2008年9月昌吉州四中高三化学电解原理及应用硫酸工业专项训练系列
2008年9月昌吉州四中高三化学专项训练系列4
电解原理及其应用、硫酸工业
一.单项选择题
1．关于电解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 ．若在阳极附近溶液中滴入KI 溶液，溶液呈棕色
C ．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
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 2.接触法生产H 2SO 4的过程中，对废气、废液、废渣和“废热”的处理正确的是 ①尾气用氨水处理
②污水用石灰乳处理
③废渣用来造水泥、炼铁
④设置“废热”锅炉产生蒸气，供热或发电。
A ．只有①②
B ．只有①③④
C ．只有①②③
D ．全部
3.下列说法不正确．．．
的是
（ ）
A ．硫酸厂生产过程中的污水，含有硫酸等杂质，可用石灰乳中和处理
B ．充分利用硫酸厂生产过程中产生的 “废热”，可使硫酸厂向外界输出大量的能量
C ．硫酸厂靠近原料产地比靠近硫酸消费中心更为有利
D ．硫酸厂不应建在人口稠密的居民区和环保要求高的地区
4.某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法不正确的是（ ） A ．电解过程中，铜电极上有O 2产生
B ．电解初期，主反应方程式为：Cu ＋H 2SO 4
电解
CuSO 4＋H 2↑
C ．电解一定时间后，右墨电极上有铜析出
D ．整个电解过程中，H ＋
的浓度不断减少
5.右图是电解CuCl 2溶液的装置，其中a 、b 为石墨电极，则下列判断中，正确的是（ ）
A ．a 是阴极
B ．电解过程中溶液的浓度不变
C ．电解过程中b 极质量减少
D ．阳极与阴极上的产物的物质的量之比为1：1 6．下图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。 下列说法不正确的是 （ ） A ．从
E 口逸出的气体是H 2
B ．从B 口加入含少量NaOH 的水溶液以增强导电性
C ．标准状况下每生成22.4L Cl 2，便产生2mol NaOH
D ．粗盐水中含Ca 2＋
、Mg 2＋
、Fe 3＋
、SO 42－
等离子，精制时先加Na 2CO 3溶液 7.如图所示，a 、b 、c 、d 均为石墨电极，通电进行电解。 下列说法正确的是
（ ）
A ．乙烧杯中d 的电极反应为 2Cl –
–2e
–
Cl 2↑
B ．a 、c 两极产生气体的物质的量相等
C ．甲、乙两烧杯中溶液的pH 均保持不变
D ．乙烧杯中发生的反应为 2NaCl + 2H 2O
2NaOH + H 2↑+ Cl 2↑
8.（08.Ⅱ）用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的PH 依次为升高，降低，不变的是
A ．AgNO 3 CuCl 2 Cu （NO 3）2
B ．KBr Na 2SO 4 CuSO 4
C ．CaCl 2 KOH NaNO 3
D ．HCl HNO 3 K 2SO 4
9.把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如图所示平面图），经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是（ ） A 、Ⅰ和Ⅲ附近 B 、Ⅰ和Ⅳ附近 C 、Ⅱ和Ⅲ附近 D 、Ⅱ和Ⅳ附近
10.（2002年春季）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）︰n （硝酸亚汞）=2︰1，则下列表述正确的是（ ）
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 、在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等
C 、硝酸亚汞的分子式为HgNO 3
D 、硝酸亚汞的分子式为Hg 2(NO 3)2
11.（2002年上海）某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl 2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（ ）
A 、a 为正极，b 为负极；NaClO 和NaCl
B 、a 为负极，b 为正极；NaClO 和NaCl
C 、a 为阳极，b 为阴极；HClO 和NaCl
D 、a 为阴极，b 为阳极；HClO 和NaCl
12（04年广西）pH = a 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 ．H 2SO 4 C ．AgNO 3 D ．Na 2SO 4 13.用两支惰性电极插入500 mL AgNO 3溶液中，通电电解。当电解液的pH 从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上应析出银的质量是 A. 27 mg B. 54 mg C. 108 mg D. 216 mg
14.(2007年全国卷I —8)以惰性电极电解CuSO 4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 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
电解
A
a
b c d
CuSO 4溶液 甲
饱和NaCl 溶液
乙
15.(2007年上海卷—16)某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是( ) A. 铅笔端作阳极，发生还原反应 B. 铂片端作阴极，发生氧化反应 C. 铅笔端有少量的氯气产生 D. a 点是负极，b 点是正极 16.(2007年重庆卷—11)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 与滤纸接触处变红
17.（08上海卷—12）取一张用饱和的NaCl 溶液浸湿的pH 试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a 电极与试纸接触处
