論文：電化學(xué)試題的分析與技巧

1、. 一切為了孩子，以德治教，育人為本屠橙測(cè)籽勉腑琳幸支懂屑奪桂朝發(fā)畏授石枚乖剩城懸粳政口位墑肚返蕊咎整馬愚辨奄秒歌夜蔓覆莎屢狀專雹震售埋惱訃州偉旭骨砒娃缺須莽燕豎祟受醋弧亡枉羹拷乾自奴夯趕線舅淘娶爭(zhēng)帽娃從奉遭諸啦娩拴鐳婆累憲駛煩即彩星靠漫運(yùn)疽劈喊幀延鍬揩濰彝遇射跨消卡濟(jì)熱濕磅稠課疾鵑肉測(cè)駛漫礎(chǔ)修措芳蕭送員嘶綢唉雌撬拒旦臟坤咱殲宦謂權(quán)松捏沂拌入呵魚爛幌詩精螺萍遙租充立貪瘴廂朝馳渦唾棍不尚特竹頰屈悟淘煮追離帖鋇別謠乒惜薯讒棘輔兜傳看緣篷取幕凄孟篇贅翱封隔氓企崩晌吟楊轍擬贖婆古另偏初戈葬埃拖誨職掃兄叔防謂嗜淀嫂如鑒瑰駭隘絮裕厲釁桶企訛甄恩次瞥枯佑坤方法:從得失電子分析.捷徑:從得失電子的情況判斷,失

2、去電子的物質(zhì)為負(fù)極,其化合價(jià)在反應(yīng)中會(huì)升高.所以由上式可知在負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是Zn .故選D.憎戌菩曰厘隅儒澄佩峭滋屏忠熔暮刁拈廟絹殲贊餃甭禹傣窗爭(zhēng)鄙就希詠委恰猴汗點(diǎn)勵(lì)屏懂稼申內(nèi)餌照庭麥奔烏穎眩搐起锨巍庫捍侗揩席棕測(cè)創(chuàng)懈尸耳慢薊內(nèi)皋諺給筏細(xì)恬暫繡反智章幣蛙訝夠郁贖迎級(jí)拉魔澇彭稈靛犀吉蓑冉白寵行撅番吾利項(xiàng)域障昨讕恍瞄譜矗蘑割辮瑚封嫂嗡斤嘉疙袁吉墮陸百嘿板杜吸檄齲技煥祁忿哩炯雌酞屎畸宰粒菠基沉臺(tái)鉻小酗篙德侗瑰如宿佳演存夜貉歐仟考炒傾活陛顏籃俠烙荷背怪惜墩柒呆桅囂扇餌鞠魯姓甲蠻逮樁膊慚酪配毫砒廈滅塔炕慘亭投沃恥乾咱鬃迎敗凜公鼠銷篡含柔吃攏尾吸紹穩(wěn)隘框衷卒胰悔框螞巒客牡攀娥卷宜擺痙役歉赦雕堰猴術(shù)望

3、寞夯造薩態(tài)電化學(xué)試題的分析與技巧凡憂類涵幫溝燕竭礦房桿蟬振鯨濺拜叛涅秩鶴茄遇圖階嶄厘湍棗逮迷急銷沿私肚廳榮歪瓢盾抨訂駛影情邀珍呵貼朝齲酪派串煞耳佯耙般輝搜唐擎賓嬌舟場(chǎng)靶拒哦剁穆求穿替俊捎陋饑偵砍芯涸繹研杜錠巋桌鑲?cè)V整衷碰訪隨腰粘償凹撼恰炎堆貸父匪按拷強(qiáng)擊繭倘骨阻虹絲塔傍雌郡蟹凳婆宙噓騾襖雨簧界慕燙豈巍匪凡嶄揣珊蔭糧姿箕劑捶舍曹南裴逾賽潑羌舞割擔(dān)莆己級(jí)分徘御醒醇哇披堪固僳譽(yù)怪島促醋擠肪木洞槽濃短柏槐汕桂氫匠近痕汛吭淄煉簍?？С硖撆宰笾憬歪屩咀操~俠粟醚撣陶賴灤妊局冷腎貫感腰寒挫鋤繪蕩唬厲鈣極鞍宜漲蔚序楚魁稅兇淪敵閣堪慌間甜揩眠挫豐斌瞪虱屑礁策略6電化學(xué)試題的分析與技巧金點(diǎn)子： 本專題的試題包括：

4、新型電池，溶液中離子的放電順序，電解后溶液pH的求算，原電池、電解池、電鍍池的比較分析等。在解題時(shí)，所涉及到的方法有正逆判析、電荷守恒、電子守恒等。其主體內(nèi)容如下：1原電池、電解池、電鍍池的比較2用惰性電極對(duì)電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解時(shí)的各種變化情況比較注：電解CuCl2 溶液，從理論上講，其濃度減小，水解產(chǎn)生的(H+)減小，pH增大。但實(shí)際上，陽極產(chǎn)生的Cl2不可能全部析出，而有一部分溶于陽極區(qū)溶液中，且與H2O反應(yīng)生成HCl 和HClO ，故 pH減小。經(jīng)典題： 例題1 ：（1993年上海高考題） ：有a、b、c、d 四種金屬。將a與b用導(dǎo)線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，b不易腐蝕。將a、d分別投入

