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高中化学 4.3.2 电解原理的应用同步精炼

高中化学 4.3.2 电解原理的应用同步精炼
高中化学 4.3.2 电解原理的应用同步精炼

(课堂设计)2014-2015年高中化学 4.3.2 电解原理的应用同步精炼

基础演练

1.在铁制品上镀一层一定厚度的锌层,以下方案设计正确的是()

A.锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子

B.铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子

C.铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子

D.铁作阴极,镀件作阳极,溶液中含有亚铁离子

答案:A

2.在某电解质溶液里,用M和N作电极,通电一段时间后,发现M极的质量减小,N极的质量增大,符合这一情况的是()

A.电解质溶液是稀H2SO4

B.金属M是阳极,金属N是阴极

C.M和N是石墨电极

D.M是阴极,N是阳极

答案:B

3.利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯,下列叙述正确的是() A.电解时以精铜作阳极

B.电解时阴极发生还原反应

C.粗铜连接电源负极,其电极反应是Cu===Cu2++2e-

D.电解后,电解槽底部会形成含少量Zn、Ag、Pt等金属的阳极泥

解析:粗铜作阳极,发生氧化反应,不活泼的金属(Ag、Pt等)以阳极泥沉积,精铜作阴极,发生还原反应Cu2++2e-===Cu。

答案:B

4.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

解析:电解池中,铁作阳极,自然会溶解;工业上是用石墨作电极电解Al2O3制得纯铝,A为正确选项;精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,B说法正确;C、D均无误。

答案:A

5.下列有关电化学的示意图中正确的是()

解析:A中Zn为负极,Cu为正极;B中Cu与Zn的位置应对换,C中粗铜作阳极,精铜作阴极。

答案:D

综合应用

6.电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示

一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块极板,

通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:

(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,

实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:

①电解池中X极上的电极反应式为,

在X极附近观察到的现象是__________________________________。

②Y电极上的电极反应式是______________________________________,

检验该电极反应产物的方法是____________________________。

(2)如果用电解法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:

①X电极的材料是________,电极反应式是_____________________________。

②Y电极的材料是________,电极反应式是______________________________。

(说明:杂质发生的电极反应不必写出)

解析:(1)用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极反应:2Cl--2e-===Cl2↑;阴极反应:2H++2e-===H2↑。与电源正极相连的为阳极,反之为阴极。所以X为阴极,Y为阳极。X极在反应过程中消耗了H2O电离出的H+,溶液呈碱性,加入酚酞试液变成红色;Y极产生Cl2,能使湿润的淀粉-碘化钾试纸变为蓝色。

(2)电解精炼粗铜时,用含杂质的Cu为阳极,纯Cu为阴极。反应过程中,阳极上的Cu以及比Cu活泼的金属失去电子,成为离子,进入溶液,活泼性比Cu差的金属形成阳极泥;在阴极只有Cu2+能得电子成为单质,其他较活泼的金属对应的离子不能得电子。根据装置图,X为阴极,Y为阳极。所以,X电极的材料是纯铜,电极反应式为Cu2++2e-===Cu;Y电极的材料是粗铜,电极反应为Cu-2e-===Cu2+。

答案:(1)①2H++2e-===H2↑有气泡冒出,溶液变红

②2Cl--2e-===Cl2↑把湿润的淀粉-碘化钾试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色(2)①纯铜Cu2++2e-===Cu

②粗铜Cu-2e-===Cu2+

基础应用

1.在电解水制取H2和O2时,为了增强溶液的导电性,常常需要加入一些电解质,最好选用下列物质中的()

A.NaOH B.HCl C.NaCl D.CuSO4

解析:加入电解质的目的是增强溶液的导电性,电解质电离出的离子不能参与电极反应。根

据离子的放电顺序,应选NaOH 。

答案:A

2.下列说法正确的是( )

A .电解CuCl2溶液时,阴极附近产生的气体使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝

B .原电池可以作电解池的电源

C .电解质溶液导电的过程就是其电离的过程

D .电解池中阴极发生氧化反应

解析:电解CuCl2溶液时,阴极析出铜,阳极放出氯气,A 错误;原电池可以作电解池的电源,B 正确;电解质溶液导电的过程就是其被电解的过程,C 错误;电解池中阳极发生氧化反应,D 错误。

答案:B 3.如下图所示右边的金属片发生氧化反应的是( )

解析:金属发生氧化反应就是金属原子失去电子形成阳离子进入溶液。金属原子失去电子,可以是原电池中的活泼金属发生氧化反应而失去电子,也可以是在外加电源作用下失去电子发生氧化反应。A 装置中Zn 接的是电源的负极,锌表面发生还原反应;B 、D 中的Cu 与Fe 均是与比其活泼的金属相连接,右边电极表面发生还原反应;C 装置中右边的Cu 连接的是电源的正极,电源正极不断将铜片上的电子转移走,Cu2+进入溶液而铜电极不断溶解。 答案:C

4.用铂作电极电解下列溶液时,在阳极上有气体放出,且溶液的pH 减小的是( )

A .KNO3

B .CuSO4

C .NaOH

D .HCl

解析:本题主要考查电解原理及有关离子的放电顺序。由阴阳离子的放电顺序可知电解KNO3、NaOH 溶液的实质都是电解水,电解质溶液的浓度均增大,KNO3溶液pH 不变,NaOH 溶液的pH 增大;电解HCl 溶液,阴极反应2H ++2e -===H2↑,阳极反应2Cl --2e -===Cl2↑,电解的是HCl ,电解质溶液的浓度降低,pH 增大;电解CuSO4溶液,阴极反应2Cu2++4e -===2Cu ,