出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法 错误的是( ) A ．b 电极是阴极 B ．a 电极与电源的正极相连 C ．电解过程中水是氧化剂 D ．b 电极附近溶液的pH 变小
18.、（08全国卷Ⅰ—13）电解100mL 含c （H +
）＝0.30mol/L 的下列溶液，当电路中通过0.04mol 电子时，理论上析出金属质量最大的是（ ）
A ．0.10mol/LAg +
B ．0.02mol/L Zn 2+
C ．0.20mol/L Cu 2+
D ．0.20mol/L Pb 2+
19.、（2008全国卷Ⅱ—10）右图为直流电源电解稀Na 2SO 4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 ．逸出气体的体积，a 电极的小于b 电极的
B ．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C ．a 电极附近呈红色，b 电极附近呈蓝色
D ．b 电极附近呈红色，a 电极附近呈蓝色 20.在25℃时，将两个铜电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中，进行电解，通电一段时间后，阴极逸出 amol 气体，同时有wgNa 2SO 4·10H 2O 晶体析出，若温度不变，剩余溶液的质量分数是 ( )
A ．w w+18a ×100％
B ．w
w+36a ×100％
C ．7100w 161(w+36w) ％
D ．7100w
161(w+18a)
％
21.以铁为阳极、以铜为阴极，对足量的NaOH 溶液进行电解，一段时间后得到2molFe(OH)3
沉淀，此间共消耗水的物质的量为 ( ) A ．2mol B ．3mol C ．4mol D ．5mol
22.（08年全国I 13） 电解100mL 含c (H +
)=0.30mol/L 的下列溶液。当电路中通过0.04mol 电子时，理论上析出金属质量最大的是（ ）
隔膜
(只允许SO 42
－
通过)
滤纸(滴加了 Na 2SO 4、酚酞溶液)
A.0.10mol/L Ag+
B. 0.20mol/L Zn2+
C. 0.20mol/L Cu2+
D. 0.20mol/L Pb2+
二.填空题
23.从H+、Cu2+、Na+、SO42-、CI-5种离子中两两恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：（1）以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，则采用的电解质是__________ （2）以碳棒为电极，使电解质质量不变、水量减少进行电解，则采用的电解质是_________ （3）以铂为电极，使电解质和水量都减少进行电解，则采用的电解质是______________ 24.现有Cu2＋、Cl―、Na＋、SO42―、Zn2+两两组成的电解质溶液若干种，可选用铜电极、铂电极、锌电极进行电解实验。
(1)以铜为阳极电解_________或____________溶液，均可得到氢氧化物沉淀。
(2)要使电解过程中溶质的组成和质量不变，而溶液浓度增大，又无浑浊，应以__________为阳极电解_____________溶液，化学方程式为_______________________。
(3)要使电解过程中溶液浓度改变，而溶剂质量不变，应以铂电极为阳极电解_____________溶液，或以___________为阳极电解________溶液，反应的化学方程式是____________________________________。
(4)使反应Cu+2H2O==C u(O H)2↓+H2↑得以进行而不发生其它反应，可选用______________为阳极电解__________或____________溶液
(5)。以铜为阳极电解ZnSO4溶液，阴极上一般有___________逸出，在________极区首先会有__________色沉淀，电解时间较长时，会有______色沉淀出现。
25.由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。应用如图所示电解实验可制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。两电极的材料分别为石墨和铁。
(1)a电极材料应为________，电极反应式为。
(2)电解液c可以是(填编号)__________________。
A．纯水 B．NaCl溶液C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液
(3)d为苯，其作用为_________________，在加入苯之前对c应做何
简单处理?_____________________。
(4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是(填编
号)_________
A．改用稀硫酸作电解液 B．适当增大电源的电压
C．适当减小两电极间距离 D．适当降低电解液的温度
(5)若c为Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后，再反接电源电解，除
了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为
____________________________________________。
26.（2003年春季）如图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯
铜片，插在CuSO4稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别
为X、Y。
⑴当以I=0.21A的电流电解60min后，测得铜片A的质量增加
了0.25g，则图装置中的X端应与直流电的极相连，它是
电解池的极。
⑵电解后铜片B的质量（答“增加”、“减少”或“不变”）。
⑶列式计算实验测得的阿伏加德罗常数N A。（已知电子电量e=1.60×10–19C）