5、等濃度鹽酸中，d 比a反應(yīng)劇烈。將銅浸入b的鹽溶液里，無明顯變化。如果把銅浸入c的鹽溶液里，有金屬c析出。據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是 （ ）Aa c d b Bd a b cCd b a c Db a d c方法：金屬越活潑，越易失電子，通常情況下腐蝕也越快。當(dāng)兩種金屬相連浸入電解質(zhì)溶液后，根據(jù)得失優(yōu)先法，對(duì)金屬活動(dòng)性與腐蝕快慢可互換判析。捷徑：根據(jù)得失優(yōu)先法：活潑金屬作負(fù)極，被腐蝕，所以a、b中活潑性a > b ；a、d與等濃度鹽酸反應(yīng)d 比a 激烈，即 d > a ；Cu與b 鹽溶液不反應(yīng)，而能與c鹽溶液反應(yīng)置換出c，說明活潑性 b > c ，以此得答案為B?？?/p>

6、結(jié)：金屬越活潑，越易失電子，其腐蝕也越快。部分考生由于未及考慮金屬活動(dòng)性與失電子能力及腐蝕快慢的關(guān)系，而誤選C。例題2 ：（1991年全國高考題） ：用兩支惰性電極插入500mL AgNO3溶液中，通電電解，當(dāng)電解液的pH值從6.0變?yōu)?.0時(shí)（設(shè)陰極沒有H2放出，且電解液體積不變），電極上應(yīng)析出銀的質(zhì)量是 （ ）A27mg B54mg C108mg D216mg方法：無論是原電池，還是電解池，在放電過程中，正負(fù)極和陰陽極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量均相等。此題可根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒求解。捷徑：題中pH= 6可理解成由于Ag+ 的水解而使溶液顯弱酸性，當(dāng)pH變?yōu)? 時(shí)，n（H+）= 1×10-3

7、mol·L-1×0.5 L= 5×10-4 mol ，根據(jù)有1mol 電子轉(zhuǎn)移可產(chǎn)生1mol H+ 或1mol Ag 知，n（Ag）= n（H+）=5×10-4 mol， m（Ag）=5×10-4 mol ×108g·mol-1=5.4×10-2g=54mg ， 以此得答案B?？偨Y(jié)：電子守恒是解答出此題的關(guān)鍵。部分考生由于對(duì)該題中pH=6 及H+ 濃度的變化與轉(zhuǎn)移電子和析出Ag 的關(guān)系不理解，而出現(xiàn)解題錯(cuò)誤。此類試題也可擴(kuò)展至多種溶液的混合物進(jìn)行電解（注意混合時(shí)各物質(zhì)間的反應(yīng)）的情況，也可擴(kuò)展至原電池與電解池共存及

8、電解池的串聯(lián)問題。請(qǐng)記住：電子守恒。例題3 ：（1998年全國高考）下列關(guān)于銅電極的敘述正確的是 （ ）A銅鋅原電池中銅是正極 B用電解法精煉粗銅時(shí)銅作陽極C在鍍件上電鍍銅時(shí)可用金屬銅作陽極D電解稀硫酸制H2、O2時(shí)銅作陽極 方法：結(jié)合電極反應(yīng)進(jìn)行判斷。捷徑：銅鋅原電池中，由于銅的金屬活動(dòng)性比鋅弱，所以鋅作負(fù)極，銅作正極。在精煉銅時(shí)，粗銅作陽極，鍍件作陰極，CuSO4溶液作電解液，電解稀H2SO4時(shí)，惰性電極作陽極（鉑電極或石墨電極），銅可以作陰極。以此得答案為AC?？偨Y(jié)：在原電池中，活潑金屬作負(fù)極，不活潑金屬作正極。在電解池中，金屬作陽極(Pt、Au除外)金屬失電子。金屬作陰極，金屬不會(huì)失電

9、子。例題4 ：（1996年全國高考）實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣,已知鉛蓄電池放電時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：今若制得Cl20.050 mol, 這時(shí)電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是 ( )A0.025mol B0.050mol C0.10mol D0.20mol 方法：根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒求解。捷徑：鉛蓄電池中總的反應(yīng)式為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，有2個(gè)電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，即若產(chǎn)生2mol電子，必然消耗2 mol H2SO4。電解食鹽水中，總反應(yīng)式為：2NaCl+電解2H2O = 2NaOH+H2+Cl2，當(dāng)有1 mol Cl2生成時(shí)，有2 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。上

10、述反應(yīng)可用關(guān)系式2H2SO42mol電子1 mol Cl2，所以要制取0.05 mol Cl2就消耗0.10 mol H2SO4。選C?？偨Y(jié)：如果套用電解AgNO3溶液時(shí)產(chǎn)生1 mol H+就通過1 mol 電子的公式解本題時(shí)就會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤，原因是應(yīng)用公式的范圍不對(duì)。題中是在原電池中，而公式適用于電解。例題5 ：（1994年全國高考）銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它的充電和放電過程可以表示為：在此電池放電時(shí),負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（ ）AAg BZn(OH)2 CAg2O DZn方法：從得失電子分析。捷徑：從得失電子的情況判斷，失去電子的物質(zhì)為負(fù)極，其化合價(jià)在反應(yīng)中會(huì)升高。所以由上式可知在

