下列叙述正确的是(已知:氧化性Fe<Ni<Cu)
A 阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni+2e=Ni B 电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C 电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe和Zn
D 电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
2.某一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NaCl溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图所示装置,则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
a B. a为负极,b为正极;NaClO和 NaCl
电C. a为阳极,b为阴极;HClO和 NaCl
源 D. a为阴极,b为阳极;HClO和 NaCl
b
2+
2+
2+
-
2+2+2+
5.原电池、电解池的判断
例8:按下图装置进行实验,并回答下列问题 C1 C2 Zn Cu
B A
KCl酚酞溶液 CuSO4溶液
⑴判断装置的名称:A池为___________ B池为______________ ⑵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_______________________________
⑶当C2极析出224mL气体(标准状态时,锌的质量变化(增加或减少)_________g.CuSO4溶液的质量变化了(增加或减少了)_________g
5、有关电化学计算
原电池和电解池的计算主要包括两极产物的定量计算、相对原子质量、阿伏加德罗常数、溶液的pH、根据电量求产物的量和根据产物的量求电量等方面的计算。解答此类题的方法有两种:一是根椐电解方程式或电极反应式,应用阴、阳两极得失电子守恒进行有关计算。二是用惰性电极进行电解的过程,若电解质的阴、阳离子不同时在两极上放电,则阳离子放电的同时必有H生成,n(H)=n(阳离子)×电荷数;阴离子放电的同时必有OH生成,n(OH)=n(阴离子)×电荷数。也可利用物质的量相当量的关系(由电子得失守恒得),如,H2~Cl2~1/2O2~Cu~2Ag~2H~2OH。
+
―
―
―
+
+
例9(02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)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(银)∶n(汞)==2∶1 B、在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等
C、硝酸亚汞的化学式为HgNO3 D、硝酸亚汞的化学式为Hg2(NO3)2
例10(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( ) 巩固练习:
1.用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得的溶液中
加入0.1mol Cu2 (OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中共转移的电子数为
A.0.4mol
B.0.5mol
C.0.6mol
D.0.8mol
2.1L 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
3、用Pt作电极,电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200mL 0.3mol/LNaCl溶液和300mL 0.2mol/L的
5
AgNO3溶液,当产生0.56L(标准状况)Cl2时停止电解,取出电极,将两杯溶液混合,混合液的pH为(设混合后
总体积为500mL) ( )
A.1.4 B.5.6 C.7 D.12.6
[应考策略] (1)、电解时电极产物的判断 a.阳极产物判断 首先看电极,如果是活性电极(金属活动顺序表Ag以前),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的离子的失电子能力,此时根据阴离子放电顺序判断。
——————
阴离子放电顺序:S2>I>Br>Cl>OH>含氧酸根>F b.阴极产物的判断 直接根据阳离子得电子能力进行判断,阳离子放电顺序: Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+这些离子在水溶液中不放电) (2)用惰性电极电解电解质溶液的变化情况 类 型 电极反应特点 实 例 电 解 电解质溶电解质溶 pH 物 质 电解 水型 电解电解质 放H2生碱型 放O2生酸型 阴极:2H+2e=H2↑ +-液的浓度 增大 增大 增大 减小 减小 生成新电解质 生成新电解质 减小 增大 减小 不变 增大 增大 增大 液复原 水 水 水 氯化氢 氯化铜 氯化氢 氧化铜 NaOH H2SO4 HCl CuCl2 NaCl CuSO4 水 水 电解质 电解质 电解质和水 电解质和水 阳极:4OH--4e-= O2↑+2H2O 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 阴极:放出氢气生成碱 阳极:电解质阴离子放电 阳极:OH-放电生成酸 阴极:电解质阳离子放电 Na2SO4 水 对应训练:
1(05全国卷) 关于电解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试液,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.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
3.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应
为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O
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- =FeO42-+4H2O 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
4.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧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
6
放电 充电
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
6.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
7.(2006北京)铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答:
(1)工业冶炼铝的化学方程式是 。 (2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是 。 (3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根
杂质,可用离子交换膜法电解提纯。电解槽 内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过), 其工作原理如图所示。
①该电解槽的阳极反应式是 。 ②通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请 简述原因 。
③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口 (填写“A”或“B”)导出。
7
电化学高考精选题
1.(2012安徽?11)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,现断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是( )
K1 K2
直流电源
A
石墨
铜
含酚酞的饱和食盐水
Cl2↑+H2↑
A.断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:2H++2Cl?
B.断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红
—
C.断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为:Cl2+2e=2Cl? D.断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极 2.(2012北京?12)人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图,下列说法不正确的是 ( ) ...
e? 太阳光 催化剂a H +催化剂b 质子交换膜 A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B.催化剂a表面发生氧化反应,有O2产生
C.催化剂a附近酸性减弱,催化剂b附近酸性增强
一
D.催化剂b表面的反应是CO2 +2H++2e=HCOOH
3.(2012福建?9)将右图所示实验装置的K闭合,下列判断正确的是( )
A.Cu电极上发生还原反应
B.电子沿Zn?a?b?Cu路径流动 C.片刻后甲池中c(SO42?)增大 D.片刻后可观察到滤纸b点变红色
4.(2012山东?13)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是
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