27.(1998年上海—31)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下
依据上图，完成下列填空：
(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为_____
，与电源负极相连的电极附近，溶液pH (选填“不变”“升高”或“下降”)。
(2)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质。精制过程发生反应的离子方程式为
、。
(3)如果粗盐中SO42－含量较高，必须添加钡试剂除去SO42－-，该钡试剂可以
是 (选填a，b，c多选扣分)。
a．Ba(OH)2 b．Ba(NO3)2 c．BaCl2
(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42－，加入试剂的合理顺序为 (选填a、b、c多选扣分)。a．先加NaOH,后加Na2CO3，再加钡试剂
b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3
c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3
(5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过、冷却、
(填写操作名称)除去NaCl
(6)在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO 和H2，相应的化学方程式为。
28.（2004，全国卷）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是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）若X、Y都有是惰性电极，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为，检验该电极反应产物的方法
是。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X电极的材料是，电极反应式
为。
②Y电极的材料是，电极反应式
为。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
29.工业上生产硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度
对SO2转化率的影响如下表（原料气各成分的体积分数为：SO2 7% O211% N2 82%）；
（1）已各SO2的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？
；
（2）在大400~500℃时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：
；
（3）选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？（填“是”或“否”），是否可以增大该反应所放出的热量（填“是”或“否”）；
（4）为提高SO3吸收率，实际生产中用吸收SO3；
（5）已知：2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g）；△H＝－196.9kJ·mol－1，计算每生产1 Array万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。
一.原电池和电解池的区别和联系
二.电解原理的应用
3
三.电解反应规律：
1．当惰性材料做电极时，阴、阳离子放电顺序为：
说明：
①阴阳离子在两极上放电顺序复杂，与离子性质、溶液浓度、电流强度、电极材料等都有关，不应将放电顺序绝对化，以上仅是一般规律。
②电解过程中析出的物质的量（或析出物质的质量）：在电解若干串联电解池中的溶液时，各阴极或阳极所通过的电量相等，析出物质的量取决于电路中通过的电量。
2．金属作阳极（Pt除外）时，金属失电子发生氧化反应，阴极上阳离子放电顺序不变。
注意：
（1）电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐的电解；
（2）电解电解质型无氧酸（除HF外）、不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解；（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解；
（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解；
参考答案
一.
1—5 B 、D 、C 、A 、D 6—10 D 、D 、D 、B 、D 11—15 B 、A 、B 、B 、D 16—20 A 、D 、C 、C 、D 21.22 D 、C 二.
23.（1） HCI CuCI 2= （2）Na 2SO 4 H 2SO 4 （3 ）CuSO 4= NaCI 24.(1)NaCl Na 2SO 4 (2) 铂 Na 2SO 4 2H 2O
电解
2H 2 ↑+O 2 ↑
(3) CuCl 2 Zn CuCl 2 (或CuSO 4) CuCl 2
电解
Cu+Cl 2 ↑
(4)Cu NaCl Na 2SO 4 (5) H 2 阴 白 蓝
25.(1)Fe ；Fe －2e －===Fe 2+
(2) BC (3)隔绝空气，防止Fe(OH)2被空气氧化；加热一段时间 (4) BC (5) 白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。
26.⑴因为铜片A 的质量增加，A 为电解池的阴极，电极反应式为：Cu 2++2e –
=Cu ，X 端应与直
流电的负极相连接。⑵铜片B 则为电解池的阳极，电极反应式为：Cu －2e –=Cu 2+
，其质量减少（3）略
27. (1)2Cl －
-2e →Cl 2 升高
（2）Ca 2+
+CO -
23=CaCO 3↓ Mg 2+
+2OH -=Mg(OH)2↓ (3) A.C. (4)B.C.