阳极反应4OH --4e -===O2↑+2H2O ,电池反应是:2CuSO4+2H2O=====电解2Cu +2H2SO4+

O2↑,pH 减小。

答案:B

5.如图所示,下列叙述正确的是( )

A .Y 为阴极,发生还原反应

B .X 为正极,发生氧化反应

C .Y 与滤纸接触处有氧气生成

D .X 极与滤纸接触处变红

解析:本题左侧装置相当于一个原电池,Zn 比Cu 活泼,Zn 作负极,Cu 作正极。原电池提供

直流电,用铜电极电解硫酸钠溶液,X 极与电源的正极相连作阳极,发生氧化反应,电极反应:Cu -2e -===Cu2+,Y 极与电源的负极相连作阴极,发生还原反应,电极反应:2H ++2e -===H2↑,因此Y 极与滤纸接触处变红。

答案:A

6.用惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后,下列说法正确的是( )

A .电解过程中阳极质量不断增加

B .电解过程中溶液的pH 不断升高

C .此时向溶液中加入适量的Ag2O 固体可使溶液恢复到电解前的状况

D .电解后两极产生的气体体积比为2∶1

解析:用惰性电极电解AgNO3溶液,总的电解反应式为:

4AgNO3+2H2O 电解,4Ag +O2↑+4HNO3

可知:阴极上析出Ag ,阳极放出O2,故A 正确,D 错误;由于生成HNO3溶液,pH 应不断降低,B 错误;要使溶液恢复电解前的状况要看加入的物质在溶液中的反应:2Ag2O +4HNO3===4AgNO3+2H2O ,得到的物质恰好是反应掉的物质,可以使溶液恢复到电解前的状况,C 正确。

答案:C

7.以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 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 .5.12 g

解析:以惰性电极电解CuSO4溶液的总反应方程式可表示为:2CuSO4+2H2O=====电解2Cu +

2H2SO4+O2↑,根据方程式可求得生成铜的质量为1.28 g 。

答案:B

8.把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,用惰性材料作电极在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为( )

A .1∶2∶3

B .3∶2∶1

C .6∶3∶1

D .6∶3∶2

解析:串联时,通过三个电解池各电极的电量相等。

答案:D

9.一些科学家采用高质子导电性的SCY 陶瓷(能传递H +),实现了氨的电化学合成。该过程N2和H2的转化率远高于现在工业上使用的氨合成法。对于电化学合成氨的有关叙述正确的是( )

A .N2在阴极上被氧化

B .可选用铁作为阳极材料

C .阳极的电极反应是N2+6e -+6H +===2NH3

D .该过程的总反应是N2+3H 2=====电解2NH3

解析:N2在阳极上被氧化,A 项错;铁是活泼的金属,作阳极会被氧化,B 项错;阴极的电极反应是N 2+6e -+6H +===2NH3,C 项错。

答案:D

10.铅蓄电池的工作原理为:Pb +PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O 装置如下图,下列判断不正确的是( )

电解原理及应用

电解原理及应用 学习目标 知识与技能:1、理解电解原理,会判断电解池、电极产物、电极周围溶液pH值及整个溶液pH值的变化; 2、能书写电极反应式及总反应式,培养分析归纳知识的能力。 过程与方法:1、利用惰性电极电解氯化铜的实验,探究电解原理 2、了解电解的应用,特别是电解在电镀、电解精炼、电冶炼等方面的应用。情感态度与价值观:通过电解知识的学习,发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用,激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。 重点:理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。 难点:理解电解原理,非惰性电极作阳极对电解产物的判断,电解原理的应用。 先学后教 回顾:电解质是指在________________________________能够导电的___________。电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________过程。电解质溶液或熔融电解质导电的实质是。 一、电解 1、定义: 2、电解装置—电解池(槽) (1)定义: (2)构成条件: ①——提供电能 ②——形成闭合回路 ③——帮助实现能量转化 (3)能量转化方式: (4)电极名称、电极判断和电极反应类型: 左边石墨棒电极名称:,电极反应类型: 右边石墨棒电极名称:,电极反应类型: 电解质溶液中离子的迁移方向: 二、电解原理 1、离子放电顺序(惰性电极通常包括和等) 阴极阳离子放电顺序:Ag+> Hg 2+> Fe 3+> Cu 2+>H+> Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+> Al 3+>Mg 2+>Na+>Ca 2+>K+ 阳极阴离子放电顺序:S2-> I-> Br->Cl-> OH-> 含氧酸根> F- 思考与交流:①上述阳离子顺序与离子的氧化性或金属活动性顺序有何联系?上述阴离子顺序与离子的还原性有何联系? ②若用铜做电极,阳极的放电情况会怎么样? 2、电极反应式书写

最新高中化学原电池和电解池知识点总结

最新高中化学原电池和电解池知识点总结最新高中化学原电池和电解池知识点总结 一原电池; 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个:

(1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 (2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。原电池正负极判断: 负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。

