2020版高考化学一轮复习第1部分第6章第2节电能转化为化学能——电解教学案鲁科版(1)
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第二节电能转化为化学能——电解考纲点击1.了解电解池的工作原理。
2.能写出电极反应方程式和电解总反应方程式。
一、电解的原理1.定义让______通过电解质溶液或熔融的电解质,在两个电极上分别发生________和________的过程中叫电解。
2.电解池工作原理(1)装置特点转化为______。
(2)形成条件①与____相连的两个电极。
②电解液(或__________)。
③形成________。
3.电极反应规律(1)阴极:与电源____相连,得电子发生________。
(2)阳极:与电源____相连,失电子发生________。
(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____。
特别提示:(1)金属和溶液都可以导电,但电子不能直接在溶液中移动,离子不能在金属导线中移动。
(2)电解质溶液导电与金属导电不同。
电解质溶液导电时,溶液中阴、阳离子向两极定向移动;金属导电是金属内部自由电子定向移动的结果。
即时训练1下列关于电解的叙述是否正确(填“√”或“×”)①电解是把电能转变成化学能()②电解是把化学能转变成电能()③电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化()④某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现()⑤任何水溶液电解时,必将导致氧化还原反应()即时训练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电解槽的阴极二、电解原理的应用1.氯碱工业(电解饱和食盐水制取Cl2、H2和烧碱)(1)电极反应阳极(用石墨):____________________(____反应)阴极(用Fe):______________________(____反应)(2)电解反应总方程式:2NaCl +2H 2O =====通电H 2↑+Cl 2↑+2NaOH 。
【一. 教学内容:电解原理及应用二. 教学目标理解电解原理,驾驭电极反应式的书写及电解原理的应用三. 教学重点、难点电解原理[教学过程]一、电解原理:电解是电流通过电解质溶液而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程;电解池是将电能转化为化学能的装置;构成条件为:必需连接有直流电源,要有电极(阴、阳极),以及电解质溶液或熔融电解质。
在电解过程中与电源正极相连的极称为阳极,在阳极上发生氧化反应;与电源负极相连的极称为阴极,在阴极上发生还原反应;电解质溶液中的阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。
说明:1、电解质溶液的导电过程实质上就是其电解过程。
在电解池中电子流向:电子由电源的负极→电解池的阴极,再由电解质溶液→电解池的阳极→电源正极。
溶液中离子的移动方向:溶液中阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
3、电解池与原电池的推断:有外加电源的装置肯定是电解池,无外加电源的装置肯定是原电池, 多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池,其余都是在原电池带动下工作的电解池;若最活泼的电极相同时,则两极间活泼性差别较大的是原电池,其余为电解池。
4、电解池的反应原理:放电:阳离子得到电子或阴离子失去电子。
离子放电的依次取决于离子的本性,也与离子浓度和电极材料有关。
(1)阳极产物的推断先看电极,若是活泼电极(金属活动依次表Ag以前,包含Ag),电极放电,溶液中的阴离子不放电;若是惰性电极(如铂、石墨等),则看溶液中阴离子的失电子实力。
在惰性电极上,阴离子放电依次为:(2)阴极产物的推断:干脆依据阳离子放电依次进行推断,阳离子放电依次为:留意:高价含氧酸根离子一般不放电5、分析电解问题的基本思路:通电前:电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H+和OH-)。
通电时:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,结合放电依次分析谁优先放电。
