第三講電解池

1、第3講電解池的工作原理及應(yīng)用金屬的腐蝕與防護(hù)電解的原理1. 電解定義和的過(guò)程。在電流作用下，電解質(zhì)在兩個(gè)電極上分別發(fā)生2. 能量轉(zhuǎn)化形式電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。3. 電解池（1 ）構(gòu)成條件（如圖）（2）電極名稱及電極反應(yīng)式ri電戰(zhàn)需稱：陰槻 反應(yīng)類也還原反應(yīng)削極反應(yīng)戌1電機(jī)名粘陽(yáng)檄反應(yīng)類型：鉞化反應(yīng)2U-2c-=ClJ悟液（3）電子和離子移動(dòng)方向 電子：從電源 流向電解池的 ;從電解池的 流向電源的 離子：陽(yáng)離子移向電解池的 ;陰離子移向電解池的 。4陰、陽(yáng)兩極的放電順序 陰極:陽(yáng)離子放電順序：+3+2+ 血厶2+2+【3+2+2+Ag Fe Cu H （酸）Fe Zn H （水）AI Mg Na

2、Ca K陽(yáng)極:活潑電極S2Br C0H 含氧酸根離子。針對(duì)訓(xùn)練1. 用分析電解過(guò)程的思維程序分析電解下列物質(zhì)的過(guò)程，并總結(jié)電解規(guī)律（用惰性電極電解）電解質(zhì)冰溶液）電極方程式被電解的物質(zhì)總化學(xué)方程式或離子方程式電解質(zhì)濃度溶液pH電解質(zhì)溶液復(fù)原含氧酸（如H2SO4）陽(yáng)極：40H 4e=02 f + 2H2O陰極：4H + + 4e=2H2 f水通電2H2O02 f +2H?f加HOHCI陽(yáng)極：2CI 2e=Cl2 f陰極：2H + + 2e酸通電2HCICl2f + H2f通入HCI氣體=H2 fCuCl2/NaCl陽(yáng)極：2Cl 2e-=Cl2 f陰極：2H + + 2e=H2 f2Cl + 2H

3、2O通電A=Cl2 f +H2f +2OH生成新電解質(zhì)CuSO4生成新電解質(zhì)加或2右圖為直流電源電解稀 Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極 a和b附近分別滴加幾滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是(A .逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B .一電極逸出無(wú)味氣體，另一電極逸出刺激性氣體C. a電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色D. a電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色3按要求書(shū)寫(xiě)有關(guān)的電極反應(yīng)式及總方程式。(1) 用鐵作電極電解 NaCI溶液陽(yáng)極反應(yīng)式 ;陰極反應(yīng)式 ;總化學(xué)方程式。(2) 用銅作電極電解鹽酸溶液陽(yáng)極反應(yīng)式 ;陰極反應(yīng)式 ;總反應(yīng)離子方程式 。4 . I .以鋁材為陽(yáng)極，

4、在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為n 用AI單質(zhì)作陽(yáng)極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進(jìn)行電解，生成難溶物R, R受熱分解生成化合物Q。寫(xiě)出陽(yáng)極生成 R的電極反應(yīng)式： 5. CuI是一種不溶于水的白色固體，可以由反應(yīng)：2Cu2+ + 4=2CuI J+ I2得到。現(xiàn)以石墨為陰極，以Cu為陽(yáng)極電解KI溶液，通電前向電解液中加入少量酚酞和淀粉溶液?；卮鹣铝袉?wèn)題:陽(yáng)極區(qū)的現(xiàn)象。(2)陽(yáng)極電極反應(yīng)式6.如圖是一個(gè)用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時(shí)溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.88.0,酸色一紅色，堿色一黃色)回答下列問(wèn)題

5、：(1) 下列關(guān)于電解過(guò)程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是 (填編號(hào));A管溶液由紅變黃； B管溶液由紅變黃； A管溶液不變色；B管溶液不變色(2) 寫(xiě)出 A 管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式： ;(3) 寫(xiě)出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式： ;二電解原理的應(yīng)用1. 電解飽和食鹽水氯堿工業(yè)制燒堿、氯氣和氫氣。2. 電鍍特點(diǎn)：陽(yáng)極溶解，陰極沉積，電鍍液的濃度不變。_3. 電解精煉銅(1) 電極材料：陽(yáng)極為 ;陰極為 。(2) 電解質(zhì)溶液：含 的鹽溶液。4.電冶金 利用電解熔融鹽的方法來(lái)冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。5.治理污水針對(duì)訓(xùn)練：8.工業(yè)廢水中常含有一定量的2720a會(huì)對(duì)人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害

6、，電解法是一種行之有效的除去鉻的方法之一。該法用Fe作電極電解含 C2O7一的酸性廢水，最終將鉻轉(zhuǎn)化為 Cr(0H)3沉淀，達(dá)到凈化目的。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 ()A 電解時(shí)選用Fe作陽(yáng)極，石墨棒作陰極B 陰極附近的沉淀只有 Cr(OH)3C.陽(yáng)極附近溶液中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是6Fe3 + + 7H2O6Fe2 + 14H =2Cr3 +D .消耗1 mol C2O2 ，將有336 g Fe消耗，因此要定期更換鐵電極9 使用氯化鈉作原料可以得到多種產(chǎn)品。(1)實(shí)驗(yàn)室用惰性電極電解100 mL 0.1 mol L NaCI溶液，若陰陽(yáng)兩極均得到112 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則所得溶液的物質(zhì)

