第2课时 电解原理的应用
高中化学:1.2 第2课时 电解原理的应用

第2课时 电解原理的应用1.装置2.现象(1)阳极上:有气体产生。
(2)阴极上:有气体产生,阴极附近溶液变红。
3.原理分析及电极反应电解时,Cl -、OH -移向阳极,Na +、H +移向阴极。
(1)阳极离子放电顺序:Cl ->OH -,电极反应:2Cl --2e -===Cl 2↑(氧化反应)。
(2)阴极离子放电顺序:H +>Na +,电极反应:2H ++2e===H 2↑(还原反应)。
4.电解反应化学方程式: 2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +H 2↑+Cl 2↑,离子方程式:2Cl -+2H 2O=====通电2OH -+H 2↑+Cl 2↑。
[师生互动·解疑难](1)电解饱和食盐水阴极区溶液呈碱性的原因:电解饱和食盐水过程中,阴离子放电顺序为H +>Na +,所以H +在阴极上得电子而生成H 2,破坏了水的电离平衡,促进了水的电离,使阴极区溶液中c (OH -)>c (H +),所以阴极区溶液呈碱性。
(2)氯碱工业上电解饱和食盐水通常以石墨作阳极,涂镍碳钢网作阴极。
(3)用湿润的KI 淀粉试纸检验阳极放出的氯气。
1.工业上电解食盐水的阴极区产物是( )A .氯气B .氢气和氯气C .氢气和氢氧化钠D .氯气和氢氧化钠1.装置2.原理阳极:Cu(粗铜)-2e -===Cu 2+。
阴极:Cu 2++2e -===Cu 。
3.重要提示(1)铜的电解精炼过程中,Zn 、Ni 、Fe 等比铜活泼的金属在阳极放电变成金属阳离子进入溶液,不如铜活泼的银、金、铂等金属不放电与其他不溶性杂质混在一起沉积在电解池的底部,形成阳极泥。
(2)精炼铜时,由于阳极上溶解的金属为Fe 、Zn 、Ni 、Cu 等,而在阴极上只有Cu 析出,根据电子守恒,阳极溶解的质量小于阴极析出的质量。
(3)电解精炼后溶液中阴离子浓度不变,阳离子浓度有的(如Cu 2+)变小,有的(如Zn 2+、Fe 2+、Ni 2+等)变大。
2020高中化学第四章电化学基础第三节电解池第2课时电解原理的应用教案新人教版选修4

第2课时 电解原理的应用[明确学习目标] 1.了解电解在氯碱工业中的应用。
2.了解电解在电镀、电解精炼及电冶金方面的应用。
一、电解饱和食盐水 1.装置、现象及电极反应式2.解释放电顺序:□03H +>Na + □04Cl ->OH - 3.总反应式化学方程式:□052NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑; 离子方程式:□062Cl -+2H 2O=====电解2OH -+H 2↑+Cl 2↑。
二、电镀 1.定义电镀是应用□01电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他□02金属或□03合金的方法。
2.电镀池的构成(往铁件上镀铜)(1)阴极材料:□04Fe ,电极反应式:□05Cu 2++2e -===Cu ; (2)阳极材料:□06Cu ,电极反应式:□07Cu -2e -===Cu 2+; (3)电解质溶液:□08CuSO 4溶液。
3.电镀的目的主要是增强金属□09抗腐蚀能力,增强美观和表面硬度。
三、电冶金 1.金属冶炼的本质使矿石中的金属离子获得电子,从它们的化合物中□01还原出来。
M n ++n e -===M 。
2.电冶金电解是最强有力的氧化还原手段,适用于一些□02活泼金属单质的制取,如冶炼钠、镁、铝等活泼金属。