写电极反应式,并结合题目要求分析电解结果,如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的改变、pH改变等。
第2节电能转化为化学能——电解太和中学高二化学备课组彭友明知识与能力:1.通过对熔融氯化钠电解体系的分析,使学生掌握电解、电解池概念,清晰地建立起电极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极;2.通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练,了解这些较复杂体系中所发生的反应以及电解的实用价值;3.通过学习电镀的内容,使学生了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法,并进一步体会电解对人类社会的重要贡献;4.通过活动探究,提高学生的实验能力和分析能力;5.从能量的角度理解化学科学的重要性。
过程与方法:采用问题驱动的方法,经联想质疑中熟知的反应切入提出问题,将学生引入本节学习;以已知离子在电场中的定向移动为起点,从而分析具体反应中阴阳离子的移向,在渐进的学习中明白电解、电解池,并学会书写电极反应式;在电解原理的应用中,要让学生明白规律是有条件限制的。
情感、态度与价值观:进一步体会化学的魅力,激发对学习的兴趣;了解方法的重要意义,明白将来实现的重要价值。
教学重点:电解原理、电极反应教学难点:阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式课时安排:共5课时(新课3课时,复习练习2课时)教学过程:(第一课时)【联想•质疑】已知金属钠与氯气反应的热化学方程式:2Na(s)+Cl2=2NaCl(s) △H= —822.3kJ•mol—1如果要真个反应反方向进行,则需要外界提供能量,那么大家想一想我们可以采用什么样的外界能量。
【学生】电能。
【提问】那么这样的反应是什么能转化为什么能?【学生】电能转化为化学能【教师】对,电能转化为化学能的一中重要方法就是电解,下面我们就来学习电解。
首先我们来以电解熔融NaCl了解一下电解的原理【板书】一、电解的原理【阅读交流】1)、通电前,熔融氯化钠中存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样?2)、通电后,外电路上的电流方向怎样?3)、接通电源后,熔融氯化钠中Na +、Cl -各向那个方向运动?4)、移到两极表面的Na +、Cl -将发生什么变化?电解熔融NaCl【讲解】在熔融NaCl 中,存在自由移动的Na +和Cl -,做杂乱无章的运动。
第2节电能转化为化学能——电解第1课时电解的原理[课标要求]1.了解电解池的构成。
2.了解电解池的电极名称,会写电极反应方程式。
3.掌握电解池工作时,溶液中阴阳离子的放电顺序。
1.电解池组成“三条件”(1)外接电源以及与电源相连的两个电极;(2)电解质溶液;(3)闭合回路。
2.电解池阴、阳极“四特点”阳极—外接直流电源正极—流出电子—发生氧化反应—阴离子移向;阴极—外接直流电源负极—流入电子—发生还原反应—阳离子移向。
3.离子放电“两顺序”(惰性电极)阳极:S2->I->Br->Cl->OH-;阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Sn2+>Zn2+>H+水>Al3+。
电解原理1.电解熔融NaCl(1)实验现象:通电后,在石墨片周围有气泡产生,在铁片上生成银白色金属。
(2)实验分析:①熔融氯化钠中存在的微粒Na+、Cl-。
②通电后离子的运动方向:阳离子Na+(填离子符号)移向铁电极,阴离子Cl-(填离子符号)移向石墨电极。
③电极上发生的变化: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了化学变化,分解生成了钠和氯气。
2.电解让直流电通过电解质溶液或熔融电解质,在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
3.电解池(1)概念:将电能转化为化学能的装置。
(2)构成条件①直流电源以及与电源相连的两电极;②电解质溶液或熔融状态的电解质;③形成闭合回路。
(3)电极及电极反应①阳极:发生氧化反应的电极;阴极:发生还原反应的电极。
②电极反应:在电极上进行的半反应,它可以表示电极上物质的变化情况和电子的转移情况。
4.电解池工作原理(1)电极反应类型阳极→氧化反应;阴极→还原反应。
(2)电子流向:电源负极→阴极;阳极→电源正极。
(3)电流方向:电源正极→阳极;阴极→电源负极。