(5) 蒸发 过滤 (6) NaCl+H 2O ??→?电解
H 2↑+Cl 2↑+2NaOH
28.[解析] ：正确书写电极反应式要从以下几个环节入手：①分清电极，与电源正极相连的为阳极，与负极相连的为阴极。②剖析溶液，电解质溶液中有哪些阳离子，哪些阴离子，并分类。③注意先后，即离子放电顺序。④书写电极反应式，注意使电子得失守恒。⑤检查，两电极反应式相加要等于总反应式或总反应式减一电极反应式得另一电极反应式。 （1）X 电极与电源的负极相连为阴极，则Y 为阳极，电极材料又为惰性电极。根据竞争性原则，阳离子放电顺序：H +
>Na +
，故X 极反应式：2H +
+2e ---===H 2↑，阴离子放电顺序：Cl --->OH ---
，故Y 极反应式：2Cl ---—2e ---== Cl 2↑。 （2）电解精炼是电解的应用。电解精炼是以粗铜为阳极，纯铜为阴极，CuSO 4溶液为电解液。所以X 电极的材料为精铜，Y 电极的材料为粗铜。根据竞争性原则，Y 电极的反应式：Cu —2e ---=== Cu 2+，阳离子的放电顺序：Cu 2+>H +，X 电极的反应式：Cu 2++2e ---== Cu
答案：（1）①2H +
+ 2e - = H 2↑放出气体，溶液变红②2 Cl - - 2e - = Cl 2↑把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y 电极附近，试纸变蓝色。(2)①纯铜Cu 2+
+ 2e - = 2Cu ②粗铜Cu + 2e - = Cu 2+
29.（1）压强一定时,温度升高时,SO 2转化率下降,说明升温有利逆反应的进行,所以正反应
为放热反应；（2）增大压强对提高SO 2转化率无显著影响，反而会增加成本； （3）否 否（4）浓硫酸（5）1万吨98%的硫酸含H 2SO 4的质量：9.8×109
g
设需要SO 3的质量为x ，该反应产生的热量为y 。
2020届高考化学人教版第二轮专题复习选择题强化训练：电解原理和应用(含解析)
2020届高考化学人教版第二轮专题复习选择题强化训练 电解原理及应用 1．如下图所示a、b装置分别用来电解氯化铜溶液和饱和食盐水。下列判断错误的是( ) A．阳极失电子的离子相同、产物相同 B．阴极产物因得电子的离子不同而不同 C．电解后两装置中溶液的pH都减小 D．电解后只有a装置阴极的质量增加 答案 C 解析都是Cl－在阳极失电子生成氯气，因而产物相同，A项正确；a 中铜离子得电子生成铜，b中水中氢离子得电子生成氢气，B、D项均正确；b中水中氢离子得电子生成氢气破坏水的电离平衡，生成氢氧根，pH增大，故C项错误。
2．用石墨电极电解饱和食盐水的原理示意图如图所示。下列说法正确的是( ) A．M为负极 B．通电使氯化钠发生电离 C．c出口收集到的物质是氯气 D．电解一段时间后，阴极区pH降低 答案 C 解析a口加入的饱和食盐水变成稀食盐水从左上排出，则电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，Na＋通过阳离子交换膜进入右室，M为电源正极，A项错误，C项正确；氯化钠溶于水或熔融时，离解成自由移动离子的过程叫电离，不需通电，B项错误。 3．某实验小组用石墨作电极进行如图实验，实验观察到：a、d处试纸变蓝；b处变红，并局部褪色；c处无明显变化。下列说法中错误
的是( ) A．a极为阴极，发生的电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑ B．b极为阳极，涉及的反应有：2Cl－－2e－===Cl 2↑、Cl2＋H2O HCl＋HClO C．电解过程中，电子流向：电源负极→a→c→d→b→电源正极D．若将铁丝改成铜丝，其余条件相同，电解一段时间后，能发现c 处附近变蓝 答案 C 解析a极连接电源负极为阴极，水电离产生的氢离子得电子产生氢气，发生的电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑，选项A正确；b极连接电源的正极为阳极，溶液中氯离子失电子产生氯气，且产生的氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，涉及的反应有：2Cl－－2e－===Cl2↑、Cl2＋H 2O HCl＋HClO，选项B正确；电解过程中，电子流向：电源负
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
课时6 电解原理的应用
课时6 电解原理的应用 【学习目标】了解电解原理在生产生活中的应用 【知识回顾】 1、电解池：将能转化为能的装置。 2、写出工业上冶炼金属钠和金属铝的化学方程式： 、 3、电解可以使许多的反应顺利进行，电解过程中能转化为能。电解质溶液导电过程即电解过程。 【新课链接】 电解原理的应用： 1.冶炼活泼金属，如等。 2.电解饱和食盐水是工业的基础，反应原理是。 3.电镀：即利用电解原理在某些材料表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。其目的主要是增强材料的，所以电镀所用的镀层金属通常是一些在空气或溶液里的金属或合金。 4.金属材料电镀时，通常以为阴极，以为阳极，用含有的溶液作电解质溶液。 【例1】（电极材料均为石墨） （1）完成下图中空格，并标出电子的流向与Cu2+、 Cl-的移动方向。 （2）实验现象：极上产生能使湿润淀粉碘 化钾试纸变蓝的气体；极上有红色固体析出。 （3）分析离子移动与反应并写出电极反应： 移向阴极的离子是，但的得电子能力强，故阴极反应为；移向阳极的离子是，但的失得电子能力强，故阳极反应为。（4）结论：电解是指在作用下，在阴、阳两极上分别发生反应和反应的过程。 【例2】（1）右图所示装置名称为。 （2）流入或流出的物质分别是 a b c d (3)为什么要阻止阴极区的OH-进入阳极区？如何阻止？ 【例3】下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和K2SO4溶液，电极均为石墨电极。
