电解池知识点及习题答案详解整
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二、电解池
1.定义:电流促使一个非自发的氧化还原反应得以进行,完成电能到化学能的转变,实现这种转变的过程就是电解。
2.规律:
a)阳极是电解池正/负极,阴极?
b)电解时,电解池中正离子向?移动,负离子向?移动
c)电解质为水溶液时,必须考虑水溶液中H+和OH-的放电
d)在阴极附近的电解质中,氧化性强的物质先得电子,
e)在阳极附近的电介质中,还原性强的物质先失电子
2.电解阳极析出顺序:活泼金属金属阳极(金属活动顺序表中银或银以前的金属)>S2-
>I->Br->Cl->OH->高价含氧酸根
3.电解阴极析出顺序;Ag+>Fe3+>H+>活泼金属离子。
电解池知识点及对应练习附答案电解质溶液的导电我们知道,金属导电时,是金属内部的自由电子发生的定向移动,而电解质溶液的导电与金属导电不同.通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动;通电后在电场的作用下,这些自由移动的离子改作定向移动,带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动,带正电荷的阳离子则向阴极移动.电极名称:电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极,与直流电源正极相连的电极叫阳极.物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的,对金属就是自由电子,而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子.电解原理1.概念:使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴,阳两极引起的氧化还原反应的过程.注意:电源是指直流电源2.电解池:(1)装置特点:将电能转化为化学能.(2)形成条件:○1与电源相连的两个电极;○2电解质溶液(或熔化的电解质);○3或形成闭合回路(3)电极名称:○1阳极:连电源正极,发生氧化反应.○2阴极:连电源负极,发生还原反应.(4)电解结果:在两极上有新物质生成.(5)实例:2CuSO4+ 2H2O =电解= 2Cu+2H2SO4 + O23.电解池原理应用①.铜的电解精炼粗铜中常含有Fe.Zn.Ni.Ag.Au等,通电时,阳极发生的主要反应.阳极:Cu-2e- == Cu2+Fe.Zn.Ni放电成为Fe2+ .Zn2+ . Ni2+,Ag.Au等不放电而在阳极沉积下来.阴极: Cu2++2e-=Cu电解精炼是电解原理的应用之一,在精炼过程中,电解液CuSO4溶液的浓度基本不变,但需定时除去其中的杂质.②.电镀铜(1)电镀时应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程.它是一种特殊的电解过程,即阳极本身也参加了电极反应.电镀时把待镀金属做阴极,镀层金属做阳极,含有镀层金属离子的溶液作电解(镀)液.(2)电镀的特点:a.阳极参加了反应,被逐渐腐蚀;b.在电镀过程中,电解液浓度保持不变.(3)电镀铜电解质溶液 CuSO4 溶液金属铜Cu-2e- == Cu2+阳极及电极反应镀件金属Cu2++2e-=Cu阴极及电极反应1.氯碱工业(1)概念:用电解饱和食盐的方法来制取和H2,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)原理阳极(C):2Cl--2e-====Cl2阴极(Fe):2H++2e-= H2总反应:2NaCl+ 2H2O=电解=2NaOH+ Cl2 + H24.电解规律1.电极产物的判断因此,离子的氧化性越强,越容易在阴极得电子,而离子的还原能力越强,越容易在阳极失电子.2.电解后溶液pH的变化(1)由电解总方程式判断整体的变化(2)由电极反应式判断局部的变化,阴极:H+放电,pH增大;阳极:OH-放电,pH变小.3.用惰性电极电解溶液时的情况分析类型电析反应特点实例电解对象电解质浓度pH 复原电解质溶液电解水型阴极(Fe):2H++2e-= H2阳极:4OH--4e-==2H2O + O2NaOH 水增大增大加水H2SO4水增大减小加水Na2SO4水增大不变加水分解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两级放电HCl 电解质减小增大加氯化氢CuCl2 电解质减小减小加氯化铜放H2生碱型阴:H2O放H2生成碱阳:电解质阴离子放电NaCl 电解质和水生成新电解质增大加氯化氢放O2生酸型阴:电解质阳离子放电阳: H2O放O2生成酸CuSO4电解质和水生成新电解质减小加氯化铜⑴电解NaCl溶液:2NaCl+2H2O 电解====H2↑+Cl2↑+2NaOH,溶质、溶剂均发生电解反应,PH增大.⑵电解CuSO4溶液:2CuSO4 + 2H2O 电解====2Cu + O2↑+ 2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反应, PH减小.⑶电解CuCl2溶液:CuCl2电解==== Cu+Cl2↑电解盐酸:2HCl 电解==== H2↑+Cl2↑溶剂不变,实际上是电解溶质,PH增大.⑷电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液:2H2O 电解==== 2H2↑ + O2↑,溶质不变,实际上是电解水,PH 分别减小、增大、不变.酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电解速率(不是起催化作用).⑸电解熔融NaOH:4NaOH 电解====4Na + O2↑ + H2O↑⑹用铜电极电解Na2SO4溶液: Cu +2H2O 电解==== Cu(OH)2 + H2↑要点一原电池、电解池、电镀池的比较原电池电解池电镀池定义将化学能转变成电能的装置将电能转变成化学能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置.一种特殊的电解池装置举例形成条件①活动性不同的两电极(连接)②电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)③形成闭合回路①两电极接直流电源②两电极插人电解质溶液③形成闭合回路①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极②电镀液必须含有镀层金属的离子电极名称负极:较活泼金属;正极:较不活泼金属(或能导电的非金属等)阳极:电源正极相连的电极阴极:电源负极相连的电极阳极:镀层金属;阴极:镀件电子流向负极正极电源负极阴极电源正极阳极电源负极阴极电源正极阳极电极反应负极(氧化反应):金属原子失电子;正极(还原反应):溶液中的阳离子得电子阳极(氧化反应):溶液中的阴离子失电子,或金属电极本身失电子;阴极(还原反应):溶液中的阳极(氧化反应):金属电极失电子;阴极(还原反应):电镀液中阳离子得电子阳离子得电子离子流向阳离子:负极→正极(溶液中)阴离子:负极←正极(溶液中)阳离子→阴极(溶液中)阴离子→阳极(溶液中)阳离子→阴极(溶液中)阴离子→阳极(溶液中)电解池练习题一、选择题(每题有1个或2个正确选项)1. 