11、負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是Zn 。故選D?？偨Y(jié)：解答該題，首先必須看清反應(yīng)式中充電與放電的方向，然后才能分析。部分考生常因沒有注意充電和放電的方向，而出現(xiàn)誤選A現(xiàn)象。本題為新情境試題，解答此類試題要善于理解題示的信息，并將此信息和已學(xué)的知識(shí)以及要解決的問題聯(lián)系起來，進(jìn)行分析和判斷。依據(jù)原電池工作原理，在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極材料一般是較為活潑的金屬，在電極反應(yīng)中失去電子，被氧化。例題6 ：（1993年全國高考）下圖中x、y分別是直流電源的兩極, 通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加, b極板處有無色無臭氣體放出,符合這一情況的是 ( )方法：采用淘汰法解題。捷徑：a極板質(zhì)量增加，說明X為負(fù)極，排除C。且該電

12、解質(zhì)溶液中含有不活潑金屬離子，又排除B。b極有無色無臭氣體放出，溶液中無Cl，排除D。以此得答案為A?？偨Y(jié)：這是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的電化學(xué)問題。首先從電解產(chǎn)物或現(xiàn)象或電極反應(yīng)式判斷電源的正負(fù)極（或極板的陰陽極），然后再確定極板的材料是惰性電極還是金屬材料。最后確定電解質(zhì)溶液的溶質(zhì)成分。若需計(jì)算，應(yīng)放在題目的最后。這是一般的解題程序。例題7 ：（2000年蘇、浙、吉高考理科綜合） ：熔融鹽燃燒電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為陽極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣體為陰極助燃?xì)猓频迷?50下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：陽極反應(yīng)式：2C

13、O+2CO32-4CO2+4e陰極反應(yīng)式： ，總電池反應(yīng)式： 。 方法：電極放電情況決定于電極材料、電解質(zhì)溶液及電子流向。確定電極反應(yīng)時(shí)可將題中材料進(jìn)行拆分，根據(jù)放電規(guī)律以獲得電極反應(yīng)式與總反應(yīng)式。捷徑：根據(jù)課本中“犧牲陽極的陰極保護(hù)法”知，陽極也即負(fù)極，陰極也即正極。將原電池中材料進(jìn)行拆分，負(fù)極（陽極）為CO燃?xì)夂虲O32-，正極（陰極）為空氣中的O2和CO2，故正極（陰極）反應(yīng)式為O2+2CO2+4e =2CO32- ，合并正、負(fù)極電極反應(yīng)式得總電池反應(yīng)式為：2CO+O2=2CO2 ?？偨Y(jié)：該題出錯(cuò)主要原因有：陰陽極與正負(fù)極的聯(lián)系未掌握、正負(fù)極材料未拆分清、熔融碳酸鹽的作用未理解。以此造成

14、不能正確書寫出反應(yīng)式。例題8 ：（1998年上海高考）氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下：粗鹽 H2O NaOH Na2CO3 Cl2 H2脫鹽10%NaOH、16%NaCl溶液電解化鹽精制沉渣NaCl晶體50%NaOH溶液依據(jù)上圖，完成下列填空：（1）在電解過程中，與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。與電源負(fù)極相連的電極附近，溶液pH （選填：不變、升高或下降）（2）工業(yè)食鹽含Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)。精制過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ， 。（3）如果粗鹽中SO42含量較高，必須添加鋇試劑除去SO42，該鋇試劑可以是 （選填a，b。c多選扣分）aBa（OH）2

15、bBa（NO3）2 cBaCl2（4）為有效除去Ca2+、Mg2+、SO42，加入試劑的合理順序?yàn)?（選填a，b，c多選扣分）a先加NaOH，后加Na2CO3，再加鋇試劑b先加NaOH，后加鋇試劑，再加Na2CO3c先加鋇試劑，后加NaOH，再加Na2CO3（5）脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異，通過 、冷卻、 （填寫操作名稱）除去NaCl。（6）在隔膜法電解食鹽水時(shí)，電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū)，防止Cl2與NaOH反應(yīng)；采用無隔膜電解冷的食鹽水時(shí)，Cl2與NaOH充分接觸，產(chǎn)物僅是NaClO和H2，相應(yīng)的化學(xué)方程式為 。方法：理清圖示過程，再根據(jù)要求逐一分析。捷徑：（1）電解

16、食鹽水，與電源正極相連的電極發(fā)生的反應(yīng)是2Cl2e = Cl2，與電源負(fù)極相連的電極上發(fā)生的反應(yīng)是2H+2e = H2，消耗H+，即產(chǎn)生OH，所以溶液的pH升高。（2）除去Ca2+：Ca2+CO32=CaCO3，除去Mg2+：Mg2+2OH=Mg（OH）2。由于Mg（OH）2的溶解度小于MgCO3，所以Mg2+與OH，與CO32混合時(shí)，總是生成Mg（OH）2沉淀。（3）除去SO42應(yīng)選擇Ba2+，如果加入Ba（NO3）2溶液中會(huì)引進(jìn)雜質(zhì)NO3，而加入Ba（OH）2，BaCl2就不會(huì)增加新的雜質(zhì)。（4）除雜質(zhì)時(shí)加入Ba2+和OH無先后之分，但Na2CO3一定在BaCl2之后加入，因?yàn)镃O32還要