高中化学精讲电解原理及应用

考点40电解原理及应用 1.复习重点 1.电解原理及其应用,放电顺序,电极反应式的书写及有关计算; 2.氯碱工业。 2.难点聚焦 一、理解掌握电解池的构成条件和工作原理 1、要判断电解产物是什么,必须理解溶液中离子放电顺序 阴极放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。放电顺序是 K +、Ca 2+、Na +、Mg 2+、Al 3+、Zn 2+、Fe 2+(H +)、Cu 2+、Hg 2+、Ag +、Au 3+ 放电由难到易 阳极:若是惰性电极作阳极,溶液中的阴离子放电,放电顺序是 S 2-、I -、Br -、Cl -、OH -、含氧酸根离子(NO 3-、SO 42-、CO 32-)、F - 失电子由易到难 若是非惰性电极作阳极,则是电极本身失电子。 要明确溶液中阴阳离子的放电顺序,有时还需兼顾到溶液的离子浓度。如果离子浓度 相差十分悬殊的情况下,离子浓度大的有可能先放电。如理论上H +的放电能力大于Fe 2+、 Zn 2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时,由于溶液[Fe 2+]或[Zn 2+]>>[H +],则先在 阴极上放电的是Fe 2+或Zn 2+,因此,阴极上的主要产物则为Fe 和Zn 。但在水溶液中,Al 3+、 Mg 2+、Na +等是不会在阴极上放电的。 2、电解时溶液pH 值的变化规律 电解质溶液在电解过程中,有时溶液pH 值会发生变化。判断电解质溶液的pH 值变化, 有时可以从电解产物上去看。①若电解时阴极上产生H 2,阳极上无O 2产生,电解后溶液pH 值增大;②若阴极上无H 2,阳极上产生O 2,则电解后溶液pH 值减小;③若阴极上有H 2, 阳极上有O 2,且222O H V V =,则有三种情况:a 如果原溶液为中性溶液,则电解后pH 值不 变;b 如果原溶液是酸溶液,则pH 值变小;c 如果原溶液为碱溶液,则pH 值变大;④若 阴极上无H 2,阳极上无O 2产生,电解后溶液的pH 可能也会发生变化。如电解CuCl 2溶液 (CuCl 2溶液由于Cu 2+水解显酸性),一旦CuCl 2全部电解完,pH 值会变大,成中性溶液。 3、进行有关电化学计算,如计算电极析出产物的质量或质量比,溶液pH 值或推断金 属原子量等时,一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。 三、理解金属腐蚀的本质及不同情况,了解用电化学原理在实际生活生产中的应 电解原理的应用 (1)制取物质:例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。

高中化学解题方法--电解原理

高中化学解题方法--电解原理电解池既能与学科内知识交叉,也可在学科间形成知识交叉,因而其题相对较难。 ●难点磁场 请试做下列题目,然后自我界定学习本篇是否需要。 有一电解池,电极为惰性电极,内装Na2SO3(aq),通以直流电,惰性电极上发生化学反应。 (1)阴极上的反应为:; (2)阳极上的反应为:。 ●案例探究 [例题]某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值,其实验方案的要点为: ①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如图24—1。 ②强度为I A,通电时间为t s后,精确测得某电极上析出的铜的质量为m g。 图24—1 试回答: (1)这些仪器的正确连接顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示,下同) E接____________,C接____________,____________接F。 实验线路中的电流方向为________→_______→________→C→________→________ (2)写出B电极上发生反应的离子方程式____________,G试管中淀粉KI溶液变化的现象为____________,相应的离子方程式是____________。 (3)为精确测定电极上析出铜的质量,所必需的实验步骤的先后顺序是____________。 ①称量电解前电极质量②刮下电解后电极上的铜并清洗③用蒸馏水清洗电解后电极 ④低温烘干电极后称量⑤低温烘干刮下的铜后称量⑥再次低温烘干后称量至恒重 (4)已知电子的电量为 1.6×10-19 C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式:N A=____________。 命题意图:考查学生对电解原理的理解及完成电解实验的能力。 知识依托:电解原理。 错解分析:电解CuCl2(aq)发生如下反应: Cu2++2Cl- 电解 Cu+Cl2↑ Cl2有毒,须作处理,装置中G,作用即此,如果不注意观察,忽略了或猜不透G的作用,就会得出错误的答案。不能排除②⑤干扰,也会得出错误答案。 解题思路: (1)B电极上应产生Cl2:

高中化学 第1章第2节电解 第2课时 电解原理的应用作业1 鲁科版选修4

第2课时电解原理的应用 [基础达标] 1.用石墨电极电解CuCl2溶液(如图所示)。下列分析正确的是( ) A.a端是直流电源的负极 B.通电使CuCl2发生电离 C.阳极上发生的反应:Cu2++2e-===Cu D.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体 解析:选A。A.铜离子应移向阴极,则a为负极。B.CuCl2发生电离是在水分子的作用下完成的,并非通电才能发生。C.反应Cu2++2e-===Cu应在阴极上发生,阳极上发生的反应应为2Cl--2e-===Cl2↑。D.通电一段时间后,应在阳极附近观察到黄绿色气体。 2.已知铜或银做电解池的阳极时,能被氧化为金属离子。下图中装置分别通电一段时间后,溶液质量增加的是( ) 解析:选D。A、B项中石墨做电极材料,溶液质量只会减小;C项中进入溶液的铜与从溶液中析出的铜的质量相等;D项中2 mol Ag失电子进入溶液,1 mol Cu从溶液中析出,溶液质量增加,故正确。 3.用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后,欲使电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的( ) A.CuSO4B.H2O C.CuO D.CuSO4·5H2O 解析:选C。用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO4+2H2O通电,2H2SO4+2Cu+O2↑,根据缺什么补什么的原则,要想使电解液恢复原状,应加入CuO,C项正确。 4.如图所示的装置,通电一段时间后,测得甲池中某电极质量增加2.16 g,乙池中某电极上析出0.64 g某金属,下列说法正确的是( ) A.甲池是b极上析出金属银,乙池是c极上析出某金属 B.甲池是a极上析出金属银,乙池是d极上析出某金属 C.某盐溶液可能是CuSO4溶液 D.某盐溶液可能是Mg(NO3)2溶液 解析:选C。甲池a极是阴极,析出金属银,乙池c极是阴极,析出某金属。某盐溶液如果是Mg(NO3)2溶液,不可能析出金属,由关系式2Ag+~2e-~Cu2+可知,某盐为可溶性铜盐。 5.如图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b电极附近溶液呈红色。下列说法正确的是( )