下列有关电解池的说法不正确的是()A. 电解池是把电能转化为化学能的装置.B. 电解池中阴离子向阴极移动,阳离子向阳极移动.C. 电解池中与电源正极相连的一极是阳极,发生氧化反应D. 电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程2. 下列描述中,不符合生产实际的是()A. 电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极B. 电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极C. 电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极D. 在镀件上电镀锌,用锌作阳极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4. 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6. 在原电池和电解池的电极上发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的有()①原电池的正极帮电解池的阳极所发生的反应;②原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应③原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应④原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应A. ①②B. ①④C. ③④D. ②③7. 以惰性电极电解CuSO4溶液,若阳极上产生的气体的物质的量为0.010 mol,则阴极上析出Cu的质量为( )A. 0.64 gB. 1.28 gC. 2.56 gD. 5.12g8. 在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计合理的是()A. 锌做阳极,铁制品做阴极,溶液中含有锌离子B. 铂作阴极,铁制品做阳极,溶液中含有锌离子C. 铁做阳极,铁制品做阴极,溶液中含有亚铁离子D. 锌做阴极,铁制品做阳极,溶液中含有锌离子9. 根据金属活动性顺序,Ag不能发生反应:2HCl +2Ag =2AgCl+H2↑.但选择恰当电极材料和电解液进行电解,这个反应就能变为现实.下列四组电极和电解液中,为能实现该反应最恰当的是( )10. 把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为()A.1:2:3 B.3:2:1 C.6:3:1 D.6:3:211. 用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定量的另一种物质(括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是()A. CuCl2[CuSO4]B. NaOH [NaOH]C. NaCl[HCl]D. CuSO4[Cu(OH)2]12. 右图为直流电源电解稀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溶液.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13. 电解100mL含c(H+) = 0.30 mol•L-1的下列溶液,当电路中通过0.04mol电子时,理论上析出金属质量最大的是()A. 0.10 mol•L-1Ag+B. 0.20 mol•L-1 Zn2+C. 0.20 mol•L-1 Cu2+D. 0.20 mol•L-1 Pb2+二、填空题14. 从H+、Na+、Cu2+、Cl-、SO42-五种离子中组成电解质,按下列要求进行电解:(1)以碳棒为电极,使电解质质量减少,水量不变进行电解,则可采用的电解质是_________;(2)以铂片为电极,使电解质质量不变,水量减少进行电解,则可采用的电解质是_________;(3以碳棒为阳极,铁棒为阴极,使电解质和水量都减少,进行电解,则可采用的电解质是________________________.15. 课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法,某研究性学习小组将下列装置如图连接,C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极.将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色.试回答下列问题:(1)电源A 极的名称是___________.(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是______________________________.(3)如果收集乙装置中产生的气体,两种气体的体积比是__________.(4)欲用丙装置给铜镀银,G应该是__________(填“铜”或“银”),电镀液的主要成分是__________(填化学式).(5)装置丁中的现象是________________________________________.电解池同步练习1、关于电解池的叙述正确的是( )①电解是把电能转化为化学能 ②电解时电解池的阳极一定是阴离子放电③电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现⑤电解池的阳极、原电池的负极都发生氧化反应A .②③④B .①②③④C .①②④D .①③④⑤ 2.下列过程中,需要通电后才能进行的是( ) ①电离 ②电解 ③电镀 ④电泳 ⑤电化腐蚀 A .①②③ B .②③④ C .②④⑤ D .全部3、用惰性电极电解100 mL 饱和食盐水,一段时间后在阴极得到112 mL H 2(标准状况),此时电解液(体积变化忽略不计)的pH 为( )A 、13B 、12C 、8D 、14.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5.X 、Y 、Z 、M 代表四种金属元素,金属X 和Z 用导线连接放入稀硫酸中时,X 溶解 ,Z 上有H 2放出;若电解Y 2+和Z 2+共存的溶液时,Y 先析出;又知M 2+ 的氧化性强 于Y 2+.