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高中化学-电解池

溶液中可能发生的副反应是 _________________________________________________________ _______________。
解析:(1)电解池的标志是有外加电源,①③中都有直流电 源,是电解池。
(2)装置③中是用惰性阳极电解氯化钾溶液,生成氢气、氯 气、KOH,其中Cl2与KOH会发生氧化还原反应。
答案:C
6.如图两个装置中,溶液体积均为200 mL,开始时,电解 质溶液的浓度均为0.1 mol/L,工作一段时间后,测得导线上都通 过了0.02 mol电子,若不考虑溶液体积的变化,则下列叙述中正确 的是( )
A.在①中Cu棒为阳极;在②中Cu棒为负极 B.电极上析出物质的质量:①<② C.电极反应式:①中阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑; ②中负极:2H++2e-===H2↑ D.c(Cu2+):①中不变;②中减小
(1)判断阴、阳两极的产物并写出电极反应方程式。 (2)若用铁电极电解上述溶液,其阳极电极反应如何书 写? 2.你能写出电解HNO3(aq)、MgCl2(aq)的总反应方程 式吗?(均为惰性电极)
答案:1.(1)阴极:Cu、H2 Cu2++2e-===Cu 2H++2e-
===H2↑ 阳极:Cl2、O2 2Cl--2e-===Cl2↑ 4OH--4e-
解液 pH 减小,则应选用的电极是( )
A.阴阳两极不都是石墨
B.铜作阳极,铁作阴极
C.铁作阳极,铜作阴极 D.铂作阳极,铜作阴极
答案:D
3.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
答案:C
自主评估
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,阳极上发生氧化 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
答案:B
2.某电解池内盛有 CuSO4 溶液,插入两根电极,接通直流电 源后,欲达到如下要求:①阳极质量不变;②阴极质量增加;③电
镀层金属离子
的溶液作电解质溶液。理论上讲,电镀时,
电解质溶液的成分及浓度是不变的。
3.铜的精炼(粗铜中通常含有 Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等杂质)
粗铜中比较活泼的金属杂质形成阳离子进入溶液,金属活动性
弱于铜的金属(Ag 和 Au)沉淀在电解槽底部,形成 阳极泥 。
4.电冶金
金属冶炼:Mn++ne-===M。
(2012·安徽高考)某兴趣小组设计如图所示的微型实 验装置。实验时,先断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生:一段 时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表A指针偏转。
下列有关描述正确的是( ) A.断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:2H++2Cl- 通电 =====Cl2↑+H2↑ B.断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红 C.断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应式为:Cl2+2e- ===2Cl- D.断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极
解析:由装置特点可知,①为电解池,②为原电池。A项,① 中Cu棒与电源正极相连,作阳极;②中Cu棒为正极。B项,①中 Cu棒失电子而溶解变细,Fe棒有Cu析出:Cu2++2e-===Cu;② 中Cu棒有Cu析出:Cu2++2e-===Cu,Zn棒失电子而溶解变细, 显然导线上通过相同的物质的量电子时,①②中析出的物质的质 量相等。C项,①中阳极反应为Cu-2e-===Cu2+;②中负极反应 式为Zn-2e-===Zn2+。D项,①为电镀铜,Cu作阳极,溶液中 c(Cu2+)不变;②为Zn-Cu原电池,Cu2+在正极上得电子析出, 溶液中c(Cu2+)减小。
(1)电解熔融的氯化钠冶炼金属钠:
①阳极反应: 2Cl--2e-===Cl2↑ 。
②阴极反应: 2Na++2e-===2Na

电解 ③总反应: 2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑ 。
(2)电解熔融的氯化镁冶炼金属镁:
①阳极反应: 2Cl--2e-===Cl2↑ 。
②阴极反应: Mg2++2e-装置中,①盛200 mL硫酸铜溶液 ②盛200 mL 0.01 mol/L 硫酸 ③盛200 mL 氯化钾溶液
(1)上述装置中,为电解池的是________(用编号回答),装置 ①中两电极的电极反应式分别是(注明电极名 称)______________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ ________________________________________________;
反应。
答案:② ① 阴 负 Cu2+ Cu 还原 Zn C OH- 失 O2 氧化
二、电解原理的应用 1.氯碱工业 (1)概念:用电解饱和 NaCl 溶液的方法来制取 Cl2 、H2 和 NaOH ,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.电镀
电镀时,用 镀层金属 作阳极, 待镀金属 作阴极,用含

