治疗某些疾病。
6. 电解在金属加工中的应用•电火花加工:电解放电用于金属加工中,可以实现高精度的切割、钻孔和雕刻等操作,被广泛应用于模具制造和精密工艺加工中。
•电解抛光:通过电解反应将金属表面氧化物还原,实现金属表面的抛光和增加光泽度。
7. 电解在电镀工业中的应用•金属电镀:电解可用于对金属表面进行保护、装饰和改良。
通过控制电解质和电流的条件,可以实现不同金属的电镀。
8. 电解在能源领域中的应用•电解制氧:通过电解水分解产生的氢气和氧气可以用作可再生能源的一种形式。
•电解制氨:电解还可以用于制备氨气,这是一种广泛用于化学肥料和合成材料生产的重要原料。
以上是电解原理的应用知识点,电解作为一种重要的实验和生产技术,在很多领域中都有着广泛的应用前景和重要的意义。
考点40电解原理及应用1.复习重点1.电解原理及其应用,放电顺序,电极反应式的书写及有关计算;2.氯碱工业。
2.难点聚焦一、理解掌握电解池的构成条件和工作原理1、要判断电解产物是什么,必须理解溶液中离子放电顺序阴极放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。
放电顺序是 K +、Ca 2+、Na +、Mg 2+、Al 3+、Zn 2+、Fe 2+(H +)、Cu 2+、Hg 2+、Ag +、Au 3+放电由难到易阳极:若是惰性电极作阳极,溶液中的阴离子放电,放电顺序是S 2-、I -、Br -、Cl -、OH -、含氧酸根离子(NO 3-、SO 42-、CO 32-)、F -失电子由易到难若是非惰性电极作阳极,则是电极本身失电子。
要明确溶液中阴阳离子的放电顺序,有时还需兼顾到溶液的离子浓度。
如果离子浓度相差十分悬殊的情况下,离子浓度大的有可能先放电。
如理论上H +的放电能力大于Fe 2+、Zn 2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时,由于溶液[Fe 2+]或[Zn 2+]>>[H +],则先在阴极上放电的是Fe 2+或Zn 2+,因此,阴极上的主要产物则为Fe 和Zn 。
但在水溶液中,Al 3+、Mg 2+、Na +等是不会在阴极上放电的。
2、电解时溶液pH 值的变化规律电解质溶液在电解过程中,有时溶液pH 值会发生变化。
判断电解质溶液的pH 值变化,有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H 2,阳极上无O 2产生,电解后溶液pH值增大;②若阴极上无H 2,阳极上产生O 2,则电解后溶液pH 值减小;③若阴极上有H 2,阳极上有O 2,且222O H V V =,则有三种情况:a 如果原溶液为中性溶液,则电解后pH 值不变;b 如果原溶液是酸溶液,则pH 值变小;c 如果原溶液为碱溶液,则pH 值变大;④若阴极上无H 2,阳极上无O 2产生,电解后溶液的pH 可能也会发生变化。
如电解CuCl 2溶液(CuCl 2溶液由于Cu 2+水解显酸性),一旦CuCl 2全部电解完,pH 值会变大,成中性溶液。
3、进行有关电化学计算,如计算电极析出产物的质量或质量比,溶液pH 值或推断金属原子量等时,一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。
三、理解金属腐蚀的本质及不同情况,了解用电化学原理在实际生活生产中的应电解原理的应用(1)制取物质:例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。
(2)电镀:应用电解原理,在某些金属或非金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。
电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液。
电镀过程中该金属阳离子浓度不变。
(3)精炼铜:以精铜作阴极,粗铜作阳极,以硫酸铜为电解质溶液,阳极粗铜溶解,阴极析出铜,溶液中Cu2+浓度减小(4)电冶活泼金属:电解熔融状态的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金属单质。
3.例题精讲例1某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值,其实验方案的要点为:①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如图24—1。
