高二化學(xué)電解池人教實驗版知識精講

1、高二化學(xué)電解池人教實驗版【本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容： 電解池二. 重點、難點：電解原理及其應(yīng)用既是重點，也是難點三. 具體內(nèi)容：1. 電解原理（1）裝置（2）現(xiàn)象（3）電極反應(yīng)（4）電解定義（5）電極的判斷和選擇（6）電子流向（7）離子放電順序2. 電解的幾種情況與ph變化（1）氯化銅溶液電解（2）鹽酸電解（3）硫酸鉀溶液電解（4）溴化鈣溶液電解（5）硫酸銅溶液、以銅為電極的電解3. 電解原理的應(yīng)用（1）氯堿工業(yè)（2）電鍍（3）銅的電解精煉（4）鋁的冶煉（5）鈉的冶煉4. 原電池、電解池的對比5. ph變化的判斷【典型例題】例1 實驗室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣，已知鉛蓄電池放

2、電時發(fā)生如下反應(yīng)：負(fù)極pb+so42=pbso4+2e正極pbo2+4h+so42+2e=pbso4+2h2o，今若制cl20.050 mol，這時電池內(nèi)消耗h2so4的物質(zhì)的量至少是（ ）a. 0.025 mol b. 0.050 mol c. 0.10 mol d. 0.20 mol答案：c 解析：根據(jù)電源和電解池中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同來解題。例2 下圖各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時，由快到慢的順序是（ ）a. >>> b. >>> c. >>> d. >>>答案：a解析：考察原電池、電解池中金屬電極的消耗情況比較。例3

3、 近年來，加“碘”食鹽較多的使用了碘酸鉀（kio3），碘酸鉀在工業(yè)上可用電解法制取。以石墨和不銹鋼為電極，以ki溶液為電解液，在一定條件下電解，反應(yīng)方程式為：。下列有關(guān)說法正確的是（ ）a. 電解時，石墨作陰極，不銹鋼作陽極b. 電解時，陽極反應(yīng)是：i 6e + 3h2o = io3 + 6h+c. 溶液調(diào)節(jié)至強(qiáng)酸性，對生產(chǎn)有利d. 電解前后溶液的ph幾乎不變答案：bd 解析：考察基本電解原理的應(yīng)用。 例4 某同學(xué)用碳棒、銅棒和稀硫酸為原材料，實現(xiàn)了在通常條件下不能發(fā)生的反應(yīng)：cu+h2so4（稀）cuso4+h2。請在右邊畫出能夠?qū)嶒炦@一反應(yīng)的裝置圖。 某同學(xué)在做一定條件下銅與稀硫酸的反應(yīng)實

4、驗時，看到碳棒上有氣泡產(chǎn)生，但銅棒卻沒有被腐蝕。請你分析其原因： 。 答案：兩極與電源的正負(fù)極接反了，或銅棒接電源的負(fù)極了等。解析：考察對于電解原理的分析。 例5 在下圖用石墨作電極的電解池中，放入500ml含一種溶質(zhì)的某藍(lán)色溶液進(jìn)行電解，觀察到a電極表面有紅色的固態(tài)物質(zhì)生成，b電極有無色氣體生成；當(dāng)溶液中的原有溶質(zhì)完全電解后，停止電解，取出a電極，洗滌、干燥、稱量、電極增重1.6g。請回答下列問題：（1）a接的是電源的 極，b是該裝置 。（2）寫出電解時反應(yīng)的總離子方程式 。（3）電解后溶液的ph為 ；要使電解后溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，則需加入 ，其質(zhì)量為 。（假設(shè)電解前后溶液的體積不變）答

5、案：（1）負(fù)極；陽極；（2）2cu2+2h2o 2cu+o2+4h+ （3）1；cuo，2g 解析：考察電解池中離子放電順序的應(yīng)用。 例6 用惰性電極電解m（no3）x的水溶液，當(dāng)陰極增重ag，陽極同時產(chǎn)生blo2（stp），從而知m的相對分子質(zhì)量為（ ）a.（22.4ax）/b b.（11.2ax）/b c.（5.6ax）/b d.（2.5ax）/b 答案：c 解析：考察電解池中電極反應(yīng)的基本判斷。 例7 用鉑電極電解x下列溶液一段時間后，再加入一定量的某物質(zhì)（括號內(nèi)），能與原來溶液濃度一樣的是（ ）a. （cuco3） b. naoh（naoh）c. nacl（hcl） d.cuso4 答

6、案：ac 解析：考察溶液的復(fù)原方法。例8 從h+、cu2+、na+、so42、cl五種離子中恰當(dāng)?shù)亟M成電解質(zhì)，按下列要求進(jìn)行電解：（1）以石墨為電極進(jìn)行電解，使電解質(zhì)質(zhì)量減少，水質(zhì)量不變，可采用的電解質(zhì)是_（2）以石墨為電極進(jìn)行電解，使電解質(zhì)質(zhì)量不變，水質(zhì)量減少，可采用的電解質(zhì)是_（3）以碳棒為陽極，鐵棒為陰極進(jìn)行電解，使電解質(zhì)和水的質(zhì)量都減少，可采用的電解質(zhì)是_答案：（1）hcl、cucl2 （2）nahso4、na2so4、h2so4 （3）nacl、cuso4 解析：考察電解中根據(jù)放電離子的選擇來確定物質(zhì)?！灸M試題】1. 某種蓄電池的充放電過程可表示為：fe+nio2+2h2o，該電池