高考化学电解原理及其应用试题管窥

发表于《理科考试研究》 高考化学电解原理及其应用试题管窥 电解原理及其应用是高中化学重要内容,也是历年高考化学重点考查的知识点之一。高考化学试题中对于电解原理及其应用的考查角度多种多样且方式灵活多变,特别是近几年高考化学试题中对该知识点的考查体现出“水平立意,注重双基,学以致用”的特点。 一、电解规律的应用 电解规律的应用包括电极判断、电极反应式的书写、电解产物的判断及溶液pH的变化等。 【例1】(02春季12)通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞(亚汞的化合价为+1价)溶液,若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n(硝酸银):(硝酸亚汞)=2:1,则下列表述准确的是() A、在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n(Ag):n(Hg)=2:1 B、在量阳极上得到的产物的物质的量不相等 C、硝酸亚汞的化学式为HgNO3 D、硝酸亚汞的化学式为Hg2(NO3)2 解析:本题通过电解相同浓度的硝酸银和硝酸亚汞,判断两个阴极和两个阳极上产物的物质的量是否相等,并分析硝酸亚汞的化学式。因Ag+和Hg+都是一价,当通电量相等时,析出的银和汞的物质的量必然相等;由题意知:若析出2molAg,则被还原的AgNO3为2mol,被还原的硝酸亚汞为1mol,所以,1mol 硝酸亚汞必含2molHg,化学式为Hg2(NO3)2;根据电解酸碱盐的规律,电解硝酸银和硝酸亚汞阳极上的产物都是O2,因为电量相等,产生的O2也相等。本题答案为D。 【例2】(04上海13)下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是() 解析:本题给出电解饱和食盐水四个装置,考查学生对电解饱和食盐水原理的理解、产物的判断和检验及装置的辨认水平,同时也考查学生对所学知识的迁移水平。由电解原理可知,电解饱和食盐水时阳极(电子流出的一端)发生氧化

电解池(电解原理及应用习题)讲解学习

电解池(电解原理及应 用习题)

电解池及其应用 一、电解池的工作原理 1电解:在直流电的作用下,在两电极上分别发生和的过程叫做电解。 2电解池:把转化为能的装置叫 ,也叫。 3.电解池中的基本关系: 阳极:与电源相连,电子,发生反应,元素化合价 ①电极 阴极:与电源相连,电子,发生反应,元素化合价 ②闭合回路:电子从流出,经过、,流入 电解池内:阳离子从移动向,阴离子从移动向。 阴阳离子的定向移动形成电流。 4.电解池的构成条件: (1)(2) (3)(4) 5.电解池中离子的放电顺序: 物质在电解池的阴、阳两极得失电子发生发生氧化还原反应的过程叫放电。阴极(阳离子放电顺序): Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+ (水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极: ①为活性电极如金属单质(除Pt、Au)等时,则阳极材料自身优先放电。

②为惰性电极(石墨、Pt等)时,阴离子的放电顺序: S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根(如NO3-、SO42-、CO32-等)>F- 常见惰性电极电解电解质溶液类型 ①H2SO4阴极阳极 总化学方程式 ②NaOH阴极阳极 总化学方程式 ③KNO3阴极阳极 总化学方程式 ○4HCl阴极阳极 总化学方程式 ⑤CuCl2阴极阳极 总化学方程式 ⑥NaCl阴极阳极 总化学方程式 ⑦CuSO4阴极阳极 总化学方程式 二、电解原理的应用 1、氯碱工业:电解饱和食盐水 2、电镀 阳极:;阴极:;电解质溶液: 3、精炼铜 阳极:;阴极:;电解质溶液: 4、电冶金 活泼金属,如钾、钙、钠、镁、铝的冶炼 钠的冶炼: 镁的冶炼:

高三化学第四单元 电解原理及其应用(附答案)

第四单元电解原理及其应用 一、基础知识填空 1.(1)原电池中较活泼的金属是_____极,较不活泼的金属(或能导电的非金属)是_______极。 (2)电解池中与外电源的正极相连的极板叫____极,与外电源的负极相连的极板叫_____极。(3)原电池是把______能转化为________能的装置。电解池是把______能转化为________能的装置。在能量转化过程中,都发生了___ _______反应。 2.电解通电时,电子从电源的_____极沿导线流入电解池的_____极,在阴极区氧化性强的阳离子先得电子,被_________。同时,电子又从电解池的________流出,沿导线流回电源的正极,即在阳极区还原性强的阴离子(包括活性电极)先_______电子被_______。 3.当极板材料(阳极)为Pt 或C时,称为______电极。当极板材料(阳极)为Cu等金属(除了Pt和C),还原性强,易_______电子,易被氧化称为_______电极。 阴离子放电顺序:S2-> I-> Br->Cl-> OH-> 含氧酸根> F- 阳离子放电顺序:Ag+> Hg 2+> Fe 3+> Cu 2+>H+>…… 4.当镀层金属作___极,含有镀层金属离子的电解质为电解液,把待镀金属制品浸入电镀液为____极时的电解即为_________。电镀时,由于两极得失电子相同,所以理论上电解液的浓度保持_________。 二、练习 高考试题:(四川.06)11.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 (全国I.06)09.把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为() A.1:2:3 B.3:2:1 C.6:3:1 D.6:3:2 (上海.06)13.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的 稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是 A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 C.两烧杯中溶液的pH均增大 D.产生气泡的速度甲比乙慢 1.下列叙述中不正确的是(双选) () A.电解池中与电源正极相连的是电解池的阴极 B.电解池的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应 C.电解池中电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极 D.电解池是把化学能转变为电能的装置 2.在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是(双选)() A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应

