第四章第三节电解池(第2课时)
三、电解质溶液中离子的放电顺序
只有掌握电解质溶液中离子的放电顺序才能正确的写出电极反应方程式。
1.阴极上:由于阴极上电子,不管阴极材料是金属还是石墨,此时都不能得电
子,只能是溶液中的得电子。
阳离子氧化性越强就越得电子。
因此阴极上氧化性强的离子得电子。
金属越不活泼,对应阳离子氧化性越,越得电子。
由此根据金属活动顺序表,分析下列离子得电子能力的强弱:金属活动顺序表
Ag+Cu2+H+(酸) Pb2+Fe2+Zn2+H+(水) Al3+…
严格讲:离子的放电能力与其浓度也有一定的关系,如酸溶液中:c[H+(酸)]>c[ H+(水)],因而放电能力> 。
但在中学范围内一般不考虑上述金属离子浓度
对其放电能力的影响。
、、、、、等活泼金属阳
离子在水溶液中电解时不得电子。
小结:质量增加,或有氢气产生的电极一定是极。
2. 阳极上:电解池中阳极上电子,而与溶液中的都可失电子,因
此阳极上的电极反应与有关。
由于一般的比阴离子更容易
失去电子,因此如果用一般的金属材料做阳极,电解时阳极上是失去电
子。
而阳极如果用石墨或金属铂(Pt)等难失电子的物质做惰性电极时,则是
溶液中失去电子。
阴离子还原性越强就越失去电子。
通过查资料,分析下列离子失电子能力的强弱:
S2-I-Br-Cl-OH-(水或碱)最高价含氧酸根离子F-。
注意:放电顺序这个考点不难,但要细心,极易出错。
要能根据放电顺序判断阴、阳极产物,如果是惰性电极则直接考虑溶液中离子的放电顺序。
如果阳极是较活泼金属(即除金、铂以外的金属),那一定要能想起:一般的比阴离子更容易失去电子,因此如果用一般的金属材料做阳极,电解时阳极上是失去电子。
四. 电解质溶液的电解规律
练习:1、用惰性电极电解下列电解质溶液,请你分析下列问题(注意得失电子的顺序)①、CuCl2 :阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
②、HCl: 阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
小结:经过总方程式发现以上两个电解池反应的电解对象都是,这一类电解反应称为电解电解质型
练习:2、用惰性电极电解NaCl溶液,请你分析下列问题
阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
小结:经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是,这一类电解反应称为放氢生碱型。
练习:3、用惰性电极电解CuSO4溶液,请你分析下列问题
阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
小结:经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是,这一类电解反应称为放氧生酸型。
练习:4、用惰性电极电解下列电解质溶液,请你分析下列问题
①NaOH: 阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
②H2SO4:阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
③Na2SO4: 阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
小结:经过总方程式发现以上三个电解池反应的电解对象都是,要把电解质溶液复原,加。
这一类电解反应称为电解水型。
练习5、用铜电极电解下列电解质溶液,请你分析下列问题(注意得失电子的顺序)
①、H2SO4: 阴极:阳极
总方程式:
②、ZnSO4: 阴极:阳极
总方程式:
③、CuSO4: 阴极:阳极
总方程式:
巩固练习
1. 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
2. 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 g
B. 1.28 g
C. 2.56 g
D. 5.12g
3. 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( )
4. 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]
5. 下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
6. 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 m ol•L-1 Cu2+
D. 0.20 mol•L-1 Pb2+
7、在一盛有饱和Na2CO3溶液的烧杯中插入惰性电极,保持温度不变,通电一段时间后,
下列说法中正确的是()A、溶液的PH值增大;B、Na+和CO32-的浓度减小;
C、溶液的浓度增大;
D、溶液的浓度不变,有晶体析出;
8、在25℃时,将两个铂电极插入一定量的饱和Na2SO4溶液中电解,通电一段时间后,在阴极上逸出amol气体,同时有WgNa2SO4•10H2O晶体析出,若温度不变,此时剩余溶液的溶质的质量分数为:()A、100W% ;B、71×100W%
W+18a 161(W+18a)
100W% D、71×100W%
C、W+36a 161(W+36a)
9、【2009安徽卷12题】Cu2O是一种半导体材料,基于绿色
化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如右,电解总反
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。
10. 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________________________
11、①、在电解水实验中,常加入一定量的NaOH溶液或H2SO4溶液,对电解水的结果
有无影响?。
为何加入一定量的NaOH溶液或H2SO4液?。
能否改为加入HCl溶液?。
能否把阴极上的石墨改为Fe?。
能否把阳极上的石墨改为Fe?。
②、设计一个装置,使反应:Cu+H2SO4=Cu SO4+H2↑能够进行?
12、(选做题)如右图所示:甲、乙为相互串联的两电解池。
试回答:
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则A 电极名称为
极,电极材料是,电极反应式为,电
解质溶液可以是。
(2)乙池中Fe极电极反应式为,
若在乙池中滴入少量酚酞试液,开始电解一段时间,铁极附
近呈色。
(3)若甲池A 极增重12.8g,则乙池C(石墨)极放出气体在标况下的体积为。
(4)电解后,若乙池剩余溶液为400mL,则溶液的pH = 。
13、(选做题)向8克二价金属的氧化物固体中加入稀硫酸,使其恰好完全溶解,已知所消耗的硫酸体积为100毫升,在所得溶液插入铂电极进行电解,通电一定时间后,在一个电极上收集到224毫升(标准状况)氧气,在另一个电极上得到1.28克该金属。
(1)根据计算确定金属氧化物的名称。
(2)计算通电后硫酸溶液的物质的量浓度(溶液体积按100毫升计算)。