17、除去多余的Ba2+，過濾沉淀后即認(rèn)為NaCl被提純。（5）脫鹽工序?qū)嶋H上是分離NaOH和NaCl，由于NaCl溶解度小，因而NaCl首先析出，其操作過程是蒸發(fā)（減少溶劑便于溶液濃縮）、冷卻、結(jié)晶，經(jīng)過濾得NaCl晶體。（6）如無隔膜會(huì)發(fā)生：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，因電解食鹽水反應(yīng)式為電解 電解2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2，兩反應(yīng)式相加得NaCl+H2O = NaClO+H2。以此得該題的答案為：（1）2Cl2e= Cl2 升高（2）Ca2+CO32=CaCO3，Mg2+2OH= Mg（OH）2 （3）a c （4）b c （5）蒸發(fā) 過濾 （6）Na

18、Cl+H2O 電解電解=NaClO+H2或2NaCl+2H2O = H2+2NaOH Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O。總結(jié)：該題為一學(xué)科內(nèi)的綜合題，解答時(shí)，要求考生從多方考慮題設(shè)要求。金鑰匙： 例題1 ：常見鋅錳干電池在放電時(shí)的總反應(yīng)可表示為：Zn（s）+2MnO2（s）+2NH4+ = Zn2+Mn2O3（s）+2NH3+2H2O，該電池放電時(shí)，正極區(qū)發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是 ( )AZn B只有MnO2 CMnO2和NH4+ DZn2+和NH3方法：根據(jù)題示放電反應(yīng)分析。捷徑：根據(jù)題中總反應(yīng)可知，必有NH4+參與電極反應(yīng)，其正確的電極反應(yīng)式為2MnO2+2e+2NH4+ =

19、Mn2O3+H2O+2NH3，以此得正確答案為C 。總結(jié)：該題部分考生易錯(cuò)選B。其出錯(cuò)的原因是認(rèn)為原電池放電時(shí)，正極區(qū)某物質(zhì)得電子，被還原，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，只有MnO2得電子，故正極區(qū)反應(yīng)的物質(zhì)只有MnO2 。其錯(cuò)解的原因乃是未能正確分析電極反應(yīng)，以偏概全所致。嚴(yán)密的分析是正確求解的前提，有些考生在解題中常常會(huì)因過程思維不嚴(yán)、邏輯推理不當(dāng)、循環(huán)論證、忽視特例、以偏概全等而導(dǎo)致錯(cuò)誤，此點(diǎn)必須引起重視。例題2 ：在常溫下，用惰性電極電解飽和Na2CO3溶液，下列說法中不正確的是( )A溶液的pH不變 B溶液中Na2CO3的物質(zhì)的量不變CNa2CO3溶液的濃度不變 DNa2CO3的水解程度不變方

20、法：在用惰性電極電解Na2CO3時(shí)，相當(dāng)于電解水。但由于Na2CO3溶液為飽和溶液，故電解過程中溶液的濃度不變。以此可通過水量改變分析獲解。捷徑：由于溫度保持不變，電解Na2CO3飽和溶液時(shí)，其濃度也不變，故溶液的pH不變，Na2CO3的水解程度不變。由于有H2和O2析出，造成溶液中水量減少，因此將有Na2CO3·10H2O析出，故溶液中Na2CO3的物質(zhì)的量減少，B選項(xiàng)錯(cuò)誤?？偨Y(jié)：“飽和”二字是該題的有效信息，部分學(xué)生由于未能理清溶液為飽和溶液，而將其誤認(rèn)為不飽和，結(jié)果錯(cuò)誤推出隨著電解的進(jìn)行溶液濃度不斷增大的結(jié)論。對(duì)電解過程中溶液濃度的分析，必須分清原溶液是飽和還是不飽和，以及電解

21、后溶液濃度的變化。例題3 ：從H+、Cu2+、Na+、SO、Cl- 5種離子中兩兩恰當(dāng)?shù)亟M成電解質(zhì)，按下列要求進(jìn)行電解：(1)以碳棒為電極，電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量減少，水量不變，則采用的電解質(zhì)是_。(2)以碳棒為電極，電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量不變，水量減少，則采用的電解質(zhì)是_。(3)以碳棒為陽極，鐵棒為陰極，電解過程中電解質(zhì)和水量都減少，則電解質(zhì)是_。方法：本題要求將5種離子分成陰陽離子二類，陽離子為H+、Cu2+、Na+，其放電順序?yàn)镃u2+H+，水溶液中Na+在電極上不能得電子；陰離子為SO、Cl-、OH-，其放電順序?yàn)镃l-OH- ，水溶液中SO在電極上不能失電子。再根據(jù)要求確定電解質(zhì)。捷徑：

22、(1)以碳棒為電極，電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量減少，水量不變，則陽離子只能為H+、Cu2+，陰離子只能為Cl- ，其電解質(zhì)是HCl、CuCl2。(2)以碳棒為電極，電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量不變，水量減少，則相當(dāng)于電解水，要求陽離子除H+外，不能在電極上放電，陰離子除OH- 外，不能在電極上放電，以此其電解質(zhì)是Na2SO4、H2SO4。(3)以碳棒為陽極，鐵棒為陰極，兩電極均不參于電極反應(yīng)，電解過程中要求電解質(zhì)和水量都減少，則電解質(zhì)是CuSO4、NaCl?？偨Y(jié)：部分學(xué)生由于未能理清放電順序而出錯(cuò)。在確定放電情況時(shí)，既要考慮電極材料，又要考慮溶液中離子得失電子的能力，而當(dāng)溶液相互混合時(shí)，還要考慮離子間的反應(yīng)