3.电解熔融的氯化钠阳极反应式:□032Cl --2e -===Cl 2↑; 阴极反应式:□042Na ++2e -===2Na ; 总反应:□052NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑。
1.用惰性电极电解含有酚酞的饱和NaCl 溶液,如何通过实验现象判断阴、阳两极? 提示:2.若把铁件上镀铜的阴极材料换为小块精铜,阳极材料换为粗铜,能否通过电解方法由粗铜制精铜?提示:能。
阴极反应式为Cu 2++2e -===Cu ,而粗铜作阳极,比铜活泼的金属成为阳离子进入溶液,但不会在阴极上得电子成为单质(因Cu 2+得电子能力比它们要强),不如Cu 活泼的金属不失电子,会随Cu 的消耗从粗铜上脱落沉入阳极区,成为阳极泥。
高一物理《电解原理的应用》课件

CuSO4溶液 Fe-2e-=Fe2+ Cu-2e-=Cu2+
3、电镀 ⑴、概念:应用电解原理在某些金属表面镀上一层 其它金属或合金的过程。 + - ⑵、电镀池形成条件 ①、镀件作阴极 ②、镀层金属作阳极 ③、含镀层金属阳离子 的盐溶液作电解液 ⑶、电镀的特点 含镀层金属离子的盐溶液 电镀液的组成及酸碱性保持不变
,
Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、引入Ba2+
Na+、 Cl-、
适量HCl溶液 调节PH 除 CO32- 、OH-
CO32-
、
Na+、 Cl-
OH-
2、铜的电解精炼
⑴、粗铜所含的杂质
纯铜
-
+
粗铜
Zn、Fe、Ni、Ag、Au等
⑵、粗铜的精炼 以粗铜为阳极,以纯 铜为阴极, 以CuSO4溶液 为电解液进行电解 阳极: Zn -2e-=Zn2+ Ni -2e-=Ni2+ 阴极: Cu2+ +2e-=Cu
泥沙 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-
、
Na+、
Cl-、
沉降
除泥沙
Na+、 Cl-、 .Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42略过量 BaCl2 溶液 除SO42-
Na+、 Cl-、 Ca2+ 、略过量NaOH Na+、 Cl-、 溶液 Ba2+
、
引入OH-
除Fe3+ Mg2+ 略过量 2+ Na2CO3 溶液 除Ca2+. Ba
第三课时
4-2-2电解原理的应用(教学课件)-高中化学人教版(2019)选择性必修1

5.电解熔融Al2O3制金属铝
四、电冶金
电有机合成
四、电冶金
1.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
3.离子交换膜法制烧碱
Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O
遇火或强光会爆炸
(2)离子交换膜的作用:a.防止H2和Cl2混合而引起爆炸;b.避免Cl2和NaOH反应影响NaOH的产量。
一、电解饱和食盐水(氯碱工业)
Cl2
Cl2
Cl—
H2
H+
OH—
淡盐水NaOH溶液精Fra bibliotek饱和NaCl溶液
H2O(含少量NaOH)
四、电冶金
B
课堂练习
化学反应与电能
感谢您的观看
THANK
离子交换膜
阳极室
阴极室
一、电解饱和食盐水(氯碱工业)
粗盐的成分:
这些杂质会与碱性物质反应生成沉淀,损坏离子交换膜。
4.精制食盐水
除杂过程
一、电解饱和食盐水(氯碱工业)
5.氯碱工业产品及其应用
以氯碱工业为基础的化工生产
含氯漂白剂
一、电解饱和食盐水(氯碱工业)
【思考】如果想在铁制品表面镀上铜,该如何设计实验?