电解 ③总反应: MgCl2(熔融)=====Mg+Cl2↑ 。
(3)电解熔融的氧化铝冶炼金属铝:
①阳极反应: 6O2--12e-===3O2↑

②阴极反应: 4Al3++12e-===4Al

电解
③总反应: 2Al2O3(熔融)=====4Al+3O2↑

下列图示中关于铜电极的连接错误的是( )
板为________极;电子由电源________极到Zn电极,在Zn电极与
溶液中的________结合生成________,发生________反应;溶液
中Cu2+、H+向________电极移动,SO
2- 4
、OH-向________电极移
动,________在C电极________电子生成________,发生________
反应式为H2-2e-+2OH-===2H2O,由此可知铜电极为负极,石
墨电极为正极,故C项错、D项正确。
[答案] D
【考点过关】 1.用下图Ⅰ所示装置通电10分钟后,去掉直流电源,连接成 图Ⅱ所示装置,可观察到U形管左端铁电极表面析出白色胶状物 质,U形管右端液面上升。下列说法正确的是( )
A.同温、同压下,装置Ⅰ中石墨电极上方得到的气体比铁电 极上方得到的气体多
(2)再分析溶液中的离子种类,根据离子放电顺序,分析电极 反应,并判断两极产物,写出电极反应式。
阳极放电顺序:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧 酸根离子。
阴极放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H +(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
大家好
1
高中化学 电解池
一、电解原理 1.电解
使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在 阴、阳两极 引 起 氧化还原反应 的过程。
2.电解池(也叫电解槽)
把 电能 转变为 化学能 的装置。
3.电解池的工作原理 以电解CuCl2溶液为例
下图图________是原电池,图________是电解池,图①中Zn
===2H2O+O2↑
(2)Fe-2e-===Fe2+
2.2H2O
通电 =====
2H2↑+
通电 O2↑ MgCl2+2H2O=====Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑
【师之导】 1.电解时的离子放电顺序 (1)首先判断阴、阳极,分析电极材料,判断是电极材料放电 还是溶液中的离子放电。阳极为金属活性电极时,电极材料放 电。
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↑ 有无色气体产 生,附近溶液变为红色 (3)0.65 0.01
课堂师生互动
电极产物的判断及有关反应式的书写 【生之思】
1.用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液,电解过 程中两极均有两种产物产生,请回答下列问题:
B.用装置Ⅱ进行实验时铁电极的电极反应为Fe-2e-+2OH- ===Fe(OH)2
C.用装置Ⅱ进行实验时石墨电极的电极反应为2H++2e- ===H2↑
D.装置Ⅰ通电10分钟后铁电极周围溶液pH降低
答案:B
2.(1)以铝材料阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧 化膜,阳极电极反应为_____________________________________ _________________________________。
通电 2H2O=====2H2↑+O2↑。
(4)电解质、水同时被电解,则都要写进化学方程式。如电解 饱和食盐水:2NaCl+2H2O=通==电==H2↑+Cl2↑+2NaOH。
3.注意事项 (1)书写电解池中电极反应式时,要以实际放电的离子表示, 但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写成分子式。 (2)要确保两极电子转移数目相同。 (3)电解水溶液时,应注意放电顺序中H+、OH-之后的离子一 般不参与放电。
答案:(1)①③ 阴极:2Cu2++4e-===2Cu, 阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑ (2)2Cl-+2H2O=电==解==H2↑+Cl2↑+2OH- Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
8.按如图所示装置进行实验,并回答问题:
(1)判断装置的名称:A池为________,B池为________。 (2)锌极为________,电极反应式为 ______________________;铜极为________,电极反应式为 ______________________;石墨棒C1为________,电极反应式为 __________________;石墨棒C2附近产生的实验现象为 ________。 (3)当C2极析出224 mL气体(标准状况下),锌的质量变化(增加 或减少)了________g。CuSO4溶液的质量变化(增加或减少)了 ________g。
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