第3讲电解池

1第3讲电解池一、电解池1、电解池的组成（1）两个电极（2）直流电源（3）电解质溶液2、电解池的电极与电极反应（1）电极材料（阳极）：活性电极：惰性电极：（2）电极种类：阳极：与电源极相连，发生反应。阴极：与电源极相连，发生反应。3、离子的放电顺序（1）阳极为活性电极：阳极是放电，阴极是放电。（2）阳极为惰性电极：阳极是放电，阴极是放电。*电解质溶液中，阴离子移向极，阳离子移向极。*阴极无论是什么材料，都是放电。4、电极反应式与电解反应方程式的书写（1）利用阳极失电子，阴极得电子，结合电解质溶液的酸碱性写出产物。（2）电解方程式的书写步骤：①分析电解质溶液中的阴、阳离子的种类。②根据阳极材料，判断阴、阳极哪种离子（物质）放电。③书写电极反应式，注意电解质溶液的酸碱性对产物离子的影响。④配平电子得失数目，合并电极反应式，标明反应式中物质（离子）来源。⑤配平方程式，并检查。*形成电解池，反应速率，保护极材料。5、用惰性电极电解电解质溶液的规律①电解水型：a、含氧酸b、强碱c、活泼金属的含氧酸盐②电解电解质型：a、无氧酸b、不活泼金属的无氧酸盐③电解质和水均被电解：a、活泼金属的无氧酸盐b、不活泼金属的含氧酸盐6、电解中溶液pH值的变化①电解过程中，既产生H2，又产生O2，则原溶液呈酸性的pH，原溶液呈碱性的pH，原溶液呈中性的pH（浓度）。②电解过程中，无H2和O2产生，pH几乎不变。③电解过程中，只产生H2，pH。④电解过程中，只产生O2，pH。2二、铜的电解精炼1、两电极及其反应：阳极材料：阳极反应：阳极材料：阴极反应：2、电解质溶液：*阳极泥的形成：*电解精炼过程中，电解质溶液浓度三、电镀1、阳极材料：2、阴极材料：3、电镀液：*电镀过程中，电镀池的电解质溶液四、电解的相关计算：根椐电解方程式或电极反应式，应用阴、阳两极进行有关计算。无论电极反应式中阴、阳极电子的系数是否相等，总保持守恒。【练习1】右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试液。下列实验现象中正确的是()A．a电极产生O2，另一电极逸出无色无味的气体B．电解时溶液中放电的离子是SO2－4和H＋C．b电极附近呈蓝色，a电极附近呈无色D．b电极附近呈红色，a电极附近呈蓝色【练习2】如图所示，a为铜棒，b为碳棒，电解质溶液为CuCl2溶液，有关此电解池的说法正确的是()A．X、Y分别为电源的负极和正极B．a、b两极分别发生还原反应和氧化反应C．a极电极反应为2Cl－-2e－==Cl2↑D．b极电极反应为Cu2＋＋2e－==Cu【练习3】某同学按下图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是()A.电解过程中，铜电极上有H2产生B．电解初期，主反应方程式为：Cu＋H2SO4=====电解CuSO4＋H2↑C．电解一定时间后，石墨电极上无铜析出D．由于Cu2+比H＋先放电，因此整个电解过程中，H＋的浓度不变【练习4】串联电路中的四个电解池分别装有0.05mol/L下列溶液，用惰性电极电解，连接直流电源一段时间后，溶液的pH最小的是()3A．KNO3B．NaClC．AgNO3D．CuCl2【练习5】用惰性电极电解一定浓度的一种物质的水溶液，通电一段时间后，溶液的pH值增大，向剩余电解液中加适量水，能使溶液与电解前相同的是()A．NaClB．CuCl2C．H2SO4D．NaOH【练习6】用阳极a和阴极b电解C的水溶液一段时间，然后加入D，能使溶液恢复到电解前状态的正确组合是()abCDAPtPtNaOHNaOHBCCNaClNaOHCPtPtCuSO4Cu(OH)2DPtPtH2SO4H2O【练习7】以硫酸铜溶液做电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是()①粗铜与直流电源负极相连②阴极发生的反应为Cu2＋＋2e－==Cu③电路中每通过3.01×1023个电子，得到的纯铜质量为16g④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解池底部形成阳极泥A．①③B．②④C．③④D．②③【练习8】按如图所示的装置进行实验：A极是铜锌合金，B极是纯铜，电解质溶液中含有足量的铜离子，通电一段时间后，若A极恰好全部溶解，此时B极质量增加7.68g，溶液质量增加0.03g，则A合金中Cu、Zn的物质的量之比为()A．4∶1B．3∶1C．1∶1D．2∶1【练习9】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【练习10】如图是在待镀铁制品上镀铜的实验装置，则下列说法正确的是()A．电源a极为负极B．Ⅰ极上铜放电而逐渐消耗C．Ⅱ极上发生的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋D．