2014高考化学教与练特训秘籍3 联系客服

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2H2 不活泼金属无酸盐CuCl2 2Cu2十+2e— 氧化铜

2Cl一+4e —→Cl2→2Cu 放 H 生碱型活泼金属无氧酸盐NaCl 4H +↑+2e— 2Cl一 电解质和水生成新电解质增大氯化氢

十 4e一→Cl2→2H2 CuS2CO4 u2十↑+2e— 4OH—4放 O生酸型不活泼金属含氧酸盐2CuSO+2H2电解质和水生成新电解质减+4e —→2H2→2Cu O + O2↑+

O = 2Cu CuO 小或 CuCO3 - 9 -

4+e — O2↑+ 2H2SO4

2、电解池的标志是有外接电源,电解时电极产物的判断

(1)阳极产物的判断首先看电极,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失电子能力。根据阴离子放电顺序加以判断。(阴离子放电顺序:S

2—

>工一> Br—> Cl一> OH一>含氧酸根> F一

(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断

阳离子放电顺序:Ag十> Hg十> Fe3十> Cu2+ > H十> Pb2十 > Sn2十> Fe2十> Zn2十>Al 3 + > Mg2

十> Na十> Ca2十> K十

考点4、 电解原理的应用

(1)氯碱工业 ― 电解饱和食盐水制氯气和烧碱

① 原理 阳极(石墨):2Cl -→ Cl– +–

2↑+2e 阴极(铁):2H+ 2e→H2↑ 总反应: 2NaCl +2H2O=== 2Na0H + H2↑+ C12↑

② 饱和食盐水的精制:电解前应除去食盐溶液中的 Ca2+、 Mg2十、 SO2—等

4杂质离子,加入试剂依次为 NaOH 溶液、 BaCl2溶液、 Na2CO3溶液、稀盐酸,或 BaCl2溶液、NaOH 溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸。

③ 离子交换膜法制烧碱离子交换膜电解槽主要由阳极(用金属钛网制成,涂有钛、钙等氧化物涂层)、阴极(由碳钡网制成,上面涂有镍涂层)、离子交换膜、电解槽框,导电铜棒等组成,每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。

离子交换膜的特征:只允许阳离子通过,而阻止阴离子和气体通过。

(2)电镀:电镀是一种特殊的电解,要求镀件作阴极,镀层金属作阳极,含镀层金属离子的可溶性盐溶液作电解质溶液(称为电镀液)。电镀时,理论上电解质溶液的浓度保持不变。 (3)铜的电解精炼:粗 Cu 中含有 Zn 、 Fe 、 Ni 、 Cu 、 Au 等杂质。

阳极(粗铜): Zn → Zn2 ++ 2e-

Fe → Fe2 ++2e-

Ni → Ni2++ 2e一

Cu → Cu2++ 2e

粗铜中的 Ag 、Au等杂质因失电子能力比 Cu弱,难以在阳极溶解,形成阳极泥。

阴极(精铜) : Cu2+ + 2e-

→Cu 电解质溶液用 CuSO4或 CuCl2溶液。

( 4 )电解法冶炼活泼金属 Na 、 Mg 、 A1 等活泼金属都可用电解它们的熔融盐或氧化物制得。

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电解

电解 电解

2NaCl (熔融)===2Na + C12↑ MgCl2(熔融)===Mg + Cl2↑ , 2A12O3(熔

融)=== 4Al + 3O2↑

例1、把锌片和铁片放在盛有食盐水和酚酞试液的表面皿中,装置如下图。观察到溶液首先变红色的区域是( D )

A、I和Ⅲ B、I和Ⅳ C、Ⅱ和Ⅲ

D、Ⅱ和Ⅳ

例2、铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2,电解液为硫酸,工作时反应为Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O,下列结论正确的是( C )

A、Pb为正极被氧化

C、电池液密度不断减小

B、SO4只向PbO2极移动 D、溶液的pH值不断减小

2-

电解

例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·L-1的NaCl溶液和300mL 0.2mol·L-1的AgNO3溶液,当产生0.56L(标况)Cl2时,停止电解,取出电极,将两杯溶液混合,混合液的pH为(混合后溶液体积为500mL)。( C ) A、1.4 B、5.6 C、7 D、12.6

例4、氢氧燃料电池用于航天飞船,电极反应产生的水,经冷凝后作为航天员的饮用水,其电极反应如下:

负极:2H2+4OH—4e 4H2O

正极:O2+2H2O+4e 4OH

当得到1.8L饮用水时,电池内转移的电子数约为( D ) A、1.8mol

B、3.6mol

C、100mol

D、200mol

例 5、应用惰性电极插入500mLAgNO3溶液中,通电电解,当电解溶液的pH从6变为3时(设

阴极没有H2析出,电解前后的溶液体积不变),电极上析出银的质量是 ( B )

A.27mg B.54mg C.108mg D.216mg

例10、在右图均用石墨作电极的电解池中,甲池中为500mL含某一溶质的蓝色溶液,乙池中为500mL稀硫酸,闭合K1,断开K2进行电解,观察到A电极表面有红色的固态物质生成,B电极有无色气体生成;当溶液中的原有溶质完全电解后,停止电解,取出A电极,洗涤、干燥、称量,电极增重1.6g。

请回答下列问题: (1)B

电极发生反应的电极反应

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式 。

C电极发生反应的电极反应式 . (2)甲池电解时反应的离子方程式 。 (3)甲池电解后溶液的pH为 ,要使电解后溶液恢复到电解前的状态,则需加入 ,其质量为 g。(假设电解前后溶液的体积不变)

(4)请你设计实验确定甲池原溶液中可能含有的酸根离子,要求:提出两种可能的假设,分别写出论证这两种假设的操作步骤、实验现象和实验结论

①假设一: ; ②假设二: 。

G (5)若再将K1断开,闭合K2,灵敏电流计 中指针是否会发生偏转?理由是什么? 答案:(1)4OH-4e 2H2O+O2↑ 2H+2e H2↑ (2)2Cu+2H2O 2Cu+O2↑+4H (3)l CuO 2

(4)①假设原溶液中的酸根离子为SO4。取电解后的溶液,向其中加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则原溶液中含SO4 ②假设原溶液中的酸根离子为NO3。取电解后的溶液,向其中加入Cu微热,若Cu溶解,并有无色气体生成,在空气中变为红棕色,则含有NO3

G (5)偏转 打开K1,关闭K2, 中指针会偏转,因又形成H2、O2燃料电池。

2—

2—

2+

+

通电

+

当堂训练

1、下列叙述正确的是( )

①锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率 ②镀层破损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀 ③电镀时,应把镀件置于电解槽的阴极 ④冶炼铝时,把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解 ⑤钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·nH2O

A、①②③④⑤ B、①③④⑤ C、①③⑤ D、②④

2+2+

2、根据下列事实:①X+Y====X+Y

②Z+2H2O === Z(OH)2+H2↑ ③Z2+氧化性比X2+弱 ④由Y、W电极组成的原电池,电极反应

为W2++2e— ----- W、Y-2e— ----- Y2+,可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是 ( )

A、X>Z>Y>W B、Z>W>X>Y C、Z>Y>X>W D、Z>X>Y>W 3、阿伏加德罗常数值记为NA,则关于 C2H2(g)+

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5O2(g)=== 2CO2(g)+H2O(l); 2△H=-1300kJ·mol的下列说法中,正确的是 ( ) A、有10NA个电子转移时,吸收1300kJ的能量

B、有8NA个缺氧共用电子对生成时,放出1300kJ的能量

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