则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是A .XYZMB .XZYMC .MZXYD .XZMY6、用惰性电极电解下列溶液,电解结束后,向剩余电解液中加入一定质量的另一物质(中括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是( )A 、CuCl 2[CuSO 4]B 、AgNO 3[Ag 2O]C 、NaCl[HCl]D 、CuSO 4[Cu(OH)2] 7、下图是电解CuCl 2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 8.以石墨棒作电极,电解氯化铜溶液,若电解时转移的电子数是3.01×1023,则此时在阴极上析出铜的质量是 ( )A .8gB .16gC .32gD .64g9.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池长时间保持稳定的电压.总反应为:3Zn +2K 2FeO 4+8H 2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是( )A .放电时负极反应为:Zn -2e -+2OH - =Zn(OH)2B .充电时阳极反应为:Fe (OH )3-3e -+5OH - =-24FeO +4H 2O C .放电时每转移3 mol 电子,正极有1 mol K 2FeO 4被氧化D .放电时正极附近溶液的碱性增强10.如图所示装置中,a 、b 都是惰性电极,通电一段时间后,b 极附近溶液呈蓝色.下列说法中不正确的是 ( )A .x 是正极,y 是负极B .x 是负极,y 是正极C .a 极和Pt 都有气泡产生D .U 形管中溶液的碱性增强11.右图中,两电极上发生的电极反应分别为:a 极:Cu 2++2e -=Cu b 极:Fe -2e -=Fe 2+则下列说法不正确的是( )A .该装置可能是电解池B .a 极上一定发生还原反应C .a 、b 可能是同种电极材料D .该过程中能量的转换一定是化学能转化为电能12.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,合这一情况的是 ( )13.将0.1L 含有0.02molCuSO 4和0.01molNaCl 的水溶液用惰性电极电解.电解一段时间后,一个电极上得到0.01molCu,另一电极析出的气体( ) A.只有Cl 2 B.只有O 2 C.既有Cl 2又有O 2 D.只有H 214.电解原理在化学工业中有广泛应用.右图表示一个电解池,装有电解液a ;X 、Y 是两块电极板,通过导线与直流电源相连.请回答以下问题:(1)若X 、Y 都是惰性电极,a 是饱和NaCl 溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则①电解池中X 极上的电极反应式为 .在X 极附近观察到的实验现象是 .②Y 电极上的电极反应式为 .检验该电极反应产物的方法是 .(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a 选用CuSO 4溶液,则①X 电极的材料是 ,电极反应式为 . ②Y 电极的材料是 ,电极反应式为 .(说明:杂质发生的电极反应不必写出)15.请你设计出一个装置,在该装置内金属铜能与稀硫酸反应生成氢气和硫酸铜,即:Cu +H 2SO 4(稀) = CuSO 4 + H 2↑要求:画出示意图,注明有关部件的名称,同时写出相关的反应式.16.铅蓄电池放电时起原电池的作用,充电时起电解池的作用,铅蓄电池在放电和充电时发生的化学反应可用下式表示:(1)蓄电池使用日久后正负极标志模糊,现根据下列两种条件,如何来判断正负极: ①氯化铜溶液,两根带有铜导线的碳棒_______________________. ②硫酸铜溶液,两根铜导线__________________________________.(2)假如采用第②种方法进行实验,实验前后分别精确称重硫酸铜溶液和两根铜导线的总质量,假如不考虑实验误差,前者质量将_____(填“增大”、“减小”或“不变”);后者将______填(“增加”、“减少”或“不变”).假使两根铜导线质量之差为0.32g,则铅蓄电池内部要消耗H 2SO 4_______mol.(3)铅蓄电池的电压正常情况下保持2.0V ,电压下降到约1.85V 时需要重新充电,铅蓄电池充电时,阴极反应式为__________________________.17.如下图所示的装置,C 、D 、E 、F 、X 、Y 都是惰性电极.将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F 极附近显红色.以下说法正确的是( ).A.电源B 极是正极B.(甲)、(乙)装置的C 、D 、E 、F 电极均有单质生成,其物a 极板b 极板 x 电极 Z 溶液 A 锌 石墨 负极 CuSO 4 B 石墨 石墨 负极 NaOHC 银 铁 正极 AgNO 3D 铜 石墨 负极 CuCl 2质的量之比为1∶2∶2∶1C.欲用(丙)装置给铜镀银,H 应该是Ag,电镀液是AgNO 3溶液D.装置(丁)中Y 极附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶粒带正电荷 补1、在50 mL 0.2 mol·L 硫酸铜溶液中插入两个电极,通电电解(不考虑水分蒸发).则:(1)若两极均为铜片,试说明电解过程中浓度将怎样变化_____________.(2)若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式是_____________________.(3)若阳极为纯锌,阴极为铜片,如不考虑H +在阴极上放电,当电路中有0.4mol 电子通过时,阴极增重_______g,阴极上的电极反应式是____________________.补2.按下图装置进行实验,并回答下列问题⑴判断装置的名称:A 池为_______B 池为___________ ⑵锌极为__________极,电极反应式为_________________________铜极为__________极,电极反应式__________________石墨棒C 1为______极,电极反应式为________________石墨棒C 2附近发生的实验现象为___________________⑶当C 2极析出224mL 气体(标准状态)时,锌的质量变化_________(变大、不变或变小)了_________g,CuSO 4溶液的质量_________(增加、不变或减少)_________g.