B
课堂练习
四、电冶金
2.以硫酸铜溶液做电解液,对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼,下列叙述正确的是( )
①粗铜与直流电源负极相连
②阴极发生的反应为Cu2+ +2e-=Cu
人教版高中化学选择性必修一 第四章 第二节 第2课时 电解原理的应用

随堂练习
B 4. 下列关于电解氯化钠水溶液(两根石墨棒作电极)的叙述正确的是( ) A. 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色 B. 若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕黄色 C. 电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠 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
黄铜矿
(含Zn、Fe、Ni、 Ag、Au等杂质)
铜导线
精炼
【环节二】电解原理析应用
Cu-2e-=Cu2+
(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质)粗铜
活性电极放电顺序: Zn > Fe > Ni > Cu > Ag > Au
精铜
阳极泥
Ag Au
CuSO4溶液
材料
阳极
粗铜
阴极 电解液
精铜 CuSO4溶液
副反应:
C
Cl2 阳H2极:混金合属爆钛炸网! NaOH 反应! 氯气
阴极
阴极室
C
Na+ ClH+ OH-
阴极:碳钢网 氢气
NaOH
饱和食盐水
× 离子交换膜的作用:
【思考】能否换成阴离子交换膜? a. 防若止不C用l2和离H子2交混换合膜而,引电起解爆一炸段; 时间后,将电解液充分混合,能获得何种物质? b. 避免Cl2与NaOH反应生成NaClCOl2,+影2O响HN-a=OCHl的- +C产lO量-和+ 质H2量O。 制取漂白液
电解原理的应用
化学(人教版)选择性必修1 第四章 第二节 第二课时
氯气和烧碱是重要的化工原料。 工业上利用电解饱和食盐水制氯气和烧碱,称为氯碱工业。
Cl2
NaOH
新教材高中化学第4章第2节第2课时电解原理的应用课件新人教版选择性必修1ppt

4.电冶金 (1)金属冶炼的本质。 使矿石中的金属离子____获__得__电__子____变成金属单质的过程:Mn++ ne-═══M。 (2)电冶金。 电解是强有力的氧化还原手段,适用于制取一些__活__泼__金__属__单质, 如冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属。
(3)电解熔融的氯化钠。 阳极反应:___2_C_l_-_-__2_e_-_═__═_═__C_l_2↑_______; 阴极反应:___2_N__a_+_+__2_e_-_═__═_═_2_N__a____; 总反应:____2_N_a_C__l(_熔__融__)_═_电═_═解__═_2_N__a_+__C_l_2↑_____。
【解析】(1)铜极增重,说明银在铜极上析出,则铜极为阴极,X 为 负极。(2)C 中铜极增重 2.16 g,即析出 0.02 mol Ag,电路中通过 0.02 mol 电子。由 4e-~O2,可知 B 中产生的 O2 只有 0.005 mol,即 112 mL。但 B 中共收集到 224 mL 气体,说明还有 112 mL 气体是 H2,即 Cu2+全部 在阴极放电后,H+接着放电产生了 112 mL H2,则通过 0.01 mol 电子时, Cu2+恰好完全被还原。由 2e-~Cu,可知 n(Cu2+)=0.005 mol,则 c(CuSO4) =0.000.25 Lmol=0.025 mol·L-1。
(1)哪个装置是原电池?哪个装置是电解池? 【答案】甲 、乙构成原电池,丙是电解池。 (2)a、b、c、d电极名称分别是什么? 【答案】a是负极,b是正极,c是阳极,d是阴极。 (3)若模拟氯碱工业生产烧碱、氯气和氢气,如何选用电极材料和电 解质溶液? 【答案】c 电极用Pt或石墨,d电极用铁丝(导体均可),X溶液为饱 和食盐水。
新教材 高中化学 选择性必修1 第四章 第二节 第2课时 电解原理的应用
装置
阳极材料
电镀 镀层金属Cu精炼 来自铜(含锌、银、金等杂质)阴极材料
镀件金属Fe
纯铜
阳极反应 Cu-2e-===Cu2+ Zn-2e-===Zn2+、Cu-2e-===Cu2+等
阴极反应 Cu2++2e-===Cu
Cu2++2e-===Cu
硫酸铜溶液浓度保持 Cu2+浓度减小,金、银等金属沉积形成
√C.该电解池的阴极反应可表示为Ag++e-===Ag
D.当电镀一段时间后,将电源反接,铜牌可恢复如初
5.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.电解时以纯铜作阳极 B.电解时阴极发生氧化反应 C.粗铜连接电源负极,其电极反应式是Cu-2e-===Cu2+
归纳总结