第二节 第2课时 电解原理的应用

第2课时电解原理的应用 学业要求核心素养建构 1.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。 2.能进行电解原理的有关计算。 『知识梳理』 一、电解饱和食盐水 1.氯碱工业单元槽电解原理示意图 2.原理分析及电极反应 电解时U形管中,Cl-、OH-移向阳极,H+、Na+移向阴极。 (1)阳极离子放电顺序:Cl->OH-__________,电极反应:2Cl--2e-===Cl2↑(氧化反应) (2)阴极离子放电顺序:H+>Na+, 电极反应:2H++2e-===H2↑(还原反应)。 3.总反应化学方程式:2NaCl+2H2O===== 电解 2NaOH+Cl2↑+H2↑。 离子方程式:2Cl-+2H2O===== 电解 H2↑+Cl2↑+2OH-。 [微自测] 1.用惰性电极电解NaCl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,溶液呈褐色 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,将全部电解质溶液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性 解析 用惰性电极电解NaCl 溶液,阳极产物为Cl 2,阴极产物为H 2和NaOH ,不是金属钠,A 错误;NaOH 溶液使酚酞溶液变红色,C 项错误;因产物中生成NaOH ,溶液不可能呈中性,D 项错误。 答案 B 二、电镀 1.电镀是一种利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。 2.电镀???阳极:镀层金属,电极本身发生氧化反应 阴极:待镀金属制品电镀溶液:含有镀层金属离子的溶液 3.电镀的目的主要是增强材料抗腐蚀能力,也有许多电镀是为了美观或增加表面硬度。 [微自测] 2.在铁片上镀银,铁片作________极,电极反应式为________________________,银作________极,电极反应式为________________________,电镀液的浓度________(填“变大”“变小”或“不变”)。 答案 阴 Ag ++e -===Ag 阳 Ag -e -===Ag + 不变 4.电解精炼(以铜的电解精炼为例,粗铜含Zn 、Fe 、Ni 、Au 、Pt 、Ag 等) (1)装置与原理 阳极材料用粗铜,阴极材料用纯铜,电解质溶液用硫酸酸化的硫酸铜溶液。 (2)电解特点

电解池(电解原理及应用习题)

电解池及其应用 一、电解池的工作原理 1电解:在直流电的作用下,在两电极上分别发生和的过程叫做电解。 2电解池:把转化为能的装置叫,也叫。 3.电解池中的基本关系: 阳极:与电源相连,电子,发生反应,元素化合价 ①电极 阴极:与电源相连,电子,发生反应,元素化合价 ②闭合回路:电子从流出,经过、,流入 电解池内:阳离子从移动向,阴离子从移动向。 阴阳离子的定向移动形成电流。 4.电解池的构成条件: (1)(2) (3)(4) 5.电解池中离子的放电顺序: 物质在电解池的阴、阳两极得失电子发生发生氧化还原反应的过程叫放电。 阴极(阳离子放电顺序): Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极: ①为活性电极如金属单质(除Pt、Au)等时,则阳极材料自身优先放电。 ②为惰性电极(石墨、Pt等)时,阴离子的放电顺序: S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根(如NO3-、SO42-、CO32-等)>F- 常见惰性电极电解电解质溶液类型 ①H2SO4阴极阳极 总化学方程式 ②NaOH阴极阳极 总化学方程式 ③KNO3阴极阳极 总化学方程式 ○4HCl阴极阳极 总化学方程式 ⑤CuCl2阴极阳极 总化学方程式 ⑥NaCl阴极阳极 总化学方程式 ⑦CuSO4阴极阳极 总化学方程式

二、电解原理的应用 1、氯碱工业:电解饱和食盐水 2、电镀 阳极:;阴极:;电解质溶液: 3、精炼铜 阳极:;阴极:;电解质溶液: 4、电冶金 活泼金属,如钾、钙、钠、镁、铝的冶炼 钠的冶炼: 镁的冶炼: 铝的冶炼: 1.某学生欲完成反应2HCl+2Ag===2AgCl↓+H2↑而设计了下列四个实验,你认为可行的是() 2.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),溶液能恢复到与原溶液完全一样的是………………………………………………………()A. CuCl2 (CuSO4) B.NaOH (NaOH) C.NaCl (HCl) D.CuSO4(Cu(OH)2) 3.pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是………………………………………………………………………()A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4 4.在H2O中加入等物质的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3ˉ SO42ˉ、Clˉ,该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后,氧化产物与还原产物的质量比是…………………()A.1∶8 B.8∶1 C.35.5 ∶108 D.108∶35.5 5.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,当阴极上增重a g时,在阳极上同时产生b L氧气(标准状况),则M的相对原子质量为…………………………………………() A.22.4ax b B. 11.2ax b C. 5.6ax b D. 2.5ax b 6.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p H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 7. 以铁为阳极、铜为阴极,对足量NaOH溶液进行电解,一段时间后得到2molFe(OH)3沉淀,此时消耗水的物质的量共为 A.2mol B.3mol C.4mol D. 5mol 8.用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.4 mol 氧化铜后恰好恢复至电解前的浓度。则电解过程中转移电子的物质的量是() A.1.6 mol B.1.2 mol C.0.8 mol D.0.4 mol