补3.某溶液中含有两种溶质——氯化钠和硫酸,它们的物质的量之比为3:1.用石墨做电极电解溶液时,根据反应产物,电解可明显分为三个阶段,测下列叙述中不正确的是 ( ) A . 阴极只析出氢气B . 阳极先析出氯气后析出氧气C . 电解最后阶段为电解水D . 电解过程中溶液的pH 值不断增大,最后pH 值为7补4、用一张滤纸浸湿些食盐水和酚酞试剂,放在表面皿上,滤纸两端用电极与直流电源相接,过一会发现其中一根导线连接的电极所接触的滤纸附近出现红色.简述出现红色的原因并指出该导线是直流电源的哪一极?补5、下列叙述正确的是( )①锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速度;②镀层破损后,白铁(镀锌铁)比马口铁(镀锡铁)更易腐蚀;③电镀时,应把镀件置于电解池的阴极;④冶炼铝时,把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解⑤钢铁表面常易锈蚀生成Fe 2O 3·nH 2OA 、①②③④⑤B 、①③④⑤C 、①③⑤D 、②④补5.采用惰性电极从H +、Cu 2+、OH-、NO 3-、SO 42-、Cl —-、Ba 2+、Ag+中选出适当的离子组成电解质,并对其溶液进行电解.(1)若两极分别放出H 2和O 2,则电解质的化学式为 ; (2)若阴极析出金属,阳极放出O 2,则电解质的化学式为 ; (3)若两极分别放出气体,且体积比为1:1,则电解质的化学式为 .补6.有三个烧杯,分别盛有氯化铜,氯化钾和硝酸银三种溶液;均以Pt 作电极,将它们串联在一起电解一定时间,测得电极增重总和2.8克,这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为A 、4:1B 、1:1C 、4:3D 、3:4Zn C 2 Cu C 1 A B CuSO 4溶液 KCl 酚酞溶液参考答案1. B2. A3. C4. A5. B6. D7. B8. A9. C 10. D 11. C 12. D 13. C14. (1)HCl CuCl2(2)H2SO4NaHSO4Na2SO4 (3)NaCl CuSO415. (1)正极(2) 2CuSO4+2H2O电解2Cu+O2↑+2H2SO4(3)1:1 (4)银AgNO3(5)Y极附近红褐色变深选择题D.B.A.A.B\BC.C.B.C.A\D.A.C14、(1)①2H++2e-=H2↑放出气体,溶液变红②2Cl—2e-=Cl2↑把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色.(2)①纯铜 Cu2++2e-=Cu ②粗铜 Cu—2e-=Cu2+16.(1)①先将碳棒上的铜线分别与蓄电池两极相连,然后将碳棒上有红色物质析出的所连的为负极.②将铜丝与蓄电池两极相连后,插入CuSO4溶液中,经一段时间后,铜导线变粗的所连为负极.(2)不变不变 0.005mol(3)PbSO4+2e=Pb+SO42-17解析:由F极附近显红色知其为阴极,则电源B极是负极,从而知C、D、E、F电极的单质分别是:O2、Cu、Cl2、H2,其物质的量之比为1∶2∶2∶2;欲用(丙)装置给铜镀银,阳极G应该是Ag;装置(丁)中Y极是阴极,若附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶粒带正电荷.答案:D补充题:.1.(1)不变(2) Zn—2e-=Zn2+ (3) 12.99克 Cu2++2e-=Cu Zn2++2e-=Zn2.答案:(1)原电池,电解池(2)负极Zn—2e-=Zn2+ 正极Cu2++2e-=Cu 阳极2Cl—2e-=Cl2↑放出气体,溶液变红(3)变小 0.65 增加 0.01克3.D4.答案:出现红色的那一极为电源负极因为阴极上氢离子放电,破坏了水的电离平衡,浓度OH-大于H+呈碱性5.B6.C。
电解池的高中试题及答案一、选择题1. 在电解池中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
下列关于电解池的说法中,正确的是()。
A. 阳极是正极,阴极是负极B. 阳极是负极,阴极是正极C. 阳极是正极,阴极是正极D. 阳极是负极,阴极是负极答案:B2. 电解水时,与电源正极相连的电极上产生的气体是()。
A. 氢气B. 氧气C. 氮气D. 二氧化碳答案:B3. 在电解池中,电解质溶液中的阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
下列关于电解池的描述中,错误的是()。
A. 电解质溶液中的阳离子向阴极移动B. 电解质溶液中的阴离子向阳极移动C. 阳极上发生氧化反应D. 阴极上发生氧化反应答案:D二、填空题4. 电解池中,阳极上发生______反应,阴极上发生______反应。
答案:氧化;还原5. 电解池中,电解质溶液中的阳离子向______移动,阴离子向______移动。
答案:阴极;阳极三、简答题6. 描述电解池中电解质溶液的作用。
答案:电解质溶液在电解池中起到导电的作用,同时提供阳离子和阴离子参与电极反应。
7. 解释为什么电解水时,与电源正极相连的电极上会产生氧气。
答案:在电解水的过程中,水分子在阳极(与电源正极相连的电极)上失去电子,发生氧化反应,生成氧气和氢离子。
氧气在阳极上生成,因为阳极是氧化反应发生的场所。
四、计算题8. 已知电解水时,每分钟通过电解槽的电量为2库仑,求电解水1小时产生的氢气和氧气的体积比。
答案:根据法拉第定律,电解水时,每2法拉第电量(即2×96500库仑)可以产生1摩尔气体。
因此,每分钟产生的气体摩尔数为2库仑/(2×96500库仑/摩尔)。
1小时内产生的气体摩尔数为60分钟×2库仑/(2×96500库仑/摩尔)。
由于水分子电解时,2摩尔氢气对应1摩尔氧气,所以产生的氢气和氧气的体积比为2:1。
电解池(一)金题精讲题一:使用氯化钠作原料可以得到多种产品。
(1)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示。
①溶液A的溶质是_______________________。
②电解饱和食盐水的离子方程式是_________________________________________。
③电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3。
用化学平衡移动原理解释盐酸的作用__________________________________________________________________。
④用惰性电极电解100 mL 0.1 mol·L 1 NaCl 溶液,若阴阳两极均得到112 mL气体(标准状况),则所得溶液的物质的量浓度是_____________(忽略反应前后溶液体积的变化及气体的损失)。