(1)电解精炼过程中的“两不等”:电解质溶液浓度在电解前后不相等; 阴极增加的质量和阳极减少的质量不相等。 (2)电镀过程中的“一多,一少,一不变”:“一多”指阴极上有镀层金 属沉积;“一少”指阳极上有镀层金属溶解;“一不变”指电镀液(电解 质溶液)的浓度不变。
随堂演练 知识落实
1.关于镀铜和电解精炼铜,下列说法中正确的是 A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B.电解液的成分都保持不变 C.阳极反应都只有Cu-2e-===Cu2+
③总反应: 化学方程式为_2_N__a_C_l_+__2_H_2_O_=_电=_=_解=_=_H__2_↑__+__C_l2_↑__+__2_N__aO__H_; 离子方程式为_2_C__l-_+__2_H__2O__=电_=_=解_=_=_H__2↑__+__C__l2_↑__+__2_O_H__-。
第2课时 电解原理的应用
一、电解饱和食盐水
烧碱、氯气都是重要的化工原料,习惯上把电解饱和食盐水的工业生产 叫做 氯碱工业 。 1.电解饱和食盐水的原理 通电前:溶液中的离子是 Na+、Cl-、H+、OH- 。 通电后:①移向阳极的离子是 Cl-、OH- , Cl-比 OH- 容易失去电子,被氧化成 氯气 。 阳极: 2Cl--2e-===Cl2↑( 氧化 反应)。 ②移向阴极的离子是 Na+、H+ , H+ 比 Na+容易得 到电子,被还原成 氢气 。其中H+是由水电离产生的。 阴极:2H2O+2e-===H2↑+2OH- (还原 反应)。
新教材2020-2021学年人教版化学选择性必修第一册学案:4.2第2课时电解原理的应用
第2课时电解原理的应用学习目标核心素养1.了解电解原理在工业生产中的应用。
2.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。
1.通过对氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金等原理的分析,培养变化观念与平衡思想。
2.建立电解应用问题的分析思维模型,培养证据推理与模型认知的能力。
新课情境呈现电镀的妙用电镀在工业上的应用已经遍及国民经济各个生产领域中,如机械制造、无线电通讯、交通运输及轻工业系统,这些工业系统中使用金属镀层的目的是多种多样的。
其中应用最多的是为了防止金属制品及其组合件的腐蚀。
例如,一辆解放牌载重汽车上,零部件的受镀面积可达10 m2左右,其主要目的是防止金属锈蚀。
一些产品使用金属镀层则具有防护和装饰的双重目的,像自行车、钟表等。
在一些特殊情况下,电镀金属层则是为了赋予制品一定的物理、机械性能,如增加金属表面反光能力、提高表面导电能力、增加抗磨损能力、提高金属的热稳定性等。
让我们走进教材,一起学习电解原理的应用。
课前素能奠基新知预习一、氯碱工业1.概念:用电解__饱和氯化钠溶液__的方法来制取__氢氧化钠、氢气和氯气__,并以它们为原料生产一系列化工产品的工业,称为氯碱工业。
2.原理:(1)阳极反应:__2Cl--2e-===Cl2↑__(__氧化__反应)(2)阴极反应:__2H2O+2e-===H2↑+2OH-__(__还原__反应)(3)总反应:①化学方程式:__2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑__ ②离子方程式:__2Cl -+2H 2O=====电解2OH -+H 2↑+Cl 2↑__ 二、电镀1.概念:应用__电解__原理在某些金属表面镀上一薄层其他__金属__或合金的加工工艺。
2.目的:使金属增强__抗腐蚀__能力,增加美观度和表面硬度。
3.实例(在铁件上镀铜)。
材料 电极反应式 阴极 __Fe__ Cu 2++2e -===Cu 阳极 __Cu__Cu -2e -===Cu 2+电解质溶液__CuSO 4__溶液1.概念:粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质,常用电解的方法进行精炼。
电解第二课时
Cu + Cl2 ↑
2、铜的电解精炼
SO42- OH阴离子: 阳离子:H+ Cu2+
-
+
Zn、Fe、Ni Ag、Au Pt
粗铜
电解液
(CuSO4溶液)
纯铜
阴极: Cu2+ + 2e- == Cu (还原反应) 阳极: Cu == Cu2+ + 2e- (氧化反应) Zn、Fe、Ni比Cu先失电子,变成阳离子进入溶液中 Ag、Au Pt 难失电子不发生反应,成为阳极泥 纯铜作阴极,粗铜作阳极 特征 阳极主要金属与电解质中的阳离子相同 电解液中阳离子除Cu2+外还有杂质离子 Zn2+、Fe2+、Ni2+、H+ 电解液CuSO4溶液浓度减小
阳极
Cl- H+ OH- Na+
阳极
Cl- H+ OH- Na+
阴极
(物质在电解池的 阴、阳两极发生反 应的过程叫放电。)
离子的放电顺序:
阳离子放电:H+ >Na+ 阴离子放电:Cl->OH为何当一个电极存在多种可能的 放电离子时,不是大家共同放电, 而是只有一种离子放电?放电能力 与什么因素有关?