7、的量濃度是 (忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化 )。某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時(shí)，為使Cl2被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖的裝置。對(duì)電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是 。A.a為正極，b為負(fù)極；NaClO 和 NaCIB.a為負(fù)極，b為正極；NaClO 和 NaCIC.a為陽(yáng)極，b為陰極；HClO 和 NaCID.a為陰極，b為陽(yáng)極；HClO 和 NaCI41 b(3)實(shí)驗(yàn)室中很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。某同學(xué)利用上圖裝置，只更換個(gè)電極，通過(guò)電解法制取較純凈的Fe(0H)2沉淀，且較長(zhǎng)時(shí)間不

8、變色。該同學(xué)換上的電解材料是(用兀素符號(hào)表示 )， 總的反應(yīng)式是 10 某小組同學(xué)認(rèn)為，如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法，那么可以設(shè)想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液 來(lái)制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。KjSO,(1)該電解槽的陽(yáng)極反應(yīng)式為 。此時(shí)通過(guò)陰離子交換膜的離子數(shù) (填“大于”、“小于”或“等于”)通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子數(shù)。制得的氫氧化鉀溶液從出口 (填“ A”、“ B”、“ C”或“ D”)導(dǎo)出。通電開(kāi)始后，陰極附近溶液pH會(huì)增大，請(qǐng)簡(jiǎn)述原因 若將制得的氫氣、氧氣和氫氧化鉀溶液組合為氫氧燃料電池，則電池正極的反應(yīng)式為三電化學(xué)定量計(jì)算I 計(jì)算類型原電池和電解池的計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算

9、、溶液pH的計(jì)算、相對(duì)原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算、產(chǎn)物的量與電量關(guān)系的計(jì)算等。2. 方法技巧(1) 根據(jù)電子守恒計(jì)算(2) 根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算先寫(xiě)出電極反應(yīng)式，再寫(xiě)出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計(jì)算。(3) 根據(jù)關(guān)系式計(jì)算針對(duì)訓(xùn)練：II 兩個(gè)惰性電極插入 500 mL AgNO 3溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的pH從6.0變?yōu)?.0時(shí)，(設(shè)電解過(guò)程中陰極沒(méi)有H2放出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略不計(jì))電極上析出銀的質(zhì)量最大為( )A . 27 mgB. 54 mgC. 106 mgD. 216 mg12.在如圖中，甲燒杯中盛有100 mL 0.50 mol L AgNO 3溶液，

10、乙燒杯中盛有100 mL 0.25 mol L CuCl2溶液,A、B、C、D均為質(zhì)量相同的石墨電極，如果電解一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)A極比C極重1.9 g,貝U-r,:lD(1)電源E為極，F(xiàn)為極。(2)A極的電極反應(yīng)式為 析出物質(zhì)mol。(3)B極的電極反應(yīng)式為析出氣體mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(4) C極的電極反應(yīng)式為析出的物質(zhì)mol。(5) D極的電極反應(yīng)式為析出氣體mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(6) 甲燒杯中滴入石蕊試液， 極附近變紅，如果繼續(xù)電離，在甲燒杯中最終得到 溶液。PHA13 .將等物質(zhì)的量濃度的 CuSO4和NaCI等體積混合后，用石 電極進(jìn)行電解，電解過(guò)程中，溶液pH隨時(shí)間t變化的曲線如右圖所示

11、，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A .陽(yáng)極先析出Cl2，后析出。2,陰極先產(chǎn)生Cu,后析出H2B. AB段陽(yáng)極只產(chǎn)生Cl2,陰極只產(chǎn)生CuC. BC段表示在陰極上是 H +放電產(chǎn)生了 H2D . CD段相當(dāng)于電解水14如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕的速度由快到慢的順序?yàn)?A .C.B .D .15. （2012浙江理綜，10）以鉻酸鉀為原料，電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下：11不錯(cuò)鋼斗Q惰性電機(jī)11.inin.n.n稀KOH餅液KjCrO,陽(yáng)離子交換膜卜列說(shuō)法不正確的是H +濃度增大，使平衡2CrO4+ 2HA .在陰極室，發(fā)生的電極反應(yīng)為2出0+ 2e=20H+B .在陽(yáng)極室，通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?，是因?yàn)殛?yáng)極區(qū)-Cr2O7+ H2O向右移動(dòng)通電C.該制備過(guò)程中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為4K2CQ4+ 4H2O=2K2Cr2O7+ 4K0H + 2出匸+。2匸D.測(cè)定陽(yáng)極液中 K和Cr的含量，若K與Cr的物質(zhì)的量之比（ndncr）為d,則此時(shí)鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為1 -號(hào)