（1）接通电源，经过一段时间后，测知乙中c电极质量增加。据此回答问题： ①电源的N端为极； ②电极b上发生的电极反应为； ③指出电解前后各溶液的酸、碱性发生变化的情况： 甲溶液；乙溶液； 丙溶液； （2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进 行，为什么？ 【例4】工业上采用以铁棒和石墨棒为电极电解锰酸钾(K2MnO4)溶液的办法制取高锰酸钾。（1）电解时，应以棒作阴极，电解过程中，阴极附近的PH将会。（2）阳极的电极反应式为。 （3）电解反应方程式为。 【随堂练习】 1．用石墨作电极,电解1 mol/L下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是A．HCl B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl 2．将两个铂电极插入500mLCuSO4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 A．4×10-3mol/L B．2×10-3 mol/L C．1×10-3 mol/L D．1×10-7 mol/L 3．以石墨棒作电极，电解氯化铜溶液，若电解时转移的电子数是3.01×1023，则此时在阴极上析出铜的质量是 A．8g B．16g C．32g D．64g 4．镍镉充电电池，电极材料是Cd和NiO(OH)，电解质是KOH，电极反应分别是：Cd+2OH--2e-＝Cd(OH)2；2NiO(OH)+2H2O+2e-＝2Ni(OH)2+2OH-。下列说法错误的是A．电池放电时，负极周围溶液的pH不断增大 B．电池的总反应是Cd+2NiO(OH)+2H2O＝Cd(OH)2+2Ni(OH)2 C．电池充电时，镉元素被还原 D．电池充电时，电池的正极和电源的正极相连接 5．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的 放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是 A．放电时负极反应为：Zn－2e-＋2OH-＝Zn(OH)2 B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e-＋5OH-＝ - 2 4 FeO＋4H 2 O C．放电时每转移3 mol电子，正极有1 mol K2FeO4被氧化D．放电时正极附近溶液的碱性增强
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。
电解原理的应用练习题及答案解析
4-3-2《电解原理的应用》课时练 双基练习 1．(2011·山东高考题)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是() A．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程 B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率 D．镀锌层破损后对铁制品失去保护作用 解析：电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液，因此在铁制品上镀锌时，铁作阴极，锌作阳极。由于锌比铁活泼，因此未通电前可以构成原电池，但此时锌作负极失去电子，铁作正极，而电镀时锌仍然失电子，所以选项A不正确；在氧化还原反应中需满足得失电子守恒，因此电镀时通过的电量与锌的析出量有确定关系而与能量变化无关，B不正确；由于电镀时保持电流恒定，因此导线中通过的电子速率是不变的，所以升高温度不能改变电解反应速率，C正确；镀锌层破损后，由于锌比铁活泼，所以即使发生电化学腐蚀也是锌失去电子而保护了铁，即选项D也不正确。 答案：C 2．(2011·新课标全国高考)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反
应为：Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe(OH)2＋2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是() A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2 C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低 D．电池充电时，阳极反应为2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O 解析：由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子，Ni2O3做氧化剂得到电子，因此选项A、B均正确；充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，所以电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，所以电池充电过程时阴极反应为Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH －，因此电池充电过程中，阴极附近溶液的pH会升高，C不正确；同理分析选项D正确。 答案：C 3．下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是() A． B. C． D. 解析：与直流电源的正极相连接的为阳极，阳极上发生氧化反应，失去电子回到正极；与直流电源的负极相连接的为阴极，阴极上发生还原反应，接受负极输出的电子。据此判断，D图右电极为阳极，发生反应：2Cl －－2e－===Cl2↑，可观察到碘化钾淀粉溶液变蓝，证明有Cl2生成；左电极为阴极，发生反应：2H＋＋2e－===H2↑，可观察到阴极区溶液变红，证
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