一、电解池的工作原理(1)电解熔融氯化钠【问题组1】阅读教材P111.电离是指电解质_________或_________状态下离解成________过程。
电离需要通电吗?2.NaCl熔融后电离成_________离子,其在通电前作_________运动。
通电后,在外电源的作用下,离子作_________移动而导电。
(其中阳离子向电源的_________极移动,阴离子向电源的_________极移动。
) 在导电的同时,在阳、阴两极发生氧化—还原反应,即被电解。
3.通电后电极表面分别发生了什么化学反应?请写出电极上发生的电极反应式:电解池总反应:4.分析电解过程中电子的流向:【归纳整理】阳极阴极电解池的定义构成电解池的条件是(2).电解饱和食盐水制取氯气和烧碱:【活动探究】惰性电极(石墨或金铂电极)电解饱和食盐水【问题组2】1.NaCl溶液中含有哪些离子?2.通电前后,溶液中离子的运动状态有何不同?3.NaCl溶液在通电过程中两极分别有什么现象发生?4.完成电极反应式和电解反应方程式学习札记【归纳整理】在氯化钠溶液存在 离子,接通直流电源后,溶液中离子向阳极移动,由于 离子比 离子容易失去电子,在阳极被氧化;溶液中离子向阴极移动,由于 离子比 离子容易得到电子,在阴极被还原;在 极分析氯碱工业在电解饱和食盐水时为什么要阻止阴极区的OH -进入阳极区: 【规律总结】电极产物的判断依据——离子放电顺序和电极材料阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电.放电顺序取决于离子本身性质,也与电极材料有关.电解时所使用的电极分为两类:一类为惰性电极,只起导体的作用(如铂、石墨等).另一类为活性电极(除铂、金以外的金属),活性电极作阴极,只起导体的作用;若为阳极,电极本身.发生氧化反应。
(1)在电极的阴极上,阳离子的放电顺序为: (2)在惰性电极的阳极上,阴离子放电的顺序为:写出使用惰性电极电解CuSO 4溶液、H 2SO 4溶液的电极反应式和电解池总反应式。
前言我们分析每年考上清华北大的北京考生的成绩,发现能够考上清北的学生化学的平均分都在95分以上,先开始我们认为,学习能力强的孩子化学一定学得好。
可是在分析没有考上清北的学生的成绩的时候发现,很多与清北失之交臂的学生,化学的平均分要略低,数学物理的分数却不相上下。
我们仔细讨论其中的缘由,通过对学生的调查研究发现一个令人惊讶的结论:化学学的好的学生更容易在理综上考得高分!这是因为化学学的好的学生,能够用更快的速度在理综考试中解决100分的分值,之后孩子可以用更多的时间去处理没有见过的物理难题。
物理的难题在充分的时间中得到更多考虑的空间,使得考生在理综总分上能够有所突破。
所以想上好大学,化学必须学好,化学的使命就是在高考当中帮助考生提速提分。
因此这份资料提供给大家使用,主要包含有一些课件和习题教案。
后序中有提到一些关于学习的建议。
江苏省邳州市第二中学高三化学 电能转化为化学能 电解复习教案1一、电解饱和食盐水的原理在NaCl 溶液中,NaCl 电离出-+Cl Na 和,O H 2电离出-+OH H 和.通电后,在电场的作用下,++H Na 和向阴极移动,--OH Cl 和向阳极移动.在阳极,由于--OH Cl 比容易失去电子,所以-Cl 失去电子被氧化生成2Cl . 在阴极,+Na 不得电子而+H 得到电子被还原生成2H .+H 得电子后,使O H 2电离向右移动,因此,阴极产物包括-OH H 2和.阳极:↑====---2Cl e 2Cl 2 阴极:↑====+-+2H e 2H 2总反应:--+↑+↑+OH 2H Cl O H 2Cl 2222电解或NaOH 2H Cl O H 2NaCl 2222+↑+↑+电解工业上电解饱和食盐水是用涂有钛、钌等氧化物的钛网作阳极,用碳钢网作阴极. 二、电解饱和食盐水制烧碱必须解决两个主要问题第一个问题是:避免生成物22H Cl 与混合和2Cl 接触NaOH 溶液.因为22H Cl 和混合遇火或遇强光会爆炸,2Cl 接触NaOH 溶液会反应生成NaCl 和NaClO ,使产品不纯.第二个问题是:饱和食盐水必须精制.因为粗盐水电解会损坏离子交换膜. (1)离子交换膜使用离子交换膜能解决上述第一个问题.离子交换膜属于功能高分子材料.离子交换膜分为阳离子交换膜和阴离子交换膜,阳离子交换膜只允许阳离子穿过,不许阴离子和气体分子穿过;阴离子交换膜只允许阴离子穿过,不许阳离子和气体分子穿过.在电解饱和食盐水制烧碱的工业上,使用阳离子交换膜如图4-16所示.