(2)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Cl2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。
对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是________。
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NaCl(3)实验室中很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。
某同学利用上图装置,只更换一个电极,通过电解法制取较纯净的Fe(OH)2沉淀,且较长时间不变色。
该同学换上的电极材料是____(用元素符号表示),总的反应式是_____________。
题二:金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是__________。
a. Fe2O3b. NaClc. Cu2Sd. Al2O3(2)辉铜矿(Cu2S)可以发生反应:2Cu2S + 2H2SO4 + 5O2 = 4CuSO4 + 2H2O,该反应的还原剂是________。
高中化学《电解池》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:______________一、单选题1.下列金属的冶炼方法正确的是()A.Hg:热还原法B.Al:电解法C.Cu:热分解法D.Fe:电解法2.在25℃时;用石墨电极电解 CuSO4溶液(假设溶液的体积在电解前后不发生变化)。
5 min后,在一个石墨电极上有6.4 g Cu生成。
下列说法中正确的是()A.有Cu生成的一极是阴极,发生氧化反应B.反应中转移电子的物质的量为0.4 molC.在另一极得到O2的体积(标准状况)是1.12 LD.电解一段时间后,溶液的pH不变3.次磷酸(H3PO2)为一元中强酸,具有较强的还原性,可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。
下列叙述不正确的是()A.阳极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+=H3PO2,该法还可得副产品NaOHB.产品室中发生反应H++H2PO-2C.次磷酸H3PO2在水溶液中的电离可表示为:H3PO23H++POD.阳膜1的主要作用是防止H2PO进入阳极室被氧化并允许H+通过4.支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流的阴极保护法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正确的是()A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩C.高硅铸铁的作用是作为惰性阳极材料和传递电流D.该金属防护的方法是牺牲阳极法5.在电解水制取H2和O2时,为了增强导电性,常常在水中加入一些电解质,下列物质可选用()A.NaCl B.CuCl2C.NaOH D.CuSO46.下列物质不属于氯碱工业产品的是()A.液氯B.盐酸C.乙烯D.漂白粉7.氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。
下列说法中不正确的是()A.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化B.用磁铁矿炼铁的反应中,1 mol Fe3O4被CO还原成Fe,转移9 mol电子C.湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原反应D.铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化8.全钒液流电池是利用不同电解液分别在相应电极循环流动,进行充放电反应的二次电池。
电解池一、工作原理CuCl2Cu+Cl2↑二、常见考点1.能量转化电能→化学能2.阴阴阴阴阴3.阴阴阴阴阴阴阴阴阴阴阴①阳极:活泼金属电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子②阴极:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+4.阴阴阴阴阴阴阴阴阴阴阴阴阴阴阴阴【例1】如图装置中X和Y均为石墨电极,电解液为滴有酚酞的某浓度NaCl溶液,电解一段时间后,X极附近溶液先变红。
下列有关说法中正确的是(C)A.X极连接电源正极B.X极上产生的气体有刺激性气味C.Y极上发生氧化反应D.电子从X极经过溶液流向Y极【例2】如图为直流电源电解稀Na2SO4溶液的装置。
通电一段时间后,在石墨电极a和b附近分别滴加一滴酚酞溶液。
则下列有关说法中正确的是(A)A.a电极产生H2B.两极产生的气体均有刺激性气味C.通电一段时间后,稀Na2SO4溶液酸性增强D.a电极附近呈无色,b电极附近呈红色5.阴阴质溶阴阴阴【例3】用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液,在电解后的电解液中加适量水,能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是(C)A.NaCl、CuCl2、Ca(OH)2B.NaOH、H2SO4、CuSO4C.KOH、HNO3、Na2SO4D.NaCl、Cu(NO3)2、MgSO4【例4】用惰性电极实现电解,下列说法正确的是(C)A.电解氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小B.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变C.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1D.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2【例5】已知外电路中,电子由b极流向锌,下列有关如图所示的装置分析不合理的是(A)A.该装置中Cu极为正极B.当铜极的质量变化为32 g时,a电极上消耗的O2在标准状况下的体积为5.6 LC.b极反应的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2OD.一段时间后锌片一极质量增加【例6】硼酸(H3BO3)为一元弱酸,已知H3BO3与足量NaOH 溶液反应的离子方程式为H3BO3+OH-=[B(OH)4]-。
电解池练习题含答案(已整理)1.正确答案为A。