2020高考化学总复习课堂练习：新型化学电源及电解原理的应用
课时作业(二十五) 新型化学电源及电解原理的应用1．(2019·安徽宿州质检)太阳能光电池具有可靠稳定、寿命长、安装维护简便等优点，现已得到广泛应用。氮化镓(GaN)光电池的结构如图所示。下列说法中正确的是() A．该装置系统中只存在光能与电能之间的转化 B．Cu电极上的电极反应式为CO2＋8H＋－8e－===CH4＋2H2O C．工作时，产生的O2、CH4体积比为1∶1(同温同压) D．离子交换膜为质子交换膜，H＋从左池移向右池 D[由图可知，该装置系统中存在太阳能与化学能、化学能与电能及化学能与热能等的转化，A错误；CO2在Cu电极上发生还原反应生成CH4，则电极反应式为CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O，B错误；H2O在GaN电极上发生氧化反应生成O2，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，根据得失电子守恒可知，产生O2和CH4的物质的量之比为2∶1，在同温同压下的体积比为2∶1，C错误；由上述分析知左池产生H＋，右池消耗H＋，则离子交换膜为质子变换膜，H＋向正极移动，即H＋由左池向右池，D正确。] 2．(2019·山西实验中学模拟)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示，其中NH3被氧化为常见无毒物质。下列说法错误的是() A．溶液中OH－向电极a移动 B．电极b上发生还原反应 C．负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O D．理论上反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为3∶4
D[NH3在电极a上发生氧化反应，则a为负极，b为正极，溶液中OH－向电极a(负极)移动，A正确；O2在b极上发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正确；NH3在负极上被氧化生成N2，电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，C正确；反应中NH3被氧化生成N2，而O2被还原生成OH－，根据得失电子守恒可知，理论上反应消耗的NH3与O2的物质的量之比n(NH3)∶n(O2)＝4∶3，D错误。] 3．(2019·湖南湘东五校联考)高铁电池具有比能量高、无污染的特点，用如图模拟其工作原理(放电时两电极均有稳定的金属氢氧化物生成)。下列有关说法中正确的是() A．放电时，电子由正极通过外电路流向负极 B．放电时，负极上的电极反应式为Zn＋2H2O－2e－===Zn(OH)2＋2H＋ C．充电时，阴极区溶液的pH减小 D．充电时，阳极上的电极反应式为Fe(OH)3＋5OH－－3e－===FeO2－4＋4H2O D[放电时，电子由负极经外电路流向正极，A错误；负极的电解质溶液呈碱性，放电时，Zn在负极上发生氧化反应生成Zn(OH)2，电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，B错误；充电时，阴极上发生还原反应，电极反应式为Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－，由于生成了OH－，阴极区溶液的pH增大，C错误；充电时，Fe(OH)3在阳极上发生氧化反应生成FeO2－4，电极反应式为Fe(OH)3＋5OH－－3e－===FeO2－4＋4H2O，D正确。] 4．(2019·山西大同联考)某污水处理厂利用微生物电池将镀铬废水中的Cr2O2－7催化还原，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是() A．电池工作过程中电子由a极流向b极 B．b极反应式为Cr2O2－7＋14H＋＋6e－===2Cr3＋＋7H2O
高三化学工业流程题目总结带答案
2．下图所示的装置是仿照工业制备硫酸的工艺流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。 （1）写出工业上用FeS2制取SO2的化学方程式。 （2）写出上图中部分装置的作用：甲：①混合 SO2和O2；②； 丙和丁：。 （3）若丁装置在反应过程中出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直没有明显变化，产生这种现象的可能原因是：①丙中插入浓硫酸溶液的导管插得太深，使两个吸收瓶内的压强差较大，导致SO3从丁的水中冒了出来，与水形成酸雾；② （4）上图装置中的甲和乙部分、丙和丁部分分别与工业制取硫酸的装置相对应，甲和乙相当于；丙和丁相当于。 （5）在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧 B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应 C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率 D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率3．氨在国民经济中占有重要的地位。现在约有80%的氨用来制造化肥，其余的用作生产其他化工产品的原料。例如，农业上使用的氮肥如尿素、硝酸铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、氨水以及各种含氮混合肥料和复合肥料，都是以氨为原料制成的；氨氧化法制硝酸是工业上制硝酸的主要方法。 （1）下图是合成氨和利用氨制取硝酸、纯碱的简要流程示意图： 设备A的名称是，设备B的名称是。 （2）硝酸厂的尾气中含有NO和NO2等污染物，籽了防止污染大气可以用纯碱溶液吸收从吸收塔中放出的尾气，发生的反应如下：Na2CO3+2NO2====NaNO2+NaNO3+CO2 但在实际生的中这种方法处理后尾气中的氮的氧化物含量仍难以降到排放标准，历此，