阳离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室,使阴极产物2H 和NaOH 溶液与阳极产物2Cl 分开,避免混合和接触.另外,在电解过程中,阳极室-Cl 减少,阴极室+H 减少而-OH 增多,+Na 从阳极室穿过阳离子交换膜进入阴极室,使溶液中的电荷得以平衡.工业上通过电解饱和食盐水而获得氯气、氢气和氢氧化钠溶液.再通过蒸发氢氧化钠溶液而获得固体氢氧化钠.注意:为什么强调电解饱和食盐水,是因为2Cl 在饱和食盐水中的溶解量较小. 三、电解氯化铜溶液(1)通电前电离(离子自由移动)CuCl 2===Cu 2++2Cl - H 2OH ++OH -(2)通电时(离子定向移动)Cu 2+、H +→阴极 Cl -、OH -→阳极 (3)两极放电(依据离子放电顺序)阴极:Cu2+>H+ 阳极:Cl->OH-电极反应为阳极:2Cl--2e=Cl2↑(氧化反应)阴极:Cu2++2e=Cu(还原反应)(4)pH变化判断只出H2,pH升高(H+放电)如NaCl、KBr、HCl只出O2,pH降低(OH-放电)如CuS O4、AgNO3H2、O2同时出(H+、OH-放电,实质电解水)后序:巧妙运用“三先三后”,把握主动1. 先通览后答卷2. 先做熟后做生3. 先做易后做难由于选择题的特殊性,即使随意选择一个答案也有25%的正确率,所以不要将选择题的答案空下,根据感觉把自己认为最有可能的一个选项作为正确答案。
第19讲 电能转化为化学能——电解考纲要求 1.理解电解池的构成、工作原理及应用。
2.能书写电极反应和总方程式。
考点一 电解的原理1.电解和电解池(1)电解:在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
(2)电解池:电能转化为化学能的装置。
(3)电解池的构成①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
2.电解池的工作原理(1)电极名称及电极反应式(电解CuCl 2溶液为例)总反应式:CuCl 2=====通电Cu +Cl 2↑ (2)电子和离子的移动方向①电子:从电源负极流出后,流向电解池阴极;从电解池的阳极流出后流向电源的正极。
②离子:阳离子移向电解池的阴极,阴离子移向电解池的阳极。
3.阴阳两极上放电顺序(1)阴极:(与电极材料无关)。
氧化性强的先放电,放电顺序:(2)阳极:若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极,放电顺序为注意 ①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。
②最常用、最重要的放电顺序为阳极:Cl ->OH -;阴极:Ag +>Cu 2+>H +。
③电解水溶液时,K +~Al 3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K 、Ca 、Na 、Mg 、Al 等金属。
4.用惰性电极电解电解质溶液的规律答案 4H ++4e -===2H 2↑ 4OH --4e -===2H 2O +O 2↑ 减小 增大 不变 水 2Cl --2e -===Cl 2↑ 增大 HCl CuCl 2 H 2(或H 2、NaOH) Cl 2 增大 HCl Ag ++e -===Ag O 2 减小 Ag 2O(1)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程(√) (2)某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现(√) (3)直流电源跟电解池连接后,电子从电源负极流向电解池阳极(×)(4)电解稀硫酸制H 2、O 2时,可用不活泼的铜做阳极(×)(5)电解CuCl 2溶液,阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色(×) (6)电解盐酸、硫酸等溶液,H +放电,溶液的pH 均增大(×)1.根据金属活动性顺序表,Cu 和稀H 2SO 4不反应,怎样根据电化学的原理实现Cu 和稀H 2SO 4反应产生H 2?答案 Cu 做阳极,C 做阴极,稀H 2SO 4做电解质溶液,通入直流电就可以实现该反应。
第2节电能转化成化学能——电解
三维目标:
1、知识与技能:
掌握电解、电解池概念;运用电解的原理分析食盐水的电解,铜的精炼。
2、过程与方法:
建立较复杂体系中所发生的反应及其电解的实用价值。
提高学生的实验能力和分析能力。
3、情感、态度与价值观:
体会电解对人类社会的重要贡献,化学学科的重要性。
教学重点:
电解的原理及其运用
教学难点:
电解原理
教学用时:
2学时
教学过程:
第一课时电解的原理
置由哪些部分组成,同哪个方
〔总结
与电源正极相联的是阳
作业布置:
用表格的形式将电解的原理表示出来。
【第2节电能转化为化学能——电解】之小船创作1.电解让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质,在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
提醒:电解与电离的区别(1)电解需通电才能进行而电离不需通电就能进行;(2)电解是化学过程;而电离是在水中或熔融状态断键离解为离子,属于物理过程。
2.电解池及其工作原理(1)概念:电解池是将电能转化为化学能的装置。
(2)构成条件①有与外接直流电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
(3)电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例)(4)电解池中电子和离子的移动①电子:从电源负极流出后,流向电解池阴极;从电解池的阳极流向电源的正极。
电子不能通过电解质溶液。
②离子:阳离子移向电解池的阴极,阴离子移向电解池的阳极。
③电流:从电源的正极流出,流入阳极,再通过电解质溶液流入阴极,最后流向负极。
(5)两极放电(氧化或还原)顺序①阴极:阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
②阳极:金属(Au、Pt除外)电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
提醒:(1)阳极材料若为金属电极(Au、Pt除外),电极金属失电子发生氧化反应,而介质中的阴离子不反应;(2)阴极材料若为金属电极,只是增强导电性但不参与反应。
[深度归纳] 阴、阳极的判断方法(1)根据外接电源:正极连阳极,负极连阴极。
(2)根据电流方向:从阴极流出,从阳极流入。
(3)根据电子流向:从阳极流出,从阴极流入。
(4)根据离子流向:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。
(5)根据电极产物:a.阳极:电极溶解、逸出O 2(或极区变酸性)或Cl 2;b.阴极:析出金属、逸出H 2(或极区变碱性)。
(6)根据反应类型:阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
第2节 电能转化为化学能——电解1.电解让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质,在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
提醒:电解与电离的区别(1)电解需通电才能进行而电离不需通电就能进行;(2)电解是化学过程;而电离是在水中或熔融状态断键离解为离子,属于物理过程。
2.电解池及其工作原理(1)概念:电解池是将电能转化为化学能的装置。
(2)构成条件①有与外接直流电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
(3)电解池工作原理(以电解CuCl 2溶液为例)(4)电解池中电子和离子的移动①电子:从电源负极流出后,流向电解池阴极;从电解池的阳极流向电源的正极。
电子不能通过电解质溶液。
②离子:阳离子移向电解池的阴极,阴离子移向电解池的阳极。
③电流:从电源的正极流出,流入阳极,再通过电解质溶液流入阴极,最后流向负极。
(5)两极放电(氧化或还原)顺序①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 +。
②阳极:金属(Au 、Pt 除外)电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根离子。
提醒:(1)阳极材料若为金属电极(Au 、Pt 除外),电极金属失电子发生氧化反应,而介质中的阴离子不反应;(2)阴极材料若为金属电极,只是增强导电性但不参与反应。
[深度归纳] 阴、阳极的判断方法(1)根据外接电源:正极连阳极,负极连阴极。
(2)根据电流方向:从阴极流出,从阳极流入。
(3)根据电子流向:从阳极流出,从阴极流入。
(4)根据离子流向:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。