改写为:在电解饱和食盐水时,通常使用铁作为阳极,碳作为阴极。
电镀时,待镀的金属制品通常作为阴极,镀层金属作为阳极。
对于像钠、钙、镁、铝等这样活泼的金属,电解法几乎是唯一可行的工业方法。
在电解精炼铜时,使用纯铜板作为阴极,粗铜板作为阳极。
2.正确答案为D。
改写为:在铁制品上镀上一定厚度的锌层时,应该使用锌作为阳极,镀件作为阴极,溶液中含有锌离子。
3.答案为B。
改写为:在一定温度下,使用惰性电极电解某Na2SO4饱和溶液200g,当两极共产生标准状况下67.2L气体时,从溶液中析出64.4g Na2SO4•10H2O晶体。
则剩余溶液的溶质质量分数约为47.5%。
4.答案为B。
改写为:使用石墨做电极电解含有两种溶质AlCl3和H2SO4的混合溶液时,根据电极产物,可分为若干个阶段。
阴极自始至终只有H2.阳极先析出Cl2,后析出O2.溶液中先有白色沉淀生成,后沉淀全部溶解。
电解最后阶段为电解水。
5.答案为A。
改写为:使用惰性电极电解NaCl水溶液时,在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠。
若在阳极附近的溶液中滴入KI淀粉试液,溶液呈蓝色。
若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液仍无色。
电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,加入适量盐酸充分搅拌后溶液可恢复原状况。
6.正确答案为D。
改写为:在电解精炼铜装置中,c为粗铜板,d为纯铜板。
电解过程中,SO42-浓度几乎不变。
电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等。
在c电极板附近沉积不溶物,d电极板质量增加。
7.答案为B。
改写为:使用惰性电极电解AgNO3溶液,一段时间后,再加入一定质量的Ag2O,溶液能与原来溶液完全一样。
电解时,氧化还原反应导致OH浓度增加。
在电解过程中,阳极反应式为4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑,阴极反应式为4H+ +4e- = 2H2↑。
由于H+是由水提供的,PH值会升高。
经过除杂后,KOH溶液可以从B出口得到。
电解池一、电解原理1.电解池:把电能转化为化学能的装置也叫电解槽2.电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程3.放电: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4.电子流向:(电源)极—(电解池)极—(离子定向运动)电解质溶液—(电解池)极—(电源)正极5。
电极名称及反应:阳极:与直流电源的相连的电极,发生反应阴极:与直流电源的相连的电极,发生反应6。
电解CuCl2溶液的电极反应:阳极: (氧化)阴极: (还原)总反应式:7.电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程☆规律总结:电解反应离子方程式书写:放电顺序:阳离子放电顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阴离子的放电顺序是惰性电极时:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)是活性电极时:电极本身放电注意先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。
电解质水溶液电解产物的规律类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH 电解质溶液复原分解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl CuCl2放H2生成碱型阴极:水放H2生碱阳极:电解质阴离子放电NaCl放氧生酸型阴极:电解质阳离子放电阳极:水放O2生酸CuSO4电解水型阴极:4H+ + 4e- = 2H2↑阳极:4OH- - 4e- = O2↑+ 2H2O NaOH H2SO4Na2SO4上述四种类型电解质分类:(1)电解型:含氧酸,强碱,活泼金属含氧酸盐(2)电解型:无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(3)放生型:活泼金属的无氧酸盐(4)放生型:不活泼金属的含氧酸盐二、电镀1.电镀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方法2电极、电解质溶液的选择:极:镀层金属,失去电子,成为离子进入溶液 M— ne — == M n+极:待镀金属(镀件):溶液中的金属离子得到电子,成为金属原子,附着在金属表面M n+ + ne — == M电解质溶液:含有离子的溶液做电镀液镀铜反应原理极(纯铜):Cu-2e-=Cu2+,极(镀件):Cu2++2e-=Cu,电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4溶液(3)电镀应用之一:铜的精炼阳极:;阴极:;电解质溶液:。
电解池复习一、原电池基本知识:典型例题题型一、电解池的装置构成 1、分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。
研究两池的关系(结构、原理)。
(1)原电池 ,(2)电解池 。
题型二、电极的判断:电解池阴、阳极的确定(正--阳--氧)1、由连接方式判断:与电源负极相连的为阴极,与电源正极相连的为阳极。
2、由电极反应判断:阳极发生氧化反应的,阴极发生还原反应。
3、由工作原理图示(离子、电子、电流移动的方向)判断: 1、(2007年高考理综重庆卷)如图所示,下列叙述正确的是( )(A)Y 为阴极,发生还原反应(B)X 为正极,发生氧化反应 (C)Y 与滤纸接触处有氧气生成(只允许SO 42 -通过)(滴加了Na 2SO 4、酚酞溶液)(D)X与滤纸接触处变红2、某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。
滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。
据此,下列叙述正确的是()A.铅笔端作阳极,发生还原反应B. a点是负极,b点是正极C.铅笔端有少量的氯气产生D. 铂片端作阴极,发生氧化反应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,氯离子浓度不变D. 电解过程中,d电极质量增加4、(2009安徽理综)Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下,点解总反应:2Cu+H2O==Cu2O+H2。