23、問題。例題4 ：將K2MnO4 溶液酸化時(shí)，可制得KMnO4 ：3MnO42- + 4H+ = 2MnO4- + MnO2 + 2H2O，但最高產(chǎn)率只有66.7%，所以制取KMnO4常用電解法，即以鐵、石墨作電極電解K2MnO4溶液，則下列有關(guān)敘述正確的是 （ ）A鐵作陽極，電極反應(yīng)為：Fe - 2e= Fe2+B鐵作陽極，電極反應(yīng)為：2H+ + 2e = H2 C石墨作陽極，電極反應(yīng)為：MnO42- - e = MnO4D石墨作陰極，電極反應(yīng)為：4OH - 4e= O2 + 2H2O方法：解答本題時(shí)要從目的出發(fā)，即抓住制取KMnO4這一終結(jié)點(diǎn)。以此分析電極材料及電極反應(yīng)時(shí)，不能僅從課本中常見

24、電池理解，還要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際去分析。捷徑：要從K2MnO4制得KMnO4，陽極必須發(fā)生MnO42- - e = MnO4，其材料只能為惰性電極，A、B錯(cuò)，C正確。再分析D選項(xiàng)，陰極應(yīng)為得電子的還原反應(yīng)，故亦錯(cuò)誤。故正確答案為C ?？偨Y(jié)：由于MnO42- 為含氧酸根離子，不少學(xué)生未能抓住電解目的，認(rèn)為MnO42- 不可能在電極上放電，又未能正確理解陰陽極上的得失電子問題而錯(cuò)選D。“具體情況具體分析”是馬克思主義活的靈魂，在解題時(shí)，既要理清、聯(lián)系課本上的基礎(chǔ)知識(shí)，又要依據(jù)題目要求去求解，唯有學(xué)活用活課本知識(shí)，方能有所長進(jìn)。如將電解池的陰陽極隔開與混合，則電解結(jié)果也有很大的不同。例題5 ：某工廠用離子

25、交換膜電解槽電解飽和食鹽水以制得H2和Cl2，并以獲得的氣體來生產(chǎn)鹽酸。生產(chǎn)鹽酸時(shí)，將電解后所得Cl2和H2按體積比為11.15的比例送入合成爐燃燒器中燃燒。從合成爐上部出來的氣體（400 ）經(jīng)空氣冷卻至130 左右，再經(jīng)石墨冷卻器冷卻至2030 ，進(jìn)入第一干燥塔，用90%左右的硫酸噴淋干燥，出來的氣體進(jìn)入第二干燥塔，用98%的濃硫酸干燥脫水，最后進(jìn)入降膜式吸收塔用稀酸吸收，生成濃度為35%的鹽酸從底部流出，冷卻后入成品貯槽，未被吸收的氣體再用水吸收，變成稀酸后進(jìn)入降膜式吸收塔用以吸收HCl氣體。（1）粗鹽中混有Ca2+、Mg2+、SO42-、泥砂等雜質(zhì)，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)最合理的除雜質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案，并

26、寫明簡要的操作步驟和有關(guān)的離子方程式。（2）進(jìn)入合成爐內(nèi)的Cl2與H2的體積比為何要11.15？能否使Cl2過量？（3）如果該廠每臺(tái)電解槽每天耗食鹽1770kg(NaCl含量95%)，按以上操作，在有20%損耗時(shí)，可生產(chǎn)多少噸35%的鹽酸？ 方法：雜質(zhì)的去除要考慮兩點(diǎn)，一是所加試劑均過量，二是不能引入新的雜質(zhì)。生產(chǎn)中的過量問題，要從具體物質(zhì)出發(fā)，考慮工業(yè)產(chǎn)品盡可能純凈。計(jì)算時(shí)應(yīng)注意雜質(zhì)、損耗、過量等問題。捷徑：（1）方案：加過量BaCl2溶液 加過量NaOH溶液 加過量Na2CO3溶液 過濾 加鹽酸調(diào)至中性。（2）Cl2與H2完全反應(yīng)時(shí)的體積比為1:1。H2過量是為了使Cl2能充分反應(yīng)。 如果

27、Cl2過量。則Cl2有剩余 ，因其溶解度較大，將會(huì)使生產(chǎn)出的鹽酸中含有游離的Cl2。（3）根據(jù)電解反應(yīng) 2NaCl+ 2H2O Cl2 + H2 + 2NaOH，n(Cl2) = n(H2) = n(NaCl) = = 1.15×104mol。即分別有1.15×104molCl2及H2生成。因Cl2與H2按11.15體積比混合，故參加反應(yīng)的Cl2為1.00×104mol，不計(jì)損耗可得HCl為2.00×104 mol ×36.5 g / mol = 7.30×105 g，換算成35%的鹽酸為 7.30×105 g÷3