(5)根据电极产物:a.阳极:电极溶解、逸出O 2(或极区变酸性)或Cl 2;b.阴极:析出金属、逸出H 2(或极区变碱性)。
(6)根据反应类型:阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
3.以惰性电极电解水溶液的有关规律(1)电解水型——含氧酸、强碱、活泼金属含氧酸盐①阴极反应式为4H ++4e -===2H 2↑,阳极反应式为4OH --4e -===2H 2O +O 2↑,总方程式为2H 2O=====通电2H 2↑+O 2↑。
②电解质浓度变大,pH 可能变大、变小或不变,可加H 2O 复原。
(2)电解电解质类型——无氧酸(如HCl),不活泼金属无氧酸盐(CuCl 2) 电解质浓度变小,加电解质本身复原。
(3)放H 2生碱型——活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)①阴极反应式为2H ++2e -===H 2↑,阳极反应式为2Cl --2e -===Cl 2↑,总方程式为2Cl -+2H 2O=====通电Cl 2↑+H 2↑+2OH -。
②溶液pH 变大,加HCl(卤化氢)复原。
(4)放O 2生酸型——不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO 4)①阴极反应式为2Cu 2++4e -===2Cu ,阳极反应式为4OH --4e -===O 2↑+2H 2O ,总方程式为2Cu 2++2H 2O=====通电2Cu +O 2↑+4H +。
②溶液pH 变小,加CuO(金属氧化物)或CuCO 3复原。
[深度归纳] 电极反应式和电解方程式的书写要点 (1)做到“三看”,正确书写电极反应式①一看电极材料,若是金属(Au 、Pt 除外)作阳极,金属一定被电解(注:Fe 生成Fe 2+)。
②二看电解质,电解质是否参与电极反应。
③三看电解质状态,是熔融状态,还是水溶液。
(2)规避“两个”失分点①书写电解池中电极反应式时,一般以实际放电的离子表示,但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写成分子式,且注明“电解”条件。
②电解水溶液时,应注意放电顺序中H +、OH -之后的离子一般不参与放电。
[应用体验]1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)利用电解法可以实现2Ag +2H +===2Ag ++H 2↑。
( ) (2)电解时电子流向为负极→阴极→阳极→正极。
( )(3)用惰性电极电解足量CuSO 4溶液一段时间后,加入Cu(OH)2或CuO 均可使电解质溶液恢复到电解前的状况。
( )(4)惰性电极电解Na 2SO 4溶液和Na 2CO 3溶液的过程中pH 均不变。
( )答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× 2.按要求书写方程式。
(1)用惰性电极电解MgCl 2溶液阳极反应式:__________________________________________; 阴极反应式:__________________________________________; 总反应式:____________________________________________。
(2)用惰性电极电解2 mol·L -1NaCl 和1 mol·L -1CuSO 4的混合溶液,电解过程明显分两个阶段。
第一阶段:阴极反应式______________,阳极反应式____________。
第二阶段:阴极反应式______________,阳极反应式____________。
答案:(1)2Cl --2e -===Cl 2↑ 2H ++2e -===H 2↑Mg 2++2Cl -+2H 2O=====通电Mg(OH)2↓+Cl 2↑+H 2↑(2)Cu 2++2e -===Cu 2Cl --2e -===Cl 2↑ 4H ++4e -===2H 2↑ 4OH --4e -===2H 2O +O 2↑考法1 电解原理及其规律1.图中X 为电源,Y 为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO 4溶液,通电后Y 中央的紫红色斑向d 端扩散。