下列说法正确的是( )A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成。
5、某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含Li+导电固体为电解质。
放电时的电池反应为:Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。
下列说法正确的是:A.放电时,LiMn2O4发生氧化反应B.放电时,正极反应为:Li++ LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4C.充电时,LiMn2O4发生氧化反应D.充电时,阳极反应为:Li++e-==Li6、(2007天津)天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。
原电池化学能转化为电能的装置。
无外加电源的装置一定是原电池。
原电池组成条件:1.两极材料活泼性不同2.电极直接与电解质溶液接触3.形成闭合回路 原电池工作原理:活泼金属为负极(失电子,被氧化),不活泼金属或碳棒为负极(得电子,被还原)如锌铜原电池:锌为负极,铜为正极由于锌比铜活泼,锌原子失去电子通过导线流向铜原子,形成电流,溶液中的H +从铜片上获得电子,被还原成H 原子,并形成H 2阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。
离子方程式为:↑+−→−+++222H Zn H Zn练习11.下列说法正确的是( )A .原电池是把电能转化为化学能的装置B .原电池中电子流出的一极是正极发生氧化反应C .原电池的两极发生的反应均为氧化还原反应D .形成原电池后,原电池中的阳离子向正极移动 2.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 .用铜板和锌板紧靠在一起浸入硫酸铜溶液,负极铜板质量增加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。
3.银锌电池广泛用作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)2Ag 2O +Zn+H 2O ,在此电池放电时,负极上发生反应的物质是 A .Ag B .Zn(OH)2 C .Ag 2OD .Zn4.白铁皮发生析氢腐蚀,若有0.2摩电子发生转移,下列说法中不正确的是A.有6.5克锌被腐蚀B.2.8克铁被腐蚀C.正极上H+被还原D.在标准状况下有 2.24升气体放出5.铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中,锌片是 A 阴极 B 正极 C 阳极D 负极6.有a、b、c、d四个金属电极,有关的反应装置及部分反应现象如下:实验装置部分实验现象a极质量减小,b极质量增加b极有气体产生,c极无变化d极溶解, c极有气体产生电流计指示在导线中电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是 A.a>b>c>d B.b>c>d>a C.d>a>b>cD.a>b>d>c7.下列变化中属于原电池反应的是()A.白铁(镀Zn铁)表面有划损时,也能阻止铁被氧化B.在空气中金属铝表面迅速被氧化形成保护膜C.红热的铁丝与水接触表面形成蓝色保护层D.在铁与稀H2SO4反应时,加几滴CuSO4溶液,可加快H2的产生8.将两个铂电极插入KOH溶液中,向两极分别通入CH4和O2,即构成甲烷燃料电池。
三.电解池1、定义:借助外加电流引起的氧化还原反应,把电能转化为化学能的装置。
2 电解池及其应用电解池是将电能转化为化学能的装置2.1 电解的原理2.1.1 电解池装置构成①阴阳两个电极; ②电解质溶液(或熔化的电解质)。
[说明]:①与外接电源负极相连作为电解池的阴极,发生还原反应。
与外接电源正极相连的作为电解池的阳极。
发生氧化反应。
②当然若要发生电解,还要有外接直流电源设备,并构成闭合回路。
2.1.2 电解原理分析以惰性电极电解硫酸铜溶液为例说明通电前 CuSO4 = Cu2+ + SO42- , H2O = H+ + OH-溶液中存在由电离产生的两种阳离子(Cu2+ 和 H+),两种阴离子(SO42- 和 OH-)通电后①离子定向移动阳离子(Cu2+ 和 H+)移向阴极, 阴离子(SO42-和 OH-)移向阳极②电极反应阴极: 由于Cu2+ 比 H+ 易得电子,故 2Cu2+ + 4e- = 2Cu (发生还原反应)阳极: 由于OH- 比 SO42-易失电子,故 4OH— - 4e-= 2H2O + O2↑ (发生氧化反应) (或 2H2O 4e-= O2+ 4H+ )③溶液pH变化在阳极区,由于水电离出的 OH- 得到电子形成 O2逸出,而 H+ 仍留在溶液中,造成溶液中n(H+)>n(OH-),使溶液显酸性。
总化学反应方程式 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 ↑+ 2H2SO42.1.3 放电顺序⑴阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。
B.阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表:(阳离子放电顺序与浓度有关,并不绝对)K+ <Ca2+ < Na+ < Mg2+ < Al3+< Zn2+ < Fe2+ < Sn2+ < Pb2+ < (H+) < Cu2+ < Hg2+ < Ag+⑵阳极A.阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时:阴离子失电子:S2-> I-> Br-> Cl-> OH-> NO3-等含氧酸根离子>F-【说明】:若阳极是活泼电极时:电极本身被氧化,溶液中的离子不放电。
活性电极主要是指金属活动性顺序表中排在Pt前的金属2.1.4 电解规律(1)常见酸碱盐溶液的电解规律(惰性阳极)(2) 溶液电解pH 变化规律若水中OH -在阳极放电生成O 2,则阳极区溶液增生H +,pH 降低;若水中H +在阴极放电生成H 2,则阴极区溶液增生OH -,pH 升高;总反应的结果,若溶液生成酸,则溶液pH 降低;若生成碱,则pH 升高。
4、电解反应方程式的书写步骤: ①分析电解质溶液中存在的离子;②看阳极电极材料,确定阳极参加反应的物质。
若阳极材料为活性电极,则电极材料本身放电。
若阳极材料为惰性电极,则阳极是溶液中的阴离子按照放电顺序进行放电③确定电极、写出电极反应式;④写出电解方程式。