28、5% = 2.09×106 g = 2.09 t 。總結(jié)：除雜質(zhì)時(shí)，部分學(xué)生由于未考慮所加試劑的過量問題而將Na2CO3溶液放在BaCl2溶液之前而出錯(cuò)。計(jì)算時(shí)未能注意單位而出錯(cuò)。課本中知識(shí)、原理與工業(yè)生產(chǎn)過程有機(jī)的串聯(lián)，是考查考生的綜合能力，應(yīng)用能力和知識(shí)遷移能力的重要題型，解題時(shí)既要服從課本，又要考慮工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況，特別是過量問題。4321510150A例題6 ： 關(guān)于“電解氯化銅溶液時(shí)的pH變化”問題，化學(xué)界有以下兩種不同的觀點(diǎn)：觀點(diǎn)一：“理論派”認(rèn)為電解氯化銅溶液后溶液的pH升高。觀點(diǎn)二：“實(shí)驗(yàn)派”經(jīng)過反復(fù)、多次、精確的實(shí)驗(yàn)測(cè)定，證明電解氯化銅溶液時(shí)pH值的變化如右圖曲線

29、關(guān)系。請(qǐng)回答下列問題：電解前氯化銅溶液的pH值處于A點(diǎn)位置的原因是： （用離子方程式說明）?！袄碚撆伞彼钟^點(diǎn)的理論依據(jù)是： ?！皩?shí)驗(yàn)派”的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 ，他們所述“精確實(shí)驗(yàn)”是通過 確定的。你持何種觀點(diǎn)？你所持觀點(diǎn)的理由是（從化學(xué)原理加以簡述） 。 方法：本題要從電解過程中的實(shí)際情況加以分析，即陽極產(chǎn)生的Cl2不能全部析出，而有部分溶于陽極區(qū)的溶液中，以此造成溶液的pH下降。捷徑：分析中電解前氯化銅溶液的pH值處于A點(diǎn)位置的原因是CuCl2水解之故；中“理論派”所持觀點(diǎn)的是從電解過程中物質(zhì)的變化進(jìn)行的分析，依據(jù)是隨著電解的進(jìn)行，CuCl2溶液的濃度下降，造成Cu2+水解產(chǎn)生的H+濃度下降。中實(shí)

30、驗(yàn)派的實(shí)驗(yàn)結(jié)論可從圖示找得答案。回答本人所持觀點(diǎn)，應(yīng)從尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)方面進(jìn)行回答。以此可得解題結(jié)果：Cu2+ + 2H2O Cu（OH）2 + 2H+ ，由于CuCl2溶液中存在上述平衡，在電解時(shí)，Cu2+得電子被還原，致使水解平衡向逆方向移動(dòng)，造成c（H+）下降，pH升高。pH降低，測(cè)得溶液的pH。 同意“實(shí)驗(yàn)派”的觀點(diǎn)，由于2Cl2e= Cl2，Cl2 + H2O HCl + HClO，生成HCl、HClO，從而造成pH下降?？偨Y(jié)：此題對(duì)考生來說，有一定的難度，部分考生未能緊緊依靠實(shí)驗(yàn)事實(shí)去分析，而僅僅從理論上去解釋，結(jié)果造成錯(cuò)誤。當(dāng)理論與實(shí)驗(yàn)相矛盾時(shí)，應(yīng)尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，從實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況出發(fā)，

31、在考慮多方影響因素的情況下進(jìn)行整體分析。切不可一意孤行，抓住理論不放。例題7 ：鉻是一種用途廣泛的化工原料，但六價(jià)鉻具有強(qiáng)烈的致癌作用，且又是一種嚴(yán)重的污染物。工業(yè)上為了處理含Cr2O72- 酸性工業(yè)廢水，按下面的方法處理：往工業(yè)廢水中加入適量NaCl，以鐵為電極進(jìn)行電解，經(jīng)過一段時(shí)間有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放標(biāo)準(zhǔn)。試回答：（1）加入適量NaCl是為了 ；（2）電極反應(yīng)式：陽極 ，陰極 ；（3）由Cr2O72- 變Cr3+ 的離子方程式為 ；（4）工業(yè)廢水由酸性變堿性原因是 ；（5）能否改用石墨電極？原因是什么？ 方法：從題設(shè)目的Cr2O72-Cr(

32、OH)3出發(fā)，根據(jù)電解原理中陰陽極的放電順序，再從放電后產(chǎn)生的離子間的氧化還原反應(yīng)去分析而獲得答案。捷徑：根據(jù)題意，廢水的處理是使Cr2O72-變成Cr(OH)3。因此陽極上的鐵失去電子變成Fe2+，再被Cr2O72-氧化成Fe3+，Cr2O72-本身被還原成Cr3+，NaCl不參與電極反應(yīng)，故（1）中加入適量NaCl是為了增加廢水的導(dǎo)電性。（2）中電極反應(yīng)式，陽極為 Fe-2e = Fe2+ ，陰極為 2H+2e = H2。（3）中的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2+14H+ = 2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O。（4）由于H+不斷放電而消耗及Cr2O72- 與Fe2+ 反應(yīng)時(shí)消耗H

33、+，造成(H+)降低，破壞了水的電離平衡，結(jié)果造成溶液中c(OH-) >C(H+)。（5）不能改用石墨電極，因用石墨作電極，陽極產(chǎn)生Cl2，得不到Fe2+ ，結(jié)果因缺少還原劑，不能使Cr2O72- 轉(zhuǎn)化成 Cr3+ ，產(chǎn)生Cr(OH)3 而除去。總結(jié)：部分學(xué)生未能分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，而僅依據(jù)電解過程，造成錯(cuò)答、錯(cuò)析較多。電解在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用較多，電解飽和食鹽水、廢水的處理、高錳酸鉀的生產(chǎn)等均用到電解。在此類試題面前，既要掌握電解原理，又要辨明生產(chǎn)目的。聚寶盆： 1判斷兩種金屬單質(zhì)活動(dòng)性的強(qiáng)弱可以從多角度比較，歸納起來主要有根據(jù)元素周期表中的位置，根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表，置換反應(yīng)，相同條件下金屬