②强度为I A,通电时间为t s后,精确测得某电极上析出的铜的质量为m g。
图24—1试回答:(1)这些仪器的正确连接顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示,下同)E接____________,C接____________,____________接F。
实验线路中的电流方向为________→_______→________→C→________→________(2)写出B电极上发生反应的离子方程式____________,G试管中淀粉KI溶液变化的现象为____________,相应的离子方程式是____________。
(3)为精确测定电极上析出铜的质量,所必需的实验步骤的先后顺序是____________。
①称量电解前电极质量②刮下电解后电极上的铜并清洗③用蒸馏水清洗电解后电极④低温烘干电极后称量⑤低温烘干刮下的铜后称量⑥再次低温烘干后称量至恒重(4)已知电子的电量为 1.6×10-19 C。
试列出阿伏加德罗常数的计算表达式:N A=____________。
命题意图:考查学生对电解原理的理解及完成电解实验的能力。
知识依托:电解原理。
错解分析:电解CuCl2(aq)发生如下反应:Cu2++2Cl-电解Cu+Cl2↑Cl2有毒,须作处理,装置中G,作用即此,如果不注意观察,忽略了或猜不透G的作用,就会得出错误的答案。
不能排除②⑤干扰,也会得出错误答案。
解题思路:(1)B电极上应产生Cl2:2Cl--2e-====Cl2↑B极上流出电子,电子进入直流电源的正极,即F极,由此可得仪器连接顺序及电流方向。
(2)B中产生Cl2,Cl2进入G中与KI反应,有I2生成,I2使淀粉变蓝色。
(3)镀在A 电极上的Cu 是没必要刮下的,也无法刮干净,还能将A 电极材料刮下,故②⑤两步须排除在外。
(4)由电学知识,可求电量Q :Q =I A ×t s=It C由此可求出通过的电子个数:N (e -)=1919-106.1C 101.6C -⨯=⨯It It 其物质的量为:n (e -)= A19A 19-106.1101.6N It N It -⨯=÷⨯ 而电子个数与Cu 的关系为:Cu 2++2e -====Cu 根据生成Cu m g 得:1-mol g 64g ⋅m =A 19106.1N It -⨯×21 N A 可求。
答案:(1)D A B F B A D E(2)2Cl --2e -====Cl 2↑ 变蓝色 Cl 2+2I -====2Cl -+I 2↓(3)①③④⑥(4)N A =19106.1264-⨯⨯⨯t I m mol -1 例2.用Pt 电极电解AgF(aq),电流强度为a A ,通电时间为t min ,阴极增重m g ,阳极上生成标准状况下的纯净气体V L ,以q C 表示一个电子的电量,M r 表示Ag 的相对原子质量,则阿伏加德罗常数N A 可表示为( ) A.Vq t a 1344mol -1B.m q tM a r mol -1C.m q tM a r 60D.以上答案都不对.解析:若认为逸出气体是F 2,则会误选A ;若粗心未把t min 转化为60t s 进行计算,则会误选B ;若忽视单位则会误选C 。
正确答案应是:mq tM a r 60mol -1例3.用图24—2所示的装置进行电解。
通电一会儿,发现湿润的淀粉KI 试纸的C 端变为蓝色。
则:图24—2(1)A中发生反应的化学方程式为__________________。
(2)在B中观察到的现象是________、________、________。
(3)室温下,若从电解开始到时间t s,A、B装置中共收集到标准状况下的气体0.168 L,若电解过程中无其他副反应发生,经测定电解后A中溶液体积恰为1000 mL,则A溶液的pH为______。
解析:可以认为线路中串联了3个电解池。
当选定一个为研究对象时,另外的2个可看作是线路或是电阻。
先选定湿润的淀粉KI试纸为研究对象。
由于C端变为蓝色,可知C端有I2生成:2I--2e-====I2I2使淀粉变蓝色。
该反应是在电解池的阳极发生的反应,由此可以断定外接电源的E端为负极,F端为正极。
(1)(2)选A(或B)为研究对象,可忽略B(或A)和淀粉KI试纸的存在。
(3)由题意可得如下关系式:4H+~O2+2H2根据气体的体积可求出n(H+)、c(H+)及pH。
