電解原理及應用提綱

1、電解原理及應用提綱AaXY電解池：（以電解CuCl2裝置為模型）1、電解池的組成及電極的判斷2、電解池的電極反應：陽極 陰極3、電解液中離子移動方向4、陰陽極放電順序： 陽極： 陰極：5、電解規(guī)律小結(jié)：實例電極反應電解實質(zhì)電解質(zhì)濃度PH溶液復原電解類型NaOHH2SO4Na2SO4HClCuCl2NaClCuSO46、電解原理的應用（1）電解飽和食鹽水（2）電解精煉銅（3）電鍍（4）金屬的冶煉電解原理及其應用高考試題解析： 電解原理及應用是高中化學重要內(nèi)容，包括電極判斷、電極反應式的書寫、電解產(chǎn)物的判斷和溶液pH的變化等，也是高考重點考查的知識點?？疾榻嵌榷喾N多樣，方式靈活多變，特別是08高考

2、試題中對該知識點的考查體現(xiàn)出“能力立意，關注雙基，綜合應用，學以致用”的特點。 一、電解規(guī)律的應用例1（08年上海12）取一張用飽和NaCl溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源，一段時間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圓為白色，外圓呈淺紅色。則下列說法錯誤的是（ ）Ab電極是陰極 Ba電極與電源的正極相連接 C電解過程中，水是氧化劑 Db電極附近溶液的pH變小例2（08年廣東 5）.用銅片、銀片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、導線和鹽橋（裝有瓊脂-KNO3的U型管）構成一個原電池。以下有關該原電池的敘述正確的是（ ）在外電路中，電流由銅電極流向銀電極 正

3、極反應為：Ag+e-=Ag 實驗過程中取出鹽橋，原電池仍繼續(xù)工作 將銅片浸入AgNO3溶液中發(fā)生的化學反應與該原電池反應相同A. B.C.D. 二、有關電解原理的計算例3（08年全國I-13） 電解100mL含c(H+)=0.30mol/L的下列溶液。當電路中通過0.04mol電子時，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是（ ）mol/L Ag+ B. 0.20mol/L Zn2+ C. 0.20mol/L Cu2+ D. 0.20mol/L Pb2+ 例4（08年天津12）下列敘述正確的是（ ）A、在原電池的負極和電解池的陰極上都發(fā)生失電子的氧化反應B、用惰性電極電解Na2SO4溶液，陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)

4、的量之比為1：2C、用惰性電極電解飽和NaCl溶液，若有1 mol電子轉(zhuǎn)移，則生成1 molNaOHD、鍍層破損后，鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕三、電解原理與實際應用相結(jié)合例5 (08北京5)據(jù)報道，我國擁有完全自主產(chǎn)權的氫氧燃料電池車將在北京奧運會期間為運動員提供服務。某種氫氧燃料電池的電解液為KOH溶液。下列有關該電池的敘述不正確的是（ ）A正極反應式為：O2+2H2O+4e-=4OH-B工作一段時間后，電解液中KOH的物質(zhì)的量不變C該燃料電池的總反應方程式為2H2+O2=2H2OD用該電池電解CuCl2溶液，產(chǎn)生22.4LCl2（標準狀況）時，有0.1mol電子轉(zhuǎn)移例6（08年海南7）關于

5、鉛蓄電池的說法正確的是（ ）A在放電時，正極發(fā)生的反應是 Pb(s) +SO42（aq）= PbSO4(s) +2eB在放電時，該電池的負極材料是鉛板C在充電時，電池中硫酸的濃度不斷變小D在充電時，陽極發(fā)生的反應是 PbSO4(s)+2e= Pb(s)+ SO42（aq）四、以實驗為載體考查電解原理的應用例7（08全國II-10）右圖是直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極 a 和 b附近分別滴一滴石蕊溶液。下列現(xiàn)象中正確的是（ ） A逸出氣體的體積，a電極的小于b電極的B一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體 Ca 電極附近呈紅色，b 電極附近呈藍色 Da 電極附近

6、呈藍色，b 電極附近呈紅色銅絲表面皿隔膜(只允許SO42 通過)濾紙(滴加了Na2SO4、酚酞溶液)ZnSO4溶液CuSO4溶液YZnCuX9、(07年重慶-11)右圖所示，下列敘述正確的是( )A. Y為陰極，發(fā)生還原反應B. X為正極，發(fā)生氧化反應C. Y與濾紙接觸處有氧氣生成D. X與濾紙接觸處變紅10、（08江蘇卷-5）鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中廣泛應用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進行：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2 +2Ni(OH)2有關該電池的說法正確的是（ ）A充電時陽極反應：Ni(OH)2 e + OH- = NiOOH

7、+ H2OB充電過程是化學能轉(zhuǎn)化為電能的過程C放電時負極附近溶液的堿性不變D放電時電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動11、(2007年江蘇卷11)某同學按圖所示的裝置進行電解實驗。下列說法正確的是( )稀H2SO4Cu石墨A. 電解過程中，銅電極上有H2產(chǎn)生B. 電解初期，主反應方程式為：CuH2SO4 CuSO4H2C. 電解一定時間后，石墨電極上有銅析出D. 整個電解過程中，H的濃度不斷增大鉑片 濾紙 鉛筆祝你成功ab直流電源12、(2007年上海卷16)某學生設計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫字，會出現(xiàn)