下列判断正确的是( )A .滤纸上c 点附近会变红色B .Cu 电极质量减小,Pt 电极质量增大C .Z 中溶液的pH 先减小,后增大D .溶液中的SO2-4向Cu 电极定向移动A [紫红色斑即MnO -4向d 端扩散,根据阴离子向阳极移动的原理,可知d 端为阳极,即b 为正极,a 为负极,c 为阴极,NaCl 溶液中H +放电,产生OH -,c 点附近会变红色,A 正确;电解硫酸铜溶液时,Pt 为阳极,溶液中的OH -放电:4OH --4e -===O 2↑+2H 2O ,Cu 为阴极,溶液中的Cu 2+得电子,生成铜,总反应式为2CuSO 4+2H 2O=====通电2Cu +O 2↑+2H 2SO 4,Pt 电极附近生成H +,则SO2-4向Pt 电极移动,B 、D 不正确;随着电解的进行,Z 中溶液变为硫酸溶液,继续电解则为电解水,硫酸浓度增大,pH 减小,C 不正确。
]2.(2019·甘肃名校联考)电-Fenton 法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术,其反应原理如图所示(酸性介质)。
其中电解产生的H 2O 2与Fe 2+发生Fenton 反应:Fe 2++H 2O 2===Fe 3++OH -+·OH,生成的羟基自由基(·OH)能氧化降解有机污染物。
下列说法不正确的是( )A .电源的B 极是正极B .电解时阴极周围溶液的pH 增大C .阴极上发生的电极反应为O 2+2e -+2H +===H 2O 2 D .若产生4 mol 羟基自由基(·OH),则消耗22.4 L O 2D [O 2在电解池的左侧得电子生成H 2O 2,所以A 极为负极,B 极为正极,A 项正确;阴极上O 2+2e -+2H +===H 2O 2,电解质溶液的pH 增大,B 、C 项正确;D 项,没有指明温度和压强,不能确定氧气的体积,D 项错误。
]3.(2018·宜昌期末)用图甲装置电解一定量的CuSO 4溶液,M 、N 为惰性电极。
电解过程实验数据如图乙所示。
横轴表示电解过程中转移电子的物质的量,纵轴表示电解过程产生气体的总体积。
下列说法不正确的是( )图甲 图乙A .A 点所得溶液只需加入一定量的CuO 固体就可恢复到起始状态B .电解过程中N 电极表面先有红色物质生成,后有气泡产生C .P 点前后,M 极反应式均为4OH --4e -===O 2↑+2H 2O D .若M 电极材料换成Cu ,则电解过程中CuSO 4溶液的浓度不变A [A 点所得溶液是电解CuSO 4和H 2O 两过程所得溶液,根据“少什么补什么”原则,应加CuO 和H 2O ,A 错误。
]考法2 电化学基本计算——电子守恒法4.500 mL NaNO 3和Cu(NO 3)2的混合溶液中c (NO -3)=0.3 mol·L -1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到气体1.12 L(标准状况下),假定电解后溶液体积仍为500 mL ,下列说法正确的是 ( )A .原混合溶液中c (Na +)=0.2 mol·L -1B .电解后溶液中c (H +)=0.2 mol·L -1C .上述电解过程中共转移0.4 mol 电子D .电解后溶液复原时需加入4 g CuO B [两极均收集1.12 L 气体(标准状况下)―→⎩⎪⎨⎪⎧阴极:Cu2++2e -===Cu ,2H ++2e -===H2↑阳极:4OH --4e -===O2↑+2H2O ―→转移电子为0.2 mol ⇒n (Cu 2+)=0.05 mol ,n (H +)=0.1mol n (Na +)=0.05 mol 。
复原时需加CuO :0.05×80 g=4 g 和H 2O :0.05×18 g=0.9 g 或加Cu(OH)24.9 g 。
]5.(2019·大连模拟)用惰性电极电解一定浓度的CuSO 4溶液,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1 mol Cu 2(OH)2CO 3后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。
则电解过程中转移电子的物质的量为 ( )A .0.4 molB .0.5 molC .0.6 molD .0.8 molC [Cu 2(OH)2CO 3可改写为2CuO·H 2O·CO 2,因反应后生成的CO 2离开溶液,所以加入0.1 mol Cu 2(OH)2CO 3相当于加入0.2 mol CuO 、0.1 mol H 2O ,根据2Cu ~ O 2 ~ 4e -2 mol 4 mol 0.2 mol 0.4 mol 2H 2O ~ O 2 ~ 4e - 2 mol 4 mol 0.1 mol 0.2 mol转移电子的物质的量=0.4 mol +0.2 mol =0.6 mol 。