无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应, 发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电 顺序与得电子能力Байду номын сангаас致(由易到难)是:
Au+> Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>
书写电极反应:
电解池的工作原理及应用(第二课时) 离子放电顺序的应用
【探究活动2】用惰性电极电解CuSO4 溶液
阴极: 4OH- -4e-=O2↑+2H2O 阳极: 2CuSO4+2H2O 电解 2Cu+O2↑+2H2SO4 总反应式:
2Cu2++4e-=2Cu
【思考】
1.电解后溶液的酸碱性有什么变化? 2.电解后加入什么物质可恢复为原来的溶液? 3.电解NaCl溶液与电解CuSO4溶液有什么 极电解一定浓度的下列物质的水溶
液,在电解后的剩余电解液中入适量水,能 使溶液浓度恢复到电解前的是 ( BC )
A.AgNO3 B.Na2CO3
C.Na2SO4
D.CuCl2
3. 如图所示, 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、无味气体放出。 符合这一情况的是附 表中的 (
A
) Z 溶液 CuSO4 NaOH AgNO3 CuCl2
a 极板 b 极板 X 电极 A B C D 锌 石墨 银 铜 石墨 石墨 铁 石墨 负极 负极 正极 负极
4. 如图为有关电化学的装置完全正确的是 (
D
)
【探究活动3】 书写用惰性电极电解H2SO4溶液,Na2SO4溶液 的电极反应式。 电解H2SO4溶液 阳极: 阴极: 总反应式:
4OH- -4e-=O2↑+2H2O
2H+ +2e-= H2 ↑
2H2O 电解 2 H2↑+ O2↑
电解Na2SO4溶液 阳极: 阴极: 总反应式:
4OH- -4e-=O2↑+2H2O 2H+ +2e-= H2 ↑ 2H2O 电解 2 H2↑+ O2↑
【实验探究】 石墨作阴极,Cu 作阳极,电解
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高二化学导学案编号:1-2-2第二节电能转化为化学能——电解第2课时电解原理的应用【学习要求】1.掌握电解饱和食盐水的电极反应。
2.掌握常见阳离子和阴离子的放电顺序,能写出一些常见物质的电解方程式。
3.理解电解精炼和电镀原理并会应用。
【自主学习】一.铜的电解精炼1.电解精炼铜时,__________作阴极,__________作阳极,硫酸酸化的__________________作电解液,当通以直流电时,作为__________逐渐在电解槽底部,这样可得到纯度达99.95%-99.98%的铜。
2.精炼铜时的电极反应阳极:________________________________________________________________阴极:________________________________________________________________二.电镀1.电镀是______________________________________________________________的过程。
2.电镀的主要目的是___________________________________________________________。
3.电镀的原理电镀时,通常把__________作阴极,把__________作阳极,利用__________溶解提供镀层金属,也可用__________电极作阳极,镀层金属则由__________提供;用____________________作电镀液,加入各种助剂。
在直流电作用下,__________表面覆盖上一层__________的镀层。
若要在Fe上镀Zn,所用的电镀装置图(如右图)。
写出相应的电极反应式:阳极:_______________________________________ 。
阴极:________________________________________ 。
三.铜的电解精炼1.精炼的目的:________________________________________2.反应发生后⎧⎪⎨⎪⎩阳极逐渐变_____________阳极逐渐变_____________【预习自测】1.金属镍有广泛的用途。
粗镍中含有少量的Fe.Zn.Cu.Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍。