高中化学第1章第2节第2课时电解原理的应用练习含解析鲁科版选修4090625

高中化学第1章第2节第2课时电解原理的应用练习含解 析鲁科版选修4090625 1.关于电解氯化钠水溶液(铁做阴极、石墨做阳极),下列叙述正确的是( ) A.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色 B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕黄色 C.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠 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 答案:B 2.欲在金属表面镀银,应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中,选用的阳极金属和电镀液均正确的是( ) A.Ag和AgCl溶液B.Ag和AgNO3溶液 C.Fe和AgNO3溶液D.Pt和Ag2SO4溶液 解析:电镀槽中,要求镀件作阴极,可用镀层金属作阳极,电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液,A、D项中AgCl和Ag2SO4均为沉淀,只有B项符合要求。 答案:B 3.用石墨作电极,电解1 mol·L-1下列物质的溶液,则电解前后溶液的pH保持不变的是( ) A.H2SO4B.NaOH C.Na2SO4D.NaCl 答案:C 4.(1)如图1为电解NaCl的饱和溶液的实验装置。 写出该电解池中发生反应的总反应方程式:_________________ _____________________________________________________。 将充分电解后所得溶液逐滴加入到酚酞试液中,观察到的现象是 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (2)某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图2)。通电后,如图竖直装置下端B极上有大量气泡产生,溶液中产生大量的Fe(OH)2白色沉淀,且较长时间不变色。则装置上端A极电极材料是________(填化学式),B电极上的电极反应式为____________ ____________________________________________________。

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第四单元电解原理及其应用 单元测试 (时间:90min 总分:110分) 一、选择题:每小题3分,共60分。 1.某氯碱厂不慎有大量氯气逸出周围空间,此时,可以用浸有某种物质的一定浓度的水溶液的毛巾捂住鼻子。最适宜采用的物质是( ) A.NaOH B.NaCl C.KBr D.Na2CO3 2.1L0.1mol/LAgNO3溶液在以Ag作阳极,Fe作阴极的电解槽中电解,当阴极上增重2.16g时,下列判断正确的是(设电解按理论进行,溶液不蒸发) ( ) A.溶液的浓度变为0.08mol/L B.阳极上产生112mLO2(标准状况) C.转移的电子数是1.204×1022个D.反应中有0.01mol的Ag被氧化 3.用质量均为100g的铜做电极,电解AgNO3溶液,电解一段时间后,两电极的质量差为28g,则两电极的质量分别为( ) A.阳极100g,阴极128g B.阳极93.6g,阴极121.6g C.阳极91.0g,阴极119.0g D.阳极86.0g,阴极114.0g 4.四个电解装置都以Pt做电极,它们分别装着如下电解质溶液进行电解,一段时间后,测定其pH值变化,所记录的结果正确的是( ) A B C D 电解质溶液HCl AgNO3BaCl2KOH pH值变化减小增大不变增大 5.电解硫酸溶液时,放出25mL(标况)O2,若以等量的电量在同样条件下电解盐酸溶液,所放出的气体的体积最接近下列数据中的( ) A.45mL B.50mL C.75mL D.100mL 6.用惰性电极电解pH==6的CuSO4溶液500mL,当电极上有16mg铜析出时,溶液的pH值约是(设电解前后溶液体积变化可以忽略,阴极上没有H2析出) ( ) A.1 B.3 C.6 D.9 7.用指定材料做阳极和阴极来电解一定浓度的溶液甲,然后加入物质乙能使溶液物质为甲溶液原来的浓度,则合适的组合是( ) 阳极阴极溶液甲物质乙 A.Pt Pt NaOH NaOH固体 B.Pt Pt H2SO4H2O C.C Pt NaCl 盐酸 D.粗铜精铜CuSO4Cu(OH)2 8.如图所示,图中四种装置工作一段时间后,测得导线上均通过了0.002mol电子,此时溶液的pH值由小到大的排列顺序为(不考虑溶液的水解和溶液的体积变化) A.①<②<③<④B.②<①<③<④C.②<①<④<③D.①<②<④<③9.用惰性电极分别电解下列各物质水溶液一段时间后,向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是( )

(完整)高中化学电解原理

电解原理 编稿:顾振海审稿:潘廷宏责编:顾振海 [重点难点] 1.理解电解的基本概念和原理。 2.了解铜的电解精炼、电镀铜。 3.会写电极反应式、电解方程式,掌握围绕电解的计算。 [知识点讲解] [基础知识导引] 1.电解 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。如用惰性电极电解CuCl2溶液时,电极反应式: 阳极2Cl——2e—=Cl2↑(氧化反应) 阴极Cu2++2e—=Cu(还原反应) 电解方程式为: 2.电解池 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。

其中跟直流电源或原电池的负极相连的电极是电解池的阴极;跟直流电源或原电池的正极相连的电极是电解池的阳极。 3.铜的电解精炼和电镀铜 ⑴铜的精炼 阳极Cu—2e—=Cu2+ 阴极Cu2+十2e—=Cu ⑵电镀铜 电镀铜和精炼铜的原理是一致的,但阴、阳两极材料略有差别: ①精炼铜时,粗铜板作阳极,纯铜片作阴极,用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作电解液。 ②电镀铜时,镀层金属(铜片)作阳极,待镀件(铁片)作阴极,用含有镀层金属离子的电解质(CuSO4)配成电镀液。

[重点难点点拨] 一、电解原理 1.电解质溶液的导电 我们知道,金属导电时,是金属内部的自由电子发生的定向移动,而电解质溶液的导电与金属导电不同。 通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动;通电后在电场的作用下,这些自由移动的离子改作定向移动,带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动,带正电荷的阳离子则向阴极移动,并在两极上发生氧化还原反应。我们把: 借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转化为化学能的装置叫电解池。 电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极,与直流电源正极相连的电极叫阳极。 物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的,对金属就是自由电子,而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。 2.电解 (1)概念:使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。 (2)电子流动的方向: 电子从外接直流电源的负极流出,经导线到达电解池的阴极,电解池溶液中的阳离子移向阴极,并在阴极获得电子而被还原,发生还原反应;与此同时,电解池溶液中的阴离子移向阳极,并在阳极上失去电子(也可能是阳极很活泼而本身失去电子)而被氧化,发生氧化反应。这样,电子又从电解池的阳极流出,沿导线而流回外接直流电源的正极。 (3)电极反应的类型:阳极反应为氧化反应,阴极反应为还原反应,故而阴极处于被保护的状态,而阳极则有可能被腐蚀。 3、电极名称的进一步理解 原电池:根据电子流动的方向可以把电极分成正、负极。流出电子的电极(或发生氧化反应

