高中化学电化学苏教版选修六
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电化学
学习目标
1熟练掌握电解池电极名称、材料、电解质种类等的判断;会书写电极反应式和 电解总反应方程式;
2、掌握电解前后溶液的浓度和 pH 值变化的计算。
典型例题 【例1】(2020年黄冈模拟试题)右图中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 极板处有无色无臭气体放出, 符合这一情况的是
a 极板
b 极板1 <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
【解析】通电后a 极板增重,表明溶液中金属阳离子在 应析出了金属单质,因此可确定a 极板是电解池的阴极,
与它相连接的直流电源的 x 极是负极。选项C 中x 极为正极,故C 不正确。A 中电解液为CuSO4溶液,阴极 a 板上析出Cu 而增重,阳极b 板上由于OH —离子放电而放出无色无臭的 O2,故 A 正确。B 中电解液为NaOH§液,通电后阴极a 上应放出H2, a 极板不会增重,故 B 不正确。D 中电解液为CuCl2溶液,阴极a 板上因析出Cu 而增重,但阳板b 板上 因Cl -离子放电,放出黄绿色有刺激性气味的 C12,故D 不正确。
【答案】A
【例2】(2020年南通四市联考试题)右图中电极a 、b 分别为Ag 电极和Pt 电极, 电极c 、d 都是石墨电极。通电一段时间后,在 c 、d 两极上共收集到336mL(标准 状态)气体。回答:
(1) 直流电源中,M 为 极。
(2) Pt 电极上生成的物质是 ,其
质量为__g 。
(3) 电源输出的电子,其物质的量与电
极b 、c 、d 分别生成的物质的物质的量之比
为:2 : ___ : _ :。
(4) AgNO 豁液的浓度(填增大、减小
或不变。下同) ,AgNO 豁液的pH ,
H2SO 溶液的浓度 ,H2SO4溶液的pH (5) 若H2SO4S 液的质量分数由5.00%变为5.02%,则原有5.00%的H2SO4溶 a 极板上放电,发生还原反 M -电源 A 脚 0/容液 5T 00%H 3gO 4
液为g o
【解析】电解5.00%的稀H2SO4实际上是电解其中的水。阴极产生H2,阳极产
生02,且V(H2) : V(O2)=2 : 1,据此可确定d极为阴极,则电源的N极为负极,
V(H2)=336mL X 2/3=224mL,即为O.OImol , V(O2)=336mL X 1/3=112mL,即为
0.005mol。说明电路上有0.02mol电子,因此在b极(Pt、阴极)产生,即0.02mol 的Ago则n(e) : n(Ag) : n(O2) : n(H2)=0.02 : 0.02 : 0.005 : 0.01=2 : 2 ::1; 由Ag (阳)电极、Pt (阴)电极和AgNO3溶液组成的电镀池,因此AgNO3溶液浓度不变,pH也不变。电解5.00%的H2SO4溶液,由于其中的水发生电解,因此H2SO4 溶液浓度增大,pH减小。
设原5.00%的H2SO4溶液为xg,电解时消耗水0.01 X 18 = 0.18g ,则:,解得:。【答案】(1)正;(2) Ag、2.16 ; (3) 2 :: 1; (4)不变、不变、增大、减小;(5) 45.18 o
课堂练习
1、下列关于铜电极的叙述正确的是:(AC )
A. 铜锌原电池中铜是正极
B. 用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极
C•在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极
D.电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极
2、实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:
负极:;
正极:
今若制得Cl2 0.050mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是:(C )
A. 0.025 mol
B. 0.050 mol
C. 0.10 mol
D. 0.20mol 3、有一硝酸盐晶体,其化学式表示为M(NO3)x・nH2O经测定其摩尔质量为242g -mol —1。取1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液。将此溶液倒入右图所示装置中,用石墨作电极进行电解。当有0.01mol电子通过电极时,溶液中的金属阳离子全部析出,在A极得到金属0.32g。回答:
(1)金属M的原子量为,x = , n =
。
(2)C极为极。
(3)电解后溶液的pH为(设电解前后溶液的体积不变)
。
【答案】(1) 64、2、3; (2)负;(3) 1o
4、从H+、Cu2+、Na+、Cl-、SO42-五种离子中恰当地组成电解质,按下列要求进行电解:
C _____ D
-电源一
B
(1)以碳棒为电极,使电解质质量减少,水质量不变,进行电解,则可采用的电
解质是 ___________________ 。
(2)以碳棒为电极,使电解质质量不变,水质量减少,进行电解,则可采用的电解质是 __________________________ 。
(3)以碳棒为阳极,铁棒为阴极,使电解质被电解可能的物质是HCl、CuCl2。根据两种阴离子和三种阳离子,组合成六种物再根据电解知识就可以迅速作答。
【答案】(1)HCI、CuCI2; (2)H2SO4、Na2SO4 (3) NaCI、CuS04和
H2SO4昆合溶液。