答案:(1)4AgNO3电解4Ag+O2↑+4HNO3(2)石墨极有气泡产生Cu极周围变蓝色溶液中有蓝色沉淀生成(3)2例4.将羧酸的碱金属盐电解可得烃类化合物。
例如:2CH 3COOK +H 2O −−→−电解CH 3—CH 3↑+2CO 2↑+H 2↑+2KOH (阳)(阳) (阴) (阴) 据下列衍变关系回答问题: ClCH 2COOK(aq)−−→−电解A(混合物)E D C B B[O][O]−→−−→−−→−−→−+∆ (1)写出电极反应式 阳极,阴极 。
(2)写出下列反应方程式A →B : ,B →C : 。
(3)D 和B 在不同条件下反应会生成三种不同的E ,试写出它们的结构简式 、 、 。
解析:准确理解题给信息是解决问题的关键。
电解CH 3COOK(aq)时,阳极吸引阴离子:CH 3COO -和OH -,事实上放电的是CH 3COO -,2CH 3COO --2e -−→−2CO 2↑+CH 3-CH 3↑,阴极吸引阳离子:H +和K +,放电的是H +,2H ++2e -====2H 2↑ 答案:(1)2ClCH 2COO --2e -−→−CH 2Cl -CH 2Cl +2CO 2↑ 2H ++2e -====H 2↑ (2)CH 2Cl -CH 2Cl +2KOH −→−∆CH 2(OH)-CH 2(OH)+2KCl CH 2(OH)-CH 2(OH)+O 2−→−Cu OHC -CHO +2H 2O4.实战演练一、选择题(每小题5分,共45分)1.银锌电池广泛用做各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:2Ag +Zn(OH)2 Ag 2O +Zn +H 2O,在此电池放电时,负极上发生反应的物质是A.AgB.Zn(OH)2C.Ag 2OD.Zn2.(2002年上海高考题)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl 2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是浓 H 2SO 4△A.a 为正极,b 为负极;NaClO 和NaClB.a 为负极,b 为正极;NaClO 和NaClC.a 为阳极,b 为阴极;HClO 和NaClD.a 为阴极,b 为阳极;HClO 和NaCl3.下列关于实验现象的描述不正确的是A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡B.用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快4.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。
氢镍 电池的总反应式是:21H 2+N iO (OH ) N i(OH )2。
根据此反应式判断下列叙述中正确的是A.电池放电时,电池负极周围溶液的pH 不断增大B.电池放电时,镍元素被氧化C.电池充电时,氢元素被还原D.电池放电时,H 2是负极 5.如下图所示两个装置中,溶液体积均为200 mL ,开始时电解质溶液的浓度均为0.1 mol ·L -1,工作一段时间后,测得导线上通过0.02 mol 电子,若不考虑盐水解和溶液体积的变化,则下列叙述正确的是A.产生气体的体积:①>②B.电极上析出固体的质量:①>②C.溶液的pH 变化:①增大,②减小D.电极反应式:①阳极:4OH --4e -===2H 2O +O 2↑②阴极:2H ++2e -===H 2↑6.甲、乙两个电解池均以Pt 为电极,且互相串联,甲池盛有AgNO 3溶液,乙池中盛有一定量的某盐溶液,通电一段时间后,测得甲池中电极质量增加2.16 g ,乙池中电极上析出0.64 g 金属,则乙池中溶质可能是A.C uSO 4B.MgSO 4C.Al (NO 3)3D.Na 2SO 47.用石墨电极电解100 mL H 2SO 4与CuSO 4的混合溶液,通电一段时间后,两极均收集到2.24 L 气体(标准状况),则原混合溶液中Cu 2+的物质的量浓度为A.1 mol ·L -1B.2 mol ·L -1C.3 mol ·L -1D.4 mol ·L -18.用惰性电极电解V L MSO 4的水溶液,当阴极上有m g金属析出(阴极上无气体产生)时,阳极上产生x L 气体(标准状况),同时溶液的pH 由原来的6.5变为2.0(设电解前后溶液体积不变)。