(完整版)高中化学电解池

电解池 编稿:乔震审稿:祝鑫责编:宋杰 【本节学习目标】 1、知道电解池的形成条件,正确叙述电解原理; 2、能正确判断电解池的阴、阳极; 3、能正确书写电极反应式和电解反应方程式; 4、了解氯碱工业、电镀工业、电冶金工业的化学原理。 学习重点:理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律 学习难点:理解电解原理(本质) 【知识要点梳理】 知识点一:电解原理: (通过外接电源将电能转变成化学能) 1、实验探究: 实验一实验二实验三

①实验一:将两根碳棒分别插进装有CuCl2溶液的U型管两端,浸入1分钟后,观察现象。 实验二:用导线连接两根碳棒后,并接上电流计,再分别插进装有CuCl2溶液的U型管的两端,观察电流计指针是否偏转和两极的变化。 实验三:在装有CuCl2溶液的U型管两端,插入两根碳棒作电极,并接上电流计,接通12V的直流电源,把湿润淀粉碘化钾试纸放在与直流电源正极相连的电极附近后,观察U型管内两极、溶液颜色、试纸颜色的变化和电流计指针是否偏转。 ②实验现象及分析:实验一、二都无现象,实验三中与电源的负极相连的碳棒上有一层红色的固体析出,说明有铜生成;与电源的正极相连的碳棒上有气泡产生,并有刺激性气味,使湿润的淀粉碘化钾试纸变成了蓝色,说明有氯气生成;电流计指针发生偏转,说明电解质溶液导电;溶液的颜色逐渐变浅,说明Cu2+的浓度逐渐减小。 ③实验注意事项:实验完毕后,把沾有浓NaOH溶液的棉花塞在U型管两端,吸收有害气体。 小结:通过以上三个实验,得出结论:CuCl2溶液通电时发生了化学变化,生成了Cu 和Cl2,电流的作用是这种化学变化的直接原因和动力。 2、电解池: ①电解池的定义:借助于电流在两极发生氧化还原反应的装置,叫电解池或电解槽。电解池就是一种把电能转化为化学能的装置。 ②电解池的电极名称:电解池的两极由电极与电源正、负极的连接情况直接判断。 阴极:与电源的负极相连的电极;吸引溶液中的阳离子、得电子、还原反应。 阳极:与电源的正极相连的电极,吸引溶液中的阴离子、失电子、氧化反应。 说明:阳极有惰性电极和活性电极之分,隋性电极只导电,不参与氧化还原反应(C、Pt、Au);活性电极既导电又参与氧化还原反应(Cu、Ag等)。 ③电解池的组成: 直流电源、电极、电解质溶液或熔融的电解质,用导线连接成闭合电路。 ④电解池的工作原理: 在外加直流电源的作用下,使电解质溶液中的离子在阴阳两极引起氧化还原反应的过程,称为电解。电解质导电的过程就是电解。 电子从电源的负极流向电解池的阴极,溶液中的离子分别向两极做定向移动,阴极

电解原理及经典应用

电解原理及应用 一、电解原理 1、基本概念 (1) 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。 (2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 (3) 当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程 CuCl2Cu+Cl2↑ 2、电解池的两极 阴极:与电源负极相连的电极。(发生还原反应)阳极:与电源正极相连的电极。(发生氧化反应)3、电解池中的电子的移动方向 电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(被还原)电解池中阴离子(被氧化→电解池阳极→电源正极 4、电解的本质:电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 5、离子的放电顺序 阳离子:Ag+>Hg2+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Na+>K+ 阴离子:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根 6、电极产物的判断 (1) 阳极放电顺序:活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F― (2) 阴极放电:溶液中的阳离子放电 7、电极反应式的书写:列物质,标得失;选离子,配电荷;配个数,巧用水;两式加,验总式。 典型例题 【例1】下列有关电解原理的说法不正确的是() A.电解饱和食盐水时,一般用铁作阳极,碳作阴极 B.电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极 C.对于冶炼像钠、钙、镁、铝等这样活泼的金属,电解法几乎是唯一可行的工业方法 D.电解精炼铜时,用纯铜板作阴极,粗铜板作阳极 【例2】将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后,某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化),此时溶液中氢离子浓度约为. 【例3】某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列说法中正确的是:() A、放电时,负极上发生反应的物质是Fe. B、放电时,正极反应是:NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2 C、充电时,阴极反应是:Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O D、充电时,阳极附近pH值减小. 3知识概括、方法总结与易错点分析 【例1】甲、乙两个容器中,分别加入0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后,以Pt为电极进行电解时,在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:_________ 二. 电解池中电极反应式的书写 1知识梳理 1、首先看阳极材料,如果阳极是活泼电极(金属活动顺序表Ag以前),则 应是阳极失电子,阳极不断溶解,溶液中的阴离子不能失电子。 2、如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,

