[考纲解读]
1.了解电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
考点一 电解的原理
1.电解定义
在________作用下,电解质在两个电极上分别发生______和__________的过程。
2.能量转化形式
________转化为________。
3.电解池
(1)构成条件
①有与________相连的两个电极。
②__________(或__________)。
③形成____________。
(2)电极名称及电极反应(如图)
(3)电子和离子移动方向
①电子:从电源________流向电解池的________;从电解池的________流向电源的________。
②离子:阳离子移向电解池的________;阴离子移向电解池的________。
4.分析电解过程的思维程序
(1) 。
(2)
(3)
(4) 。
(5) 。
1.分别写出用惰性电极电解下列4物质的化学方程式或离子方程式:
(1)盐酸溶液:___________________________________________________________;
(2)硫酸铜溶液:_____________________________________________________________;
(3)氯化钠溶液:___________________________________________________________;
(4)氢氧化钠溶液:__________________________________________________________;
例题1: 1L K2SO4、CuSO4的混合液中C(SO42—)= 2mol/L,用石墨作电极电解此溶液,通电一段时间后,两极均收集到(标况下)22.4L气体,则原溶液中K+浓度为( )
A.0.5mol/L B.1mol/L C.1.5mol/L D.2mol/L
巩固练习:以Pt作电极,用电源串联电解分别装在两个烧杯里的200mL 0.3mL/L NaCl溶液和300mL 0.1mol/L的AgNO3溶液,过一段时间取出电极,将两杯溶液混合,则对混合液的pH值判断正确的是( )
A. 小于7 B. 大于7 C. 等于7 D. 无法计算
2.用惰性电极电解,若要使电解后的溶液复原,应怎样操作?
_____________________________________________________。
例题2:(2011·大纲全国卷,10)用石墨作电极电解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.CuSO4 B.H2O C.CuO D.CuSO4·5H2O
考点二 电解原理的应用
1.电解饱和食盐水
(1)电极反应
阳极反应式:__________________(________)反应)
阴极反应式:__________________(________)反应)
(2)总反应方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
离子反应方程式:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(3)应用:氯碱工业制________、________和________。
例题3.(2011·北京理综,26)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示。
(1)溶液A的溶质是__________。
(2)电解饱和食盐水的离子方程. 。
(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3。用化学平衡移动原理解释盐酸的作用:
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:
阳极:__________________________________________________________________;
阴极:__________________________________________________________________。
(4)特点:____极溶解,____极沉积,电镀液的浓度________。
3.电解精炼铜
(1)电极材料:阳极为________;阴极为________。
(2)电解质溶液:含Cu2+的盐溶液。
(3)电极反应:
阳极:____________________________________________________________________;
阴极:____________________________________________________________________。
例题4: (2011·上海,16)用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是
A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片
B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片
C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物
D.用带火星的木条检验阳极产物
巩固练习: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.电解时阴极发生氧化反应
C.粗铜连接电源负极,其电极反应是Cu-2e-===Cu2+
D.电解后,电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥
课时规范训练
1.下列关于电解槽的叙述中不正确的是 ( )
A.与电源正极相连的是电解槽的阴极
B.与电源负极相连的是电解槽的阴极
C.在电解槽的阳极发生氧化反应
D.电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极
2.下列关于铜电极的叙述中不正确的是 ( )
A.锌铜原电池中铜是正极
B.在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极
C.用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极
D.用电解法精炼粗铜时纯铜作阳极
3.关于电解饱和NaCl水溶液,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
4.按下图所示装置进行实验,并回答下列问题:
(1)判断装置的名称:A池为 ,B池为 。
(2)锌极为 极,电极反应式为____________________________________________;
铜极为 极,电极反应式为_______________________________________________;
石墨棒C1为 极,电极反应式为____________________________________________;
石墨棒C2附近发生的实验现象为____________________________________________。
(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况)时,锌的质量 (填“增加”或“减少”) .g,CuSO4溶液的质量 (填“增加”或“减少”) g。
5.下列四种装置中,①盛200 mL 0.005 mol·L-1硫酸铜溶液 ②盛200 mL 0.01 mol·L-1硫酸 ③盛200 mL氯化锌溶液 ④盛200 mL氯化钾溶液
(1)上述四种装置中,为电解池的是 (用编号回答),装置①中两电极的电极反应式分别是_____________________________________________________________
(注明电极名称);
(2)用离子方程式回答:通电时装置④中的总反应式是___________________________,
溶液中可能发生的副反应是_________________________________________________;
(3)工作一段时间后,测得导线上均通过0.002 mol电子,则上述四种装置中溶液pH最小的是 (用编号回答,溶液体积变化忽略不计);
(4)若将装置④中的外加电源拆去,用导线将两个电极连接,则Fe极上发生的反应是________________________________________________________________________,
C极上发生的反应是______________________________________________________。