已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+。
下列叙述正确的是()A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e-→NiB.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Fe2+Zn2+D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt2. 在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计正确的是()A.锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子B.铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子C.铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子D.锌作阴极,镀件作阳极,溶液中含有亚铁离子【课堂探究】一.电解饱和食盐水【合作交流1】1.分析饱和食盐水中可能存在哪些离子?在电场中它们分别移动方向如何?。
2.接通电源后,观察两电极区域的变化,确定两个电极的产物是什么?在电解液中滴加酚酞溶液,有什么现象?为什么会出现这种现象?。
3.写出两个电极的电极反应式和总的反应式:;;。
【合作交流2】根据饱和食盐水的电解方程式,思考溶液中有多种阳离子和多种阴离子时,为什么会出现得或失电子顺序的不同?这是一个怎样的规律?电极可分为两类:惰性电极(如铂.金.石墨等)和活性电极(如铜.铁等)在惰性电极上:常见阳离子放电顺序:常见阴离子放电顺序:【跟踪练习】写出用惰性电极电解CuCl2溶液、CuSO4溶液、Na2SO4溶液的电解方程式:。
二.铜的电解精炼【合作交流3】1.根据课本铜的电解精炼示意图分析什么做阳极?什么做阴极?什么溶液做电解质溶液?。
2.在电解精炼铜时,阳极.阴极.电解质溶液会有什么变化?写出两极的电极反应式:。
【跟踪练习】用铜做电极,电解饱和Na2SO4溶液,写出电极反应式和总的反应式?。
三.电镀【合作交流4】1.什么是电镀?电镀的目的是什么?。
2.设计一个给铁钉镀铜的方案,确定用什么电极材料?用什么电镀液?镀件做什么极?3.写出两个电极的反应式:阳极:;阴极:。
4.根据该实验总结出电镀的一般规律:在电镀槽中做阴极,做阳极,做电镀液,电镀液离子的浓度。
【方法归纳】妙用电子守恒解答电解型计算题的类型归纳1.电子守恒在电解池总反应式书写方面的应用在书写电解池总反应式时,可先写出阴.阳两极的电极反应式(首先看阳极材料,再根据离子放电顺序正确书写),然后再在电子守恒....的基础上两式相加,即得到电解池总反应式。
例1.写出用石墨电极电解饱和食盐水的总反应式。
[上述变式] 写出用铜作阳极电解饱和食盐水的总反应式。
2.电子守恒在电解原理计算方面的应用⑴计算电解池中两电极产生气体的体积例2.将含有0.4molCuSO4和 0.2molNaCl水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.3molCu,另一个电极上析出气体在标准状况下的体积为 ( )A.4.48L B.5.6L C.6.72L D.13.44L⑵计算电解后溶液中的离子浓度例3.用石墨电极电解100mLH2SO4和CuSO4的混合溶液,通电一段时间后,两极均收集到2.24L 气体(标准状况下),原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为 ( )A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4 mol/L⑶计算电解后溶液中的pH值例4.将分别盛有饱和KCl溶液和CuSO4溶液的两个电解槽(电极均为石墨电极)串联,通电一段时间后,在甲池(饱和KCl溶液)的阳极收集到1.12L气体(标准状况下),如果乙池(CuSO4溶液)溶液的体积为1L,则电解后乙池溶液中C(H+)为(电解过程中溶液体积不变)。
⑷计算电解后析出固体质量例5.将两个惰性电极插入到500mLAgNO3溶液中,通电电解,当电解质溶液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有H2逸出,且电解质溶液在电解前后体积变化可以忽略),则电极上析出银的质量的是( )A.27 mg B.54 mg C.108 mg D.216 mg⑸计算电解后溶液的质量分数例6.在25℃时,将铂作阳极插入一定量的Na2SO4饱和溶液中进行电解。