如:(阳极材料为惰性电极材料) ⑴电解NaCl 溶液(放氢生碱型):2NaCl+2H 2O 电解====H 2↑+Cl 2↑+2NaOH,溶质、溶剂均发生电解反应,pH 增大。
⑵电解CuSO 4溶液(放氧生酸型):2CuSO 4 + 2H 2O 电解====2Cu + O 2↑+ 2H 2SO 4溶质、溶剂均发生电解反应, pH 减小。
⑶电解CuCl 2溶液(电解电解质本身):CuCl 2电解==== Cu +Cl 2 ↑电解盐酸: 2HCl 电解==== H 2↑+Cl 2↑溶剂不变,实际上是电解溶质,pH 增大。
⑷电解稀H 2SO 4、NaOH 溶液、Na 2SO 4溶液(电解水型):2H 2O 电解==== 2H 2↑ + O 2↑,溶质不变,实际上是电解水,pH 分别减小、增大、不变。
酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电解速率(不是起催化作用)。
⑸若阳极材料为活性电极如用铜电极电解Na 2SO 4溶液: Cu +2H 2O 电解==== Cu(OH)2 + H 2↑ (注意:不是电解水。
)5. 电解池的阴阳极判断:⑴由外电源决定:阳极:连电源的正极; 阴极:连电源的负极; ⑵根据电极反应: 氧化反应→阳极 ;还原反应→阴极⑶根据阴阳离子移动方向:阴离子移向→阳极;阳离子移向→阴极, ⑷根据电子几点流方向:电子流向: 电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向: 电源正极→阳极;阴极→电源负极2.2 电解的应用A 、电解饱和食盐水(氯碱工业) ⑴反应原理阳极: 2Cl - - 2e -== Cl 2↑ 阴极: 2H+ + 2e -== H 2↑总反应: 2NaCl+2H 2O 电解====H 2↑+Cl 2↑+2NaOH ⑵设备 (阳离子交换膜电解槽) ①组成:阳极—Ti 、阴极—Fe②阳离子交换膜的作用:它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过。
⑶制烧碱生产过程 (离子交换膜法)图20-1①食盐水的精制:粗盐(含泥沙、Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+、SO42- 等)→加入NaOH 液→加入BaCl 2溶液→加入Na 2CO 3溶液→过滤→加入盐酸→加入离子交换剂(NaR)②电解生产主要过程(见图20-1):NaCl 从阳极区加入,H 2O 从阴极区加入。
阴极H+ 放电,破坏了水的电离平衡,使OH -浓度增大,OH -和Na +形成NaOH 溶液。
2.2.1 电镀电镀装置:以镀层金属作阳极,镀件挂在阴极,含镀层金属离子的盐为电镀液。
电镀特点:电镀过程中镀层金属离子浓度不变。
2.2.3 电解精炼(电解精炼铜为例)(1)装置 :阳极--粗铜;阴极—纯铜;电解质溶液--铜盐溶液(如CuSO 4) (2)电极反应阳极: 粗铜失电子放电“溶解”,Cu-2e -=Cu 2+。
粗铜中比铜活泼的金属溶解变成阳离子进入溶液,比铜活泼性差的金属如Au 、Ag 等贵重金属则落入阳极泥中。
阴极: 溶液中 Cu 2+得电子放电, Cu 2+ + 2e - = Cu 生成的 Cu 沉积在阴极上而得到精铜。
5.电镀铜、精炼铜比较[4-02] 如图 甲乙两池分别以碳棒、铂条、铝条、镁条为电极,并用导线相连接,以NaCl 、NaOH 溶液为电解溶液,有关该装置的描述正确的是 ( D )A. 乙池中,Mg 极的电极反应是 Mg-2e -=Mg 2+B. 甲池中,Pt 极的电极反应是 2Cl —2e -=Cl 2↑C. 随着反应的进行.乙池中 n(NaOH)保持不变D. 反应过程中,甲池中两极附近溶液 PH( C )<PH(Pt)先判两池,乙为原电池,甲为电解池。
乙池中,因为在NaOH 溶液中Al 比Mg 易失电子,故Al 为原电池的负极,其电极反应式为: Al-3e -+4OH - = =AlO 2-+2H 2O ;Mg 为正极,其电极反应式为:3H 2O+3e -=1.5H 2↑+3OH -。
甲池中,Pt 电极为阴极: 2H ++2e -=H 2↑, 碳棒(C)电极为阳极 2Cl --2e -=Cl 2↑,电解后溶液为 NaOH 溶液。
[练4-03]如图A 、B 为两个串联的电解池,已知B 池中c 为铁,d 为石墨,电解质溶液为NaCl 溶液。
试回答:(1)若A 池为用电解原理精练铜装置,则a 电极名称为 阴 极,电极材料是 精铜 ,电极反应式为 Cu 2++2e -=Cu ,电解质溶液可以是 CuSO 4溶液 。
(2)B 池中c 极(Fe)电极反应式为 2H ++2e -=H 2↑ (2H 2O+2e -=H 2 +2OH -),若在B 池中加入少量酚酞试液,开始电解一段时间,铁极附近呈 红 色。
(3)若A 池a 极增重12.8g,则B 池d 极(石墨)上放出气体在标况下的体积为 4.48L 。
[练4-04] 金属镍有广泛的的用途。
粗镍中含有少量的 Fe 、Zn 、Cu 、Pt 等金属杂质,可电解法制备高纯度原镍(已知: 氧化性:Fe 2+<Ni 2+<Cu 2+), 下列叙述正确的是( D )A .阳极发生还原反应,其电极反应式是 Ni 2+ + 2e - = NiB .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,溶液中存在的阳离子只有 Fe 2+ 、Zn 2+D .电解后,电解模底部阳极泥中中存在 Cu 、Pt[解析] 这是电解的过程,阳极发生的是氧化反应,A 错;阳极:Zn-2e - = Zn 2+Fe-2e - = Fe 2+Ni-2e -=Ni2+,Pt 为惰性金属,不会放电,而Cu 要在金属Ni 全部氧化为Ni 2+后才能放电,但此时Cu 已没有了支撑物了,结果和Pt 一起落下,形成阳极泥,故 D 正确; 阴极:因氧化性Ni 2+>Fe 2+>Zn 2+,所以只有 Ni 2++2e -=Ni ,可见,阳极质量减少的是“溶解”下的Zn 、Fe 、Ni ,而阴极质量增加的只是析出的镍,两者质量是不相等的,故 B 错。
;电解后,溶液中除留下 Fe 2+、Zn 2+外,还有 Ni 2+,C 也错。
[练4-06] x ,y 分别为直流电源的两极,通电后,发现a 极质量加,b 极处有无色无味气体放出,符合此情况的是:( A )[练3 (3)CuCl 2(4)AgNO 3 在相同时间里理论上生成气体总体积(标)之比依次是 V (1):V (2):V (3):V (4)= 4:3:2:1[解析] 设各电极上转移的电量为 4e -,则(1):阴极-2H 2 ,阳极-2Cl 2,共 4;(2):阴极-2H 2 ,阳极-1O 2,共 3;阴极:4H+ -4e- =2H2↑阳极:2OH- +4e- =O2↑+2H+(3):阳极- 2Cl 2 ;(4):阳极-1O 2 故V (1):V (2):V (3):V (4)=4:3:2:1。