7、充電時，陽極是 ，電極反應(yīng)式為 。2. 將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.052（5.2%）的naoh溶液1 l（密度為1.06 g·cm3）用鉑電極電解，當(dāng)溶液中naoh的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改變了0.010（1.0%）時停止電解，則此時溶液中應(yīng)符合的關(guān)系是（ ）naoh的質(zhì)量分?jǐn)?shù)陽極析出物的質(zhì)量（g）陰極析出物的質(zhì)量（g）a0.06219152b0.06215219c0.0421.29.4d0.0429.41.23. 電鍍和電解精煉的原理來源于電解，但與通常意義上的電解又有所不同。（1）電鍍時，須用鍍層金屬作 極，鍍件作 極，電鍍液中含有 。 電鍍過程中，電鍍液中金屬離子濃度理論上保持不變。（2）電解精煉制高

8、純度金屬時，須用粗金屬作 極，純金屬作 極，電解液中含該金屬的離子。4. 下列關(guān)于銅電極的敘述不正確的是（ ）a. 銅鋅原電池中銅是正極 b. 用電解法精煉粗銅時粗銅作陽極c. 在鍍件上電鍍銅時，用金屬銅作陽極 d. 電解稀硫酸制h2、o2時銅作陽極5. 可以將反應(yīng)zn+br2 = znbr2設(shè)計成蓄電池，下列4個電極反應(yīng) br2 + 2e= 2br 2br2e= br2 zn 2e= zn2+ zn2+ +2e= zn其中表示充電時的陽極反應(yīng)和放電時的負(fù)極反應(yīng)的分別是（ ）a. 和 b. 和 c. 和d. 和6. 用鉑電極電解下列物質(zhì)的水溶液，工作一段時間后溶液ph變小的是（ ）a. 稀硫酸

9、 b. na2so4 c. agno3 d. ki7. 石墨作電極電解下列溶液，陰陽兩極產(chǎn)生的氣體體積比為2:1，且電解液ph增大的是（ ）a. kcl b. naoh c. na2so4 d. h2so48. 工業(yè)上為了處理含有cr2o72酸性工業(yè)廢水，采用下面的處理方法：往工業(yè)廢水中加入適量的nacl，以fe為電極進(jìn)行電解，經(jīng)過一段時間，有和沉淀生成，工業(yè)廢水中鉻（cr）的含量已低于排放標(biāo)準(zhǔn)。請回答下列問題：（1）電極反應(yīng)式：陽極_，陰極_（2）寫出cr2o72變?yōu)閏r3+的離子方程式_（3）工業(yè)廢水ph升高的原因_（4）_（填“能”或“不能”）改用石墨電極，原因_9. 用質(zhì)量為100g

10、的銅作電極電解agno3溶液，電解一段時間后，兩極的質(zhì)量相差28g，此時兩極質(zhì)量分別是：陽極_ ，陰極_10. 關(guān)于銅電極的敘述正確的是（ ）a. 銅鋅原電池中銅是正極 b. 用電解法精練粗銅時，粗銅作陰極c. 在鍍件上電鍍銅時，可用金屬銅作陽極 d. 電解稀硫酸制 h2、o2時銅作陽極11. 同一電路分別電解足量cucl2溶液和agno3溶液，如果析出64g銅，則可析出銀的質(zhì)（ ）a. 108g b. 54g c. 216g d. 64g12. 同一電路串聯(lián)四個電解槽，分別電解以下四種物質(zhì)的水溶液，陰極析出物質(zhì)質(zhì)量最多的是（ ）a. cuso4 b. c. kno3 d. naoh【試題答案

11、】1. ；+2oh2e=nio2+2h2o2. b 3. （1）陽；陰；鍍層金屬離子；（2）陽；陰。 4. d 5. a 6. ac 7. b8.（1）fe2e=fe2+；2h+2e=h2（2）cr2o72+6fe2+14h+=2cr3+6fe3+14h2o 陰極反應(yīng)消耗h+，溶液中的氧化還原反應(yīng)也消耗h+，使溶液ph升高。（3）不能；若用石墨做電極，則無法產(chǎn)生還原劑fe2+，使cr2o72還原為cr3+，變成沉淀除去9. 93.6g；121.6g 10. ac 11. c 12. a【試題解析】1. 二次電池的放電過程是原電池原理，充電過程是電解池原理，所以陽極是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)。2.

12、根據(jù)離子放電順序，naoh溶液中放電的是h+和oh，相當(dāng)于水在減少，所以溶液應(yīng)變濃，同時陽極是oh放電，產(chǎn)生o2，是h2質(zhì)量的8倍。4. 因為要產(chǎn)生氫氣和氧氣，必須用惰性電極作陽極，否則將是銅在陽極放電，不能產(chǎn)生氧氣。5. 鋅和溴的反應(yīng)為自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，是放電時的原電池原理，所以發(fā)生氧化反應(yīng)的鋅為負(fù)極，而充電時是逆向反應(yīng)，且陽極發(fā)生氧化反應(yīng)。6. a中是h+和oh放電，酸溶液變濃，ph減小；b中是h+和oh放電，中性溶液中ph不變；c中是ag+和oh放電，堿性減弱，ph減?。籨中是h+和i放電，酸性減弱，ph變大。7. 所有選項的陰極放電離子都是h+，所以陽極產(chǎn)生氣體必須是每生成1mol氣體，轉(zhuǎn)移4mol電子，才能保證2：1的關(guān)系，所以應(yīng)為o2，oh放電；bcd都是電解水，所以只有堿性溶液，才能使ph升高。9. 每有1mol銅反應(yīng)，則同時生成2mol銀，質(zhì)量差為（64+108×2）=280，所以質(zhì)量差為28g，說明有0.