通电一段时间后,阴极上逸出amol气体,同时有mg Na2SO4?10H2O晶体析出,若温度不变,此时剩余Na2SO4溶液的质量分数为。
3.有关电解计算的方法规律有关电解的计算通常是求电解后某种产物质量.气体的体积.某元素的化合价以及溶液的pH.物质的量浓度等等。
教师在平时可把解答此类试题的方法总结为两种:一是根据电解方程式或电极方程式列比例式求解;二是利用各电极.线路中转移的电子数目守恒等式求解。
但无论哪类计算,均可依据电子守恒原理,通过“转移电子总数相等”之桥,寻找关系式进行计算。
总之,电子守恒我们解电化学计算的一把钥匙,巧妙地运用电子守恒不仅可以快速准确地解题,而且可以提高我们多视角分析问题,解决问题的能力。
【当堂检测】第一章第2节第2课时作业1.电解CuSO4溶液时,若要达到以下三个要求:①阳极质量减少;②阴极质量增加;③电解溶液中c(Cu2+)不变,则可选用的电极是()A.纯铜作阳极,含Zn.Ag的Cu合金作阴极B.含Zn.Ag的Cu合金作阳极,纯铜作阴极C.用纯铁作阳极,纯铜作阴极D.用石墨作阳极,用惰性电极(Pt)作阳极2.下列叙述中,不正确的是()A.电解池的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应B.原电池跟电解池连接后,电子从电池负极流向电解池阳极C.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应D.电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢气3.用惰性电极完全电解某硫酸铜溶液后,中和电解液用去0.15mol/L的氢氧化钠溶液250mL,则在阳极和阴极上析出的氧化产物.还原产物的质量分别是()A.0.3g和1.2gB.0.6g和1.2gC.0.5g和0.6gD.0.6g和2.4g4.下列关于铜电极的叙述正确的是()A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜时精铜作阳极C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D.电解稀硫酸制H2.O2时铜作阳极5.电解100mL16%的氢氧化钠溶液(密度为1g/cm3),用石墨作电极,10min后电解液的浓度为19.5%,这是因为()A.溶质增加了3.5gB.氢氧化钠的物质的量不变,而水被电解了1molC.氢氧化钠的消耗比水的消耗少D.氢氧化钠不参加反应,只有水参加反应,且放出H2和O2,消耗了18g水6.用惰性电极电解下列物质的溶液,当电路中通过相同电量时,在阴极上析出物质的质量最多的是()A.ZnSO4B.CuSO4C.K2SO4D.AgNO3 7.在20℃时,用石墨电极电解饱和硫酸铜溶液(阳极放出氧气),如有0.2mol电子发生转移,试回答以下问题:(1)在阴极发生什么反应?写出电极反应式,阴极得到铜的质量是多少?(2)在阳极发生什么反应?写出电极反应式。
阳极得到氧气的体积(标准状况)是多少?(3)电解后,溶液的pH发生了什么变化?为什么?(4)如用铜片代替石墨作阳极,阳极发生什么反应?产物是什么?电解液的pH将如何变化?8.如图所示,通电5min后,电极5的质量增加2.16g,回答:(1)电源a是_______,C池是_______池。
A池电极反应,阳极为_______________________,阴极为__________________________。
C池电极反应,阳极为________________________,阴极为_____________________。
(2)如果B槽中共收集到224mL气体(标准状况)且溶液体积为200mL(设电解过程中溶液体积不变)。
则通电前溶液中Cu2+的物质的量浓度为______________________。
9.下图为相互串联的甲乙两个电解池,试回答:(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,A极是 ______________,材料是______________,电极反应为______________________________,B极是_ ______,材料是________ ______,电极反应为:Cu—2e-===Cu2+,电解质溶液为______________。
(2)乙池中若滴入少量酚酞试液,开始一段时间后,Fe极附近呈_______色。
(3)若甲槽阴极增重12.8g,则乙槽阳极放出气体在标准状况下的体积为______________。