8、紅色字跡。據(jù)此，下列敘述正確的是( )A. 鉛筆端作陽極，發(fā)生還原反應 B. 鉑片端作陰極，發(fā)生氧化反應C. 鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生 D. a點是負極，b點是正極13、（02上海16）某學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，為使Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設計了如圖的裝置，則對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為負極；NaClO和NaCl B、a為負極，b為正極；NaClO和NaClC、a為陽極，b為陰極；HClO和NaCl D、a為陰極，b為陽極；HClO和NaCl14、（04年上海13）下圖中能驗證氯化鈉溶液

9、（含酚酞）電解產(chǎn)物的裝置是15、(98全國，22)將質(zhì)量分數(shù)為0052(52%)的NaOH溶液1 L(密度為1.06 g·cm3)用鉑電極電解，當溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)改變了0.010(1.0%)時停止電解，則此時溶液中應符合的關系是NaOH的質(zhì)量分數(shù)陽極析出物的質(zhì)量/g陰極析出物的質(zhì)量/gA0.062(6.2%)19152B0.062(6.2%)15219C0.042(4.2%)1.29.4D0.042(4.2%)9.41.216、（2004全國2715分)電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。右圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題

10、：AaXY（1） 若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則電解池中X極上的電極反應式為 。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是 。Y電極上的電極反應式為 ，檢驗該電極反應產(chǎn)物的方法是 。（2）如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則 X電極的材料是 ，電極反應式是 。 Y電極的材料是 ，電極反應式是 。（說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應不必寫出）17、（05北京27）X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素。已知： X可分別與Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共價化合物； Z可分別與Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等離子化合物。請回答：（

11、1） Z2Y的化學式是 （2） Z2Y2與X2Y反應的化學方程式是 。（3） 如圖所示裝置，兩玻璃管中盛滿滴有酚酞的溶液的ZW飽和溶液，C（）、C（）為多孔石墨電極。接通S1后，C()附近溶液變紅，兩玻璃管中有氣體生成。一段時間后（兩玻璃管中液面未脫離電極），斷開S1，接通S2，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。此時：C()的電極名稱是 （填寫正極或負極）；C()的電極反應式是 。（4）銅屑放入稀硫酸不發(fā)生反應，若在稀硫酸中加入X2Y2，銅屑可逐漸溶解，該反應的離子方程式是： 。例1（08年上海12）解析：電解飽和食鹽水溶液在陰極放出H2氣并生成NaOH，使陰極區(qū)堿性增強；陽極放出Cl2氣體，而Cl2少部

12、分又與水反應生成HCl、HClO ，導致陽極區(qū)酸性增強。a極外圈呈淺紅色，溶液顯堿性，a極是陰極，與外接電源的負極相連。a極是陽極，電解過程中產(chǎn)生Cl2，使b極附近的溶液酸性增強，pH變小。由于電解是在外加電源作用下，發(fā)生氧化還原反應，物質(zhì)與電源間產(chǎn)生電子得失關系，并沒有發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應，故H2O既不是氧化劑又不是還原劑。答案：D例2（08年廣東 5）解析：Cu作負極，Ag作正極。負極：Cu2e-=Cu2+；正極：A+ + e- =Ag。在外電路中，電子由Cu電極流向Ag電極，而電流方向與電子流向相反，所以錯。沒有鹽橋，原電池不能繼續(xù)工作，錯。無論是否為原電池，反應實質(zhì)相同，均為氧化還原

13、反應。答案：C例3（08年全國I-13）解析：題中涉及五種陽離子，電解時，放電的先后順序為：Ag+ 、Cu2+ 、H+ 、Pb2+ 、Zn2+。電路中通過0.04mol電子時，理論上析出金屬質(zhì)量依次是：Ag:0.10mol/L×0.1L×108g/mol=1.08g； Cu:0.02mol/L×0.1L×64g/mol=1.28g；Pb:(0.04mol-0.03mol)÷2×207g/mol=1.05；Zn: (0.04mol-0.03mol)÷2×65g/mol=0.325g。答案：C例4（08年天津12）解析

14、：在原電池的負極和電解池的陽極都發(fā)生氧化反應，A錯；電解Na2SO4實質(zhì)是電解水，在陰極產(chǎn)生H2，在陽極產(chǎn)生O2，二者體積比為21，所以B錯；根據(jù)電解NaCl的方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2可知，每轉(zhuǎn)移1mol電子，生成1molNaOH，故C對；鍍層破損后，鍍鋅鐵板更耐腐蝕，因為鋅做負極，鐵做正極被保護，所以D錯。答案：C例5 (08年北京5)解析：本題是對電化學基礎知識的考查，總反應方程式的書寫、電極反應式的書寫、電解液酸堿性的變化以及電子轉(zhuǎn)移的簡單計算。電解CuCl2溶液，產(chǎn)生22.4LCl2（標準狀況），即生成了0.1mol Cl2，有0.2mol電子轉(zhuǎn)移。答案：D例6（08年海南7）解析：電池在放電時，正極發(fā)生