【VIP专享】届高考化学分突破复习资料第课时(2)42
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第18课时电解原理及其应用(A卷)
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1.理解电解原理
(1)电解的定义:将电能转化为化学能的装置
(2)电解池中的阴、阳极判断:
阳极:与电源正极相连的极,在阳极上发生氧化反应。
阴极:与电源负极相连的极,在阴极上发生还原反应。
离子移向:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极
(3)电解时电极产物的判断
①阳极产物判断
首先看电极,如果是活性电极(金属活动顺序表Ag以前),
则电极材料失电子,电解时电极溶解,溶液中的阴离子不能
失电子。如果是惰性电极(如Pt、Au、石墨)则要看溶液
中的离子的失电子的能力。此时根据阴离子放电顺序加以判
断。
阴离子的放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根
②阳极产物判断
直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子的放电顺序为:
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+
>Na+>Ca2+>K+
2.电解原理的应用
(1)电解饱和食盐水制取氯气和烧碱:
食盐水中一般混有Mg2+、Ca2+、SO42-等离子,电解前须净制以
除去这些杂质离子电极材料
电极反应式:阳极(石墨):2Cl--2e-=Cl2↑
阴极(钢铁):2H++2e-=H2↑
总反应为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
(2)电镀:①电极:阳极—镀层金属阴极—待镀金属(镀
件)电镀液—含有镀层金属离子的溶液②电镀特点:
阳极本身参加了反应,而电镀过程中电镀液的浓度
(3)精炼铜
以精铜作阴极,粗铜作阳极,电解硫酸铜水溶液,阳极粗铜
溶解,阴极析出铜,电解液浓度基本不变。典型题点击
1.(2003全国高考江苏卷)用惰性电极实现电解,下列说法
正确的是()
A电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变
B电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小
C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
D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1:1
(本题考查电解产物和溶液pH
的计算)
2.(2002高考试测题)右图A为
直流电源,B为渗透饱和氯化钠
溶液和酚酞试液的滤纸,C为电
镀槽,接通电路后,发现B上的
C点显红色,请填空:
(1)电源A的a为
极。(2)滤纸B上发生的总反应方程式为:
。
(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌,接通K点,使c、d两点
短路,则电极e上发生的反应为,
电极f上发生的反应为:,槽中盛放的镀液
可以是或(只要求填两种电解
质溶液)。
(本题考查学生判断电解池的阴、阳极,书写电极反应式总
反应方程式)
3.(2002上海高考)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,则对电源电极名称和
消毒液的主要成分判断正确的是
Aa为正极,b为负极;NaClO和NaCl
Ba为负极,b为正极;NaClO和NaCl
Ca为阳极,b为阴极;HClO和NaCl
Da为阴极,b为阳极;HClO和NaCl
(本题考查电解原理及其应用,是一道包括电极判断、实验
观察、综合分析能力在内的综合题)
4.将1L含有0.4molCuSO4和0.2molNaCl的水溶液用惰
性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.3molCu,另
一电极上析出气体(在标准状况下)的体积是多少?此时溶液
的pH值是多少?(本题考查学生电解产物的计算和溶解度的计算能力)
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1.下列过程需通电后才能进行的是()
A.电离B.电解C.电化腐蚀D.电泳
(本题考查了四个基本的概念)
2.用石墨电极电解某酸、碱或盐的溶液时,在相同的条件
下,阴阳两极收集到的气体的体积比是2∶1,则下列结论
正确的是()
A.阴极一定是H2,阳极一定是O2B.电解后溶液的pH一定变大
C.电解后溶液的pH一定不变
D.电解后溶液的浓度一定变大
(本题考查学生电解规律)3.下列关于铜电极的叙述正确的是()A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜时铜作阴极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(本题考查学生原电池和电解池中的电极材料)4.电解含下列离子的水溶液,若阴极析出相等质量的物质,则消耗的电量最多的是()
A.Ag+B.Cu2+C.Na+D.Pb2+
(本题考查电解过程中电子转移情况,涉及氧化还原反应的
计算)
5.用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液,若保持温度不变,则
一段时间后()
A.溶液的pH变大
B.c(Na+)与c(CO32-)的比值变大
C.溶液浓度变大,有晶体析出
D.溶液浓度不变,有晶体析出
(本题是考查学生电解池中溶液的变化和溶解度的概念)
6.在电解水时,常加入一些稀硫酸,其目的是()
A.使溶液酸性增强B.使溶液中离子浓度增大
C.加快电解的速率D.使溶液的氧化性增强
(本题是考查电解的条件)
7.若在铜片上镀银时,下列叙述正确的是()
①将铜片接在电池的正极上,②将银片接在电源的正极上③
在铜片上发生的反应是:Ag++e-=Ag,④在银片上发生的反应
是:4OH--4e-=O2+2H2O,⑤需用CuSO4溶液,⑥需用AgNO3溶
液作电解液
A.①③⑥B.②③⑥
C.①④⑤D.②③④⑥
(本题考查学生电解的应用——电镀中的电极反应和电镀
液)