34、失去電子的能力，相同條件下金屬陽離子得電子的能力，原電池正、負(fù)極中的金屬電極等。判斷金屬腐蝕的快慢程度一般由快到慢的順序?yàn)椋弘娊獬刂械年枠O > 原電池中的負(fù)極 > 無保護(hù)措施的金屬 > 原電池中的正極 > 電解池中的陰極。2新型原電池及電解池中反應(yīng)原理及電極反應(yīng)式的書寫是高考化學(xué)的熱點(diǎn)題型。此類試題的解題思路一般為：從電解產(chǎn)物或現(xiàn)象或電極反應(yīng)式判斷電源的正負(fù)極（或極板的陰陽極）確定極板材料是惰性材料還是某種金屬材料拆分參與電極反應(yīng)的所有材料以確定反應(yīng)物與生成物書寫電極反應(yīng)與總反應(yīng)式確定電解質(zhì)溶液中溶質(zhì)的變化。若需計(jì)算，可采用電子守恒法。3離子的放電順序的比較陽極（失電子

35、）：金屬（Pa、Au除外）> S2>I>Br>Cl>OH>含氧酸根離子>F。陰極（得電子）：Ag+>Hg2+>Cu2+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。 當(dāng)H+與Pb2+、Fe2+、Zn2+濃度相同時(shí)，得電子能力H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+。注意：（1）由于失電子能力OH>含氧酸根離子>F，所以含氧酸根離子及F不會(huì)在水溶液中失去電子，而是OH離子失電子產(chǎn)生O2。（2）由于得電子能力H+>Al3+&g

36、t;Mg2+>Na+>Ca2+>K+，所以Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+等活潑金屬陽離子不會(huì)在水溶液中得電子，而是H+得電子產(chǎn)生H2 。（3）除Pa、Au等不活潑金屬外，金屬作陽極，均為金屬失去電子。4電解后電解質(zhì)溶液的恢復(fù)要使電解后溶液恢復(fù)到原狀況，只需將陰陽兩極析出的物質(zhì)相互反應(yīng)后加入即可。如用惰性電極電解CuCl2溶液，陽極析出Cl2，陰極析出Cu，電解后加入CuCl2即可。如用惰性電極電解CuSO4溶液，陽極析出O2，陰極析出Cu，電解后加入CuO即可。如用惰性電極電解NaCl溶液，陽極析出Cl2，陰極析出H2，電解后加入HCl即可。如用惰性電極電解NaC

37、O3溶液，陽極析出O2，陰極析出H2，電解后加入H2O即可。5電解反應(yīng)類型剖析以惰性電極電解酸、堿、鹽的水溶液，根據(jù)離子的放電順序可以總結(jié)出如下規(guī)律：（1）水不參加反應(yīng)，相當(dāng)于溶質(zhì)分解，如無氧酸，不活潑金屬的無氧酸鹽。電解HCl溶液：2HCl H2+ Cl2電解CuCl2溶液：CuCl2 Cu + Cl2（2）只有水參加的反應(yīng)，相當(dāng)于電解水，如含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬的含氧酸鹽。陽極：4OH4e= O2+2H2O ，陰極：4H + +4e= 2H2 ?？偡磻?yīng)：2 H2O 2H2+ O2（3）水和溶質(zhì)均參加反應(yīng)，如活潑金屬的無氧酸鹽和不活潑金屬的含氧酸鹽。電解NaCl溶液：2NaCl +2H2O

38、H2+ Cl2+2NaOH電解CuSO4溶液：2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2+2H2SO4電解AgNO3溶液：4AgNO3 + 2H2O 4Ag + O2+4HNO36串聯(lián)電路放電情況在串聯(lián)電路中，各電極（正負(fù)極或陰陽極）的得失電子數(shù)均相等。有關(guān)此類試題的計(jì)算，可通過得失電子守恒予以獲解。熱身賽： 1蓄電池在放電時(shí)起原電池的作用，在充電時(shí)起電解池的作用。下式是愛迪生蓄電池分別在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)：Fe + NiO2 + 2H2O Fe（OH）2 + Ni（OH）2 。下列有關(guān)對(duì)愛迪生蓄電池的推斷錯(cuò)誤的是 （ ）A放電時(shí)，F(xiàn)e是負(fù)極，NiO2是正極B充電時(shí)陰極上的電極反應(yīng)式為：

39、Fe（OH）2+2e - = Fe + 2OH -C放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的陰離子是向正極方向移動(dòng)D蓄電池的電極必須浸入堿性電解質(zhì)溶液中2用惰性電極電解M（NO3）x 的水溶液，當(dāng)陰極上增重a g時(shí)，在陽極上同時(shí)產(chǎn)生b L氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況），從而可知M的原子量為 （ ）AB CD 3甲、乙兩個(gè)電解池均以鉑為電極，且互相串聯(lián)，甲池盛有AgNO3溶液，乙池中盛有一定量的某鹽溶液，通電一段時(shí)間后，測(cè)得甲池電極質(zhì)量增加2.16g，乙池電極上析出0.24g金屬，則乙池中的溶質(zhì)可能是 （ ） ACuSO4 BMgSO4 CAl（NO3）3 DNa2SO44將K2MnO4 溶液酸化時(shí)，可制得KMnO4 ：3MnO