高中化学知识点规律总结——《电解原理及其应用》

高中化学知识点规律大全 ——电解原理及其应用 1.电解原理 [电解、电解池(槽)] 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解.借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转变为化学能的装置,叫做电解池或电解槽. 构成电解池(电解槽)的条件: (1)有外加直流电源. (2)有电解质溶液或熔融的离子化合物. (3)有两个电极(材料为金属或石墨,两极材料可相同或不同): 阴极:与直流电源的负极直接相连的一极. 阳极:与直流电源的正极直接相连的一极. (4)两个电极要与电解质溶液接触并形成回路. 注意 电解池的阴、阳极完全由外加直流电源的负、正极确定,与电极材料本身的性质无关.而原电池的正、负极则由构成电极材料本身的性质决定. [惰性电极和活性电极] 在电解时,根据电极本身是否参与氧化还原反应,可把电极分为惰性电极和活性电极两类: (1)惰性电极(C 、Pt 等):只起导电作用,不参与反应; (2)活性电极(除Pt 、Au 外的其余金属):当作阳极时,除起导电作用外,还失去电子变成金属阳离子进入溶液中. [电解原理] 阴极:阴极→发生还原反应→溶液中的金属阳离子或H + 得电子→电极的质量增加或放出H2→电极本身一定不参加反应. 阳极:阳极→发生氧化反应→活性电极溶解或惰性电极时溶液中的阴离子(或OH - )失去电子→电极的质量减轻或放出O 2或析出非金属单质. 电子流向:外接电源(+)→外接电源(一)→电解池阴极→溶液中离子定向移动→电解池阳极→外接电源(+). 电流方向:与电子流向相反. [离子的放电顺序] (1)在阴极上.在阴极上发生的是得电子反应,因此,电极本身只起导电作用而不能发生氧化还原反应,发生反应的是溶液中的阳离子,它们得电子的能力顺序为: Ag +、Fe 3+、Cu 2+、H +、Pb 2+、Fe 2+、Zn 2+、(H +)、Al 3+、Mg 2+、Na +、Ca 2+、K + 得电子能力由易到难 说明 上列顺序中H +有两个位置:在酸溶液中,H +得电子能力在Cu 2+与Pb 2+ 之间;若在盐溶 液中,则H +位于Zn 2+与Ag + 之间. (2)在阳极上.首先应考虑电极是活性电极还是惰性电极,若为活性电极,则是阳极本身失去电子被氧化成阳离子进入溶液中,即:+-=-n M ne M ,此时不能考虑溶液中阴离子的失电子情况;若为惰性电极,溶液中的阴离子失电子的能力顺序为: NO 3-或SO 42-等含氧酸根、OH -、Cl -、Br -、I -、S 2- 失电子能力由弱到强 [电离与电解的区别和联系]

高中化学原电池与电解池全面总结超全版68121

原电池和电解池 5.电镀铜、精炼铜比较

6 考点解说 1.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生 (1)吸氧腐蚀 负极:Fe-2e-==Fe2+ 正极:O2+4e-+2H2O==4OH- 总式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O (2)析氢腐蚀:CO 2+H2O H2CO3H++HCO3- 负极:Fe -2e-==Fe2+ 正极:2H+ + 2e-==H2↑ 总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑ Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。 2.金属的防护 ⑴改变金属的内部组织结构。合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀。如:不锈钢。⑵在金属表面覆盖保护层。常见方式有:涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。⑶电化学保护法 ①外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池,被保护的金属作阴极。②牺牲阳极的阴极保护法:外加负极材料,构成原电池,被保护的金属作正极 3。常见实用电池的种类和特点 ⑴干电池(属于一次电池) ①结构:锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。 ②电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ 正极:2NH4++2e-=2NH3+H2 NH3和H2被Zn2+、MnO2吸收:MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2++4NH3=Zn(NH3)42+ ⑵铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池) ①结构:铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。 ②A.放电反应负极:Pb-2e-+ SO42- = PbSO4 正极:PbO2 +2e-+4H+ + SO42-= PbSO4 + 2H2O

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原电池和电解池 1.原电池和电解池的比较: 装置原电池电解池实例 原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形 成电流。这种把化学能转变为电能的装置叫 做原电池。 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧 化还原反应的过程叫做电解。这种把电能转变 为化学能的装置叫做电解池。 形成条件①电极:两种不同的导体相连; ②电解质溶液:能与电极反应。 ①电源;②电极(惰性或非惰性); ③电解质(水溶液或熔化态)。 反应类 型 自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应 电极名称由电极本身性质决定: 正极:材料性质较不活泼的电极; 负极:材料性质较活泼的电极。 由外电源决定: 阳极:连电源的正极; 阴极:连电源的负极; 电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极:2H++2e-=H2↑(还原反应) 阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应) 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应) 电子流 向 负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方 向 正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转 化 化学能→电能电能→化学能 应用 ①抗金属的电化腐蚀; ②实用电池。①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜); ③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。 2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别 化学腐蚀电化腐蚀

3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别 4.电解、电离和电镀的区别 5.电镀铜、精炼铜比较

溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小 6.电解方程式的实例(用惰性电极电解): 总反应方程式 电解质溶液阳极反应式阴极反应式 溶液酸碱性变化 (条件:电解) CuCl22Cl--2e-=Cl2↑Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2↑—— HCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2HCl=H2↑+Cl2↑酸性减弱 Na2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑不变H2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水,酸性增强NaOH 4OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水,碱性增强 2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑NaCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑ H+放电,碱性增强 +2NaOH 2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2 OHˉ放电,酸性增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu ↑+2H2SO4 考点解说 1.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生 (1)吸氧腐蚀 负极:Fe-2e-==Fe2+ 正极:O2+4e-+2H2O==4OH- 总式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O (2)析氢腐蚀:CO2+H2O H2CO3H++HCO3- 负极:Fe -2e-==Fe2+ 正极:2H+ + 2e-==H2↑ 总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑ Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。 2.金属的防护

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