8.用质量均为100g的Cu作电极,电解AgNO3溶液。稍电
解一段时间后,两电极的质量相差28g,此时两电极的质量
别为()
A.阳极100g,阴极128gB.阳极93.6g,阴极121.6g
C.阳极91.0g,阴极119.0gD.阳极86.0g,阴极114.0g
(本题考查电解产物的计算)
9.目前人们正研究开发一种高能电池一—钠硫电池,它是
以熔融的钠、硫为两极,以Na+导电的β,,——Al2O3陶瓷作
固体电解质,反应如下:2Na+xSNa2Sx,以下说法,正确的是()
A.放电时,钠作正极,硫作负极
B.放电时,钠极发生还原反应
C.充电时,钠极与外电源正极相连,硫极与外电源的负极
相连
D.充电时,阳极发生的反应是Sx2--2e-=Sx(本题
10.在25℃时.将两个铂电极插入一定量的饱和Na2SO4溶液
中进行电解,通电一段时间后在阴极逸出a摩气体,同时析
出w克Na2SO4·10H2O晶体,若温度不变,此时剩余溶液的
质量分数是()A.71100%161×B.100%36wwa×+
C.7100%161(18)wwa+D.71100%161(36)wwa×+
(本题考查电解产物和溶解度的计算)
11.由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室难用亚铁盐溶液
与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用下图所法实
验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。
①a电极材料为_______,
其电极反应式为。
12.右图为以惰性电极进行电解:
(1)写出A、B、C、D各电极上的电极方程式:
A________________________________
B________________________________
C________________________________D________________________________(2)在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为。13.有下列三组电解池,电极均为惰性电极,实验通电时间
和电流强度都相同。(1)析出气体总体积最大的是,最小的是。
(2)电解后两个烧杯中溶液PH值都增大的是。
(3)电解后电极上有固体物质析出的是。
(4)电解后有一个烧杯中溶液PH值不发生变化的是。
(5)电解后有一个烧杯中溶液颜色有变化的是。
14.在20℃时,电解饱和CuSO4溶液,假设有0.6mo1电子
发生转移时,使电解进行完全,测得电解后溶液的密度为
1.074g/mL(20℃CuSO4的溶解度为20g,使用惰性电极。)
求:
(1)电解后溶液的物质的量浓度。
(2)取电解后溶液10mL稀释至1000mL,取出25mL用0.2mol
/L的NaOH溶液和,需多少毫升NaOH溶液。
(本题考查电解产物和溶解度的计算)第18课时电解原理及其应用(B卷)
易错现象
1.电解时不注意阴离子得放电顺序,忽略比Ag活泼得金属
作电极时,金属阴极被保护,阳极被腐蚀,即其放电能力大
于S2-。
2.在多个装置相联时,将原电池与电解池混淆。
3.书写电解的总方程式出错,不能很好的把握题目所给的
信息书写电极反应。纠错训练
1.在25℃时.将两个铜电极插入一定量的饱和Na2SO4溶液
中进行电解,通电一段时间后在阴极逸出a摩气体,同时析
出w克Na2SO4·10H2O晶体,若温度不变,此时剩余溶液的
质量分数是(D)A.71
161×100%B.w
wa+36×100%C.710016118wwa()+%D.71
16136w
wa()+×100%
2.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)AgNO3溶液的浓度(填增大、减小或不变。下同),AgNO3溶液的pH,H2SO4溶液的浓度
,H2SO4溶液的pH。
(5)若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%,则原有
5.00%的H2SO4溶液为g。检测提高
1.按下图的装置进行电解实验:A极是铜锌合金,B极为
纯铜,电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后,
若A极恰好全部溶解,此时B极质量增加7.68克,溶液质
量增加0.03克,则A合金中Cu、Zn原子个数比为()
A.4:1B.3:1C.2:1D.任意比
2.蓄电池在放电时起原电池的作用,在充电时起电解池的
作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反
应:
下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是:()
A.放电时,Fe是负极,NiO2是正极B.蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中
C.充电时,阴极上的电极反应为:
D.放电时,电解质溶液中的阴离子向正极方向移动
3.用铂电极电解CuSO4溶液,当c(Cu2+)降至原来的一半
时停止通电,则加入下面物质能使溶液恢复成原来浓度的是
()
A.无水CuSO4B.CuO
C.Cu(OH)2D.CuSO4·5H2O
4.以Pt电极电解CuCl2溶液,当电流强度为aA(安培),
通电时间为tmin;阴极增重Wg,在阳极上产生VL纯净气体
(标准状况下),则计算阿佛加德罗常数NA的算式正确的是
(注:1个电子电量为qC(库仑),铜的相对原子质量为M)
()
A、Vqat672B、qWat264
C、WqMat30D、无法判断
5.柯尔贝反应是2RCOOK+H2O电解⎯→⎯⎯R-R+H2+CO2+2KOH,下列说法正确的是()
A.含氢元素的产物均在阳极区产生
B.含氢元素的产物均在阴极区产生
C.含碳元素的产物均在阳极区产生
D.含碳元素的产物均在阴极区产生6.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x电极Z溶液
A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOH
C银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl27.现有500毫升食盐水,其中含有少量的NaOH,该溶液