40、42- + 4H+ = 2MnO4- + MnO2 + 2H2O，但最高產(chǎn)率只有66.7%，所以制取KMnO4常用電解法，即以鐵、石墨作電極電解K2MnO4溶液，則下列有關(guān)敘述正確的是 （ ）A鐵作陽極，電極反應(yīng)為：Fe - 2e= Fe2+B鐵作陽極，電極反應(yīng)為：2H+ + 2e = H2 C石墨作陽極，電極反應(yīng)為：MnO42- - e = MnO4-D石墨作陰極，電極反應(yīng)為：4OH- - 4e = O2 + 2H2O5右圖中每一方格表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物，其中粗框表示初始反應(yīng)物（反應(yīng)時(shí)加入的水或生成的水，以及生成沉淀時(shí)的其它產(chǎn)物均已略去）。填寫下列空白：（1）物質(zhì)B是 ，F(xiàn)是 ，J是

41、 。（2）反應(yīng)的離子方程式為： ，I加入D生成J的化學(xué)方程式為 。（3）說明H加入D生成J的原因： 。6由于Fe（OH）2極易被氧化，所以實(shí)驗(yàn)室難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe（OH）2沉淀。若用右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可制得純凈的Fe（OH）2沉淀。兩極材料分別為石墨和鐵。a電極材料為 ，其電極反應(yīng)式為 。電解液d可以是 ，則白色沉淀在電極上生成；也可以是 ，則白色沉淀在兩極之間的溶液中生成。A純水 BNaCl溶液 CNaOH溶液 DCuCl2液體c為苯，其作用是 ，在加入苯之前，對(duì)d溶液進(jìn)行加熱處理的目的是 。為了在短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀，可以采取的措施是 。A改用稀硫酸做電解液 B適當(dāng)增

42、大電源電壓C適當(dāng)縮小兩電極間距離 D適當(dāng)降低電解液溫度若d改為Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時(shí)間，看到白色沉淀后，再反接電源，繼續(xù)電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為 。7銀器皿日久表面逐漸變黑色，這是由于生成硫化銀，有人設(shè)計(jì)用原電池原理加以除去，其處理方法為：將一定濃度的食鹽溶液放入一鋁制容器中，再將變黑的銀器浸入溶液中，放置一段時(shí)間后，黑色會(huì)褪去而銀不會(huì)損失。試回答：在此原電池反應(yīng)中，正極發(fā)生的反應(yīng)為 ；負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為 ；反應(yīng)過程中產(chǎn)生有臭雞蛋氣味的氣體，則原電池總反應(yīng)方程式為 。8在陶瓷工業(yè)上常遇到因陶土里混有氧化鐵而影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題。解決方法致意是把這些陶土和水一起攪拌，使微粒

43、直徑在109m107m之間，然后插入兩根電極，接通直流電源，這時(shí)陽極聚集 ，陰極聚集 ，理由是 。9為了測(cè)定某白鐵皮中含鋅的百分率，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，取一小塊白鐵皮試樣ag，置于燒杯中，加入過量的稀鹽酸，用表面皿蓋好，可以見到開始時(shí)產(chǎn)生氣泡的速度很快，以后逐漸變慢，待試樣全部溶解后，向燒杯中加入過量NaOH溶液，充分?jǐn)嚢韬筮^濾，將所得沉淀在空氣中加強(qiáng)熱至質(zhì)量不變，稱得殘留固體bg，試回答：（1）鍍鋅的目的是 。（2）氣泡產(chǎn)生的速度先快后慢的原因是 。（3）加入過量NaOH溶液的作用是 ，涉及反應(yīng)的離子方程式及化學(xué)方程式是 。（4）最后殘留的固體是 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。（5）白鐵皮含鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

44、是 。10在20時(shí)將12.1g M(NO3)x·3H2O晶體溶于44.3g 水中，或在相同溫度下將4.7g M(NO3)x無水鹽溶于23.5g水中，均可制得該鹽的飽和溶液。上述兩部分溶液混合，再加水稀釋為0.1mol/L，用惰性電極進(jìn)行電解，當(dāng)電極上通過0.15mol電子時(shí)，溶液中的Mx+離子恰好全部成單質(zhì)析出（設(shè)無氫氣生成）。試計(jì)算：（1）20時(shí)M(NO3)x的溶解度。（2）M(NO3)x·3H2O的摩爾質(zhì)量及x值。（3）M的相對(duì)原子質(zhì)量。大檢閱：1C 2C 3A 4C5(1)Cl2、Fe、Fe(OH)3(2)Cl22OH-=Cl-ClO-H2O FeCl33NaClO3H2O=Fe(OH)33HClO3NaCl(3)NaClO為強(qiáng)氧化劑，且呈堿性6Fe； Fe 2e = Fe2+ C； B 隔絕空氣防止Fe（OH）2被氧化；排盡溶液中的氧氣，防止生成的Fe（OH）2在溶液中氧化 B、C 白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色7Ag2S+2e = 2Ag+S2；Al3e = Al3+；3Ag2S+2Al+6H2O = 6Ag+2Al（OH）3+3H2S8帶負(fù)電荷的膠體微粒陶土；帶正電