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
电解原理及其应用同步训练题
学科：化学 教学内容：电解原理及其应用同步训练题 【同步训练】 A 组 一、选择题（一至二个答案正确） 1．用金属银做两个电极，电解硝酸银溶液一段时间，下列叙述正确的是（ ） A ．两极的质量无变化 B ．溶液的pH 减小 C ．溶液的浓度变小 D ．电解时，两极无气体产生 2．用铂电极电解某种溶液，通电一段时间后，溶液的pH 变小，并且在阳极得到0.56L 气体，阴极得到1.12L 气体（两种气体的体积均在标准状况下测定），则该溶液可能是（ ） A ．4 CuSO 溶液 B ．盐酸 C ．3 NaNO 溶液 D ．稀42SO H 3．用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解过程中溶液pH 依次升高、降低、不变的组是（ ） A ．3 AgNO 、2 CuCl 、23 )Cu(NO B ．2CaCl 、KOH 、3 NaNO C ．KBr 、4 CuSO 、42SO Na D ．HCl 、3 HNO 、42SO K 4．如下图所示的电解装置，当阴极增重2.16g 时，下列判断正确的是（ ） A ．（假设电解过程中，溶液体积不变）溶液中原溶质的浓度为0.08mol ·1L - B ．电解过程中有0.02mol Ag 被氧化 C ．总电解方程式为：3 223 4HNO O Ag 4O 2H 4AgNO +↑+↓+电解
D ．电解过程中溶液pH 无明显变化 5．将某金属氧化物加入到适量的稀硫酸溶液中，恰好完全反应，将所得溶液用石墨电极进行电解，通电一段时间后，在一个极上收集到224mL （标状）氧气，在另一极上析出金属1.28g ，这种金属是（ ） A ．镁 B ．钠 C ．银 D ．铜 6．如下图中x 、y 分别是直流电源的两极，通电后发现a 极板质量增加，b 极板处有无色无嗅气体放出，符合这一情况的是（ ） 7．在盛有水的电解槽中加入等物质的量的+Ag 、+2Pb 、+Na 、-24 SO 、- Cl ，搅匀后用惰性电极进行电解，通电片刻后，氧化产物与还原产物的质量比为（ ） A ．16∶207 B ．8∶1 C ．35.5∶108 D ．435∶648 8．如下图装置，甲装置内盛1mol ·1L -的3 AgNO 的溶液500mL ，乙装置内盛1mol ·1 L -的4 CuSO 溶液500mL ．接通直流电源后，通电一段时间，当甲溶液的pH 由6.0变为2.0时， 乙装置的阴极上无气体析出，则理论上乙装置阴极析出金属的质量是（ ） A ．64mg B ．128mg C ．160mg D ．192mg 9．用石墨作电极电解3mol ·1L -KCl 和0.5mol ·1L - 342)(SO Al 的混合液时，下列电解变化的曲线合理的是（ ）
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
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，
电解原理及其应用.doc
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( )
高三化学原电池电解池练习题(附答案)
高三化学原电池电解池练习题 一、单选题 1.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示,该装置能将2H O 和2CO 转化为2O 和燃料(38C H O )。下列说法正确的是( ) A.该装置将化学能转化为光能和电能 B.该装置工作时,+H 从b 极区向a 极区迁移 C.每生成1mol 2O ,有44g 2CO 被还原 D.a 电极的反应为:+-23823CO +18H -18e =C H O+5H O 2.锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是( ) A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池的24(SO )c 减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 3.如图是一电池,下列有关说法正确的是( )
A.该电池负极反应为:Fe 2+-e -=Fe 3+ B.当有6.02×1023 个电子转移时,Fe 电极减少56g C.石墨电极上发生氧化反应 D.盐桥中K + 移向FeCl 3溶液 4.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( ) A.反应42CH +H O 23H +CO ,每消耗1mol 4CH 转移12mol 电子 B.电极A 上2H 参与的电极反应为:--22H +2OH -2e =2H O C.电池工作时,2- 3CO 向电极B 移动 D.电极B 上发生的电极反应为:-2-223O +2CO +4e =2CO 5.某粗铜产品中含有Zn 、Ag 、Au 等杂质，如图所示，用CH 3OH-碱性燃料电池电解硫酸铜溶液。闭合电键K 进行电解。下列说法中不正确的是( ) A ． 左池负极反应式为CH 3OH -6e -+8OH -= 23CO + 6H 2O B ． 通电一段时间后，Ag 、Au 杂质金属沉积在电解槽底部 C ． 若粗铜电极质量减少6.4g ，则纯铜电极增重大于6.4g D ． 电解过程中右池纯铜和粗铜分别为阴极和阳极 6.如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列有关说法中不正确的是( )
电解基础练习