Ⅱ极上Cu2＋放电而使溶液中Cu2＋浓度逐渐变小【练习11】如图，电解质溶液是NaCl的水溶液，过一段时间发现d极附近有黄绿色气体产生，以下说法正确的是()A．a是电源的正极B．电子流动的方向：d→bC．c极发生氧化反应D．如果将c，d两电极互换，则c上也会生成黄绿色气体4【练习12】用惰性电极电解某硝酸盐R(NO3)n的水溶液，当阳极上产生VL气体(标准状况)时，阴极上析出金属R的质量为Wg，则R的相对原子质量为()A.WV22.4nB.5.6nWVC.11.2nWVD.WnV22.4【练习13】用铂电极电解CuSO4和KNO3的混合溶液500mL，经过一段时间后，两极均得到标准状况下11.2L的气体，则原混合溶液中CuSO4的物质的量浓度为()A．0.5mol·L－1B．0.8mol·L－1C．1.0mol·L－1D．1.5mol·L－1【练习14】按如图A所示装置进行实验，若图B的x轴表示流入电极的电子的量，则y轴不可能表示的情况是()①[Ag＋]②pH③Ag棒的质量④Fe棒的质量⑤[NO3－]A．①③B．只有⑤C．①②D．③④【练习15】如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。则以下说法不正确．．．的是()A．电源B极是负极B．C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1：2：2：2C．欲用丙装置给铜镀银，H应是Ag，电镀渡是AgNO3溶液D．装置丁中Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶粒带正电荷【练习16】用图甲所示装置进行实验，若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量。下列叙述不．正确的是()A．E表示反应生成Cu的物质的量B．E表示反应消耗H2O的物质的量C．F表示反应生成H2SO4的物质的量D．F表示反应生成O2的物质的量【练习17】用惰性电极进行电解，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pH不变B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，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1:25D．电解氯化钠溶液时，阴极周围水的电离程度增大【练习18】如图所示，若电解5min时，测得铜电极的质量增加2.16g。试回答：(1)电源中X极是________(填“正”或“负”)极。(2)通电5min时，B中总共收集到224mL(标准状况)气体，溶液体积为200mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前[CuSO4]＝________。（1）负（2）0.025mol/L【练习19】下列叙述错误的是（）A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀【练习20】同温同压下，用惰性电极在U型管中电解下列物质的水溶液，消耗相同的电量生成气体体积最大的是()A．饱和食盐水B．CuCl2溶液C．CuSO4溶液D．NaOH溶液【练习21】已知电极上每通过96500C的电量就会有1mol电子发生转移。精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量，可以确定电解过程中通过电解池的电量。实际测量中，常用银电量计，如图所示。下列说法不正确．．．的是（）A．电量计中的银棒应与电源的正极相连，铂坩埚上发生的电极反应是：Ag++e-=AgB．称量电解前后铂坩埚的质量变化，得金属银的沉积量为108.0mg，则电解过程中通过电解池的电量为96.5CC．实验中，为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差，常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋，测量结果会偏高。D．若要测定电解饱和食盐水时通过的电量，可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连，铂坩埚与电源的负极相连。【练习22】下列有关说法正确的是（）A．工业上电解熔融状态Al2O3制备Al不涉及到氧化还原反应B．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈C．Zn具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料D．电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)