第25节 电解原理的应用 【知识梳理】 1．电解饱和食盐水 (1)电极反应 阳极反应式：_______________________________ 阴极反应式：_______________________________ (2)总反应方程式：____________________________________________ 离子反应方程式：_________________________________________ (3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。 2．电镀 右图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题： (1)镀件作_______极，镀层金属银作_______极。 (2)电解质溶液是_____________________________。 (3)电极反应：_________________________；阴极：____________________________。 (4)特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。 3．电解精炼铜 (1)电极材料：阳极为__________；阴极为_________。 (2)电解质溶液：含Cu 2＋ 的盐溶液。 (3)电极反应： 阳极：Zn －2e －===Zn 2＋、Fe －2e －===Fe 2＋、Ni －2e －===Ni 2＋、Cu －2e －===Cu 2＋ ； 阴极：Cu 2＋＋2e － ===Cu 。 4．电冶金 利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na 、Ca 、Mg 、Al 等。 (1)冶炼钠 2NaCl(熔融)=====通电 2Na ＋Cl 2↑ 电极反应：阳极：__________________________；阴极：_________________________。 (2)冶炼铝 2Al 2O 3(熔融)=====通电 4Al ＋3O 2↑ 电极反应：阳极：____________________________；阴极：__________________________。 深度思考 1．(1)电解氯化钠溶液时，如何用简便的方法检验产物？ __________________________________________________________________________________ (2)氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开，原因是什么？ ______________________________________________________________________________ 2．电解精炼铜时，阳极泥是怎样形成的？ 银、金等杂质，因为失去电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，所以当阳极的铜等失去电子变成阳离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。 题组一 电解原理的“常规”应用 1．利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是( ) A ．氯碱工业中，X 电极上反应式是4OH －－4e － ===2H 2O ＋O 2↑ B ．电解精炼铜时，Z 溶液中的Cu 2＋ 浓度不变 C ．在铁片上镀铜时，Y 是纯铜 D ．制取金属镁时，Z 是熔融的氯化镁 2．使用氯化钠作原料可以得到多种产品。 (1)实验室用惰性电极电解100 mL 0.1 mol·L － 1 NaCl 溶液，若阴阳两极均得到11 2 mL 气体(标准状况)，则所得溶液的物质的量浓度是______________(忽略反应前后溶液体积的变化)。 (2)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl 2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置。对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是________(填字母序号)。 A ．a 为正极，b 为负极；NaClO 和NaCl B ．a 为负极，b 为正极；NaClO 和NaCl C ．a 为阳极，b 为阴极；HClO 和NaCl D ．a 为阴极，b 为阳极；HClO 和NaCl (3)实验室中很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。某同学利用上图装置，只更换一个电极，通过电解法制取较纯净的Fe(OH)2沉淀，且较长时间不变色。该同学换上的电解材料是__________(用元素符号表示)，总的反应式是 __________________________________________________________________。 题组二 电解原理的“不寻常”应用 (一)处理废水 3．某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理 示意图如下，下列说法不正确的是 ( ) A ．A 接电源负极 B ．阳极区溶液中发生的氧化还原反应为 Cr 2O 2－7＋6Fe 2＋＋14H ＋===2Cr 3＋＋6Fe 3＋ ＋7H 2O C ．阴极区附近溶液pH 降低 D ．若不考虑气体的溶解，当收集到H 2 13.44 L(标准状况)时，有0.1 mol Cr 2O 2－ 7被还原 (二)制备物质 4．电解尿素[CO(NH 2)2]的碱性溶液制氢气的装置示意图如下： 电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性电极。 (1)A 极为________，电极反应式为______________________________________。 (2)B 极为________，电极反应式为_______________________________________。 (三)处理废气 5．用NaOH 溶液吸收烟气中的SO 2，将所得的Na 2SO 3溶液进行电解，可循环再生NaOH ，同时 得到H 2SO 4，其原理如图所示。(电极材料为石墨 )