專(zhuān)題2化學(xué)基本理論第6講電化學(xué)基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2025-02-02 15:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 極。 2 ． 惰性 電 極 電解 飽 和 NaCl 溶液 ， 陰、 陽(yáng) 極反 應(yīng) 式分 別 為_(kāi)___________________ 、 ____________________ ， 電解的總反應(yīng)離子方程式為_(kāi)__________________ 。 3 ． 用石墨電極電解 CuSO4溶液 ， 陰、陽(yáng)極反應(yīng)式分別 為_(kāi)___________________ 、 ____________________ ， 電解的總反應(yīng)離子方程式為_(kāi)___________________________________ _______________________________ ，當(dāng)生成 g Cu 時(shí) ， 溶液中的 n (H＋) ＝ ________ m ol 。 4 ． 在鐵制品上鍍銅 ， 則鐵制品作 __ ______ 極 ， 電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________ ， 純 Cu 作 __ ______ 極 ， 電 極 反 應(yīng) 式 為_(kāi)___________________ ， 用 ________ 溶液作電鍍液 ，電鍍過(guò)程中溶液濃度基本。 5 ． 粗銅精煉銅 ， 粗銅作 ________ 極 ， 電解液可以是 ________ 溶液。 【答案】 1.(1) 陰 還原 (2) 陰 陽(yáng) 2 ． 2H＋＋ 2e－== =H2↑ 2Cl－－ 2e－== =Cl2↑ 2Cl－＋ 2H2O ==== =電解Cl2↑ ＋ H2↑ ＋ 2OH－ 3 ． 2Cu2 ＋＋ 4e－== =2Cu 4OH－－ 4e－== =O2↑ ＋ 2H2O 2Cu2 ＋＋ 2H2O ==== =電解2Cu ＋ O2↑ ＋ 4H＋ 4 ． 陰 Cu2 ＋＋ 2e－== =Cu 陽(yáng) Cu － 2e－== =Cu2 ＋ CuSO4 不變 5 ． 陽(yáng) CuS O4 1 ． 兩極的粒子放電順序 (1) 陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷 首先看電極 ， 如果是活性電極 ( 金屬活動(dòng)性順序表 Ag 以前的金屬 ， 包括 Ag)作陽(yáng)極 ， 則電極材料本身失電子 ， 電極溶解。如果是惰性電極 (C 、 Pt 、 Au) ， 則看溶液中的陰離子的失電子能力 ， 陰離子的放電順序?yàn)?S2 －I－Br－ Cl－OH－，其氧化產(chǎn)物依次對(duì)應(yīng)為 S 、 I Br Cl2和 O2。 (2) 陰極產(chǎn)物的判斷 直接根據(jù)陽(yáng)離子放電順序進(jìn)行判斷： Ag＋Fe3 ＋Cu2 ＋H＋Pb2 ＋Sn2 ＋Fe2 ＋Zn2 ＋， 其還原產(chǎn)物依次為 Ag 、 Fe2 ＋、 Cu 、 H Pb 、 Sn 、 Fe 、 Zn ， 在水溶液中放電順序位于 H＋之后的 Pb2 ＋、 Sn2 ＋、 Fe2 ＋、 Zn2 ＋一般不放電。 2 ． 電解后電解液的復(fù)原問(wèn)題 電解后有關(guān)電解質(zhì)溶液恢復(fù)原態(tài)的問(wèn)題應(yīng)該用質(zhì)量守恒法分析。一般是加入陽(yáng)極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的 化合物，但也有特殊情況，如用惰性電極電解 CuS O4溶液 ， Cu2 ＋完全放電之前 ， 可加入 C uO 或 CuCO3復(fù)原 ， 而 Cu2 ＋完全放電之后 ， 又繼續(xù)電解 ， 復(fù)原物質(zhì)也可以是 Cu(OH )2?？傊駨?“ 少什么加什么 ” 的原則。 題組 1 電解原理及其應(yīng)用 破題思路 電解電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)思路 1. (2022 濟(jì)寧模擬 ) 高質(zhì)子導(dǎo)電性 SCY 陶瓷 ( 能傳遞 H＋) 的出現(xiàn) ， 實(shí)現(xiàn)了高溫常壓下高效率電解法合成氨 ， 實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示 ， 下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ( ) A ．電解法合成氨可以用水作電解質(zhì)溶液的溶劑 B ． 該裝置在生成氨氣的同時(shí)也產(chǎn)生了電能 C ． 鈀電極 B 作電解池的陰極 D ． 鈀電極 A 上發(fā)生的電極反應(yīng)為 N 2 ＋ 6e－＋ 6H＋== =2 NH 3 【解析】 根據(jù)反應(yīng)原理 ， 可確定 A 為陰極 ， B 為陽(yáng)極。 【答案】 D 2 ． (2022 山東高考節(jié)選 ) 利用如圖所示裝置電解制備 LiOH ， 兩電極區(qū)電 解液分別為 LiOH 和 LiC l 溶液 。 B 極區(qū)電解液為 ________ 溶液 ( 填化學(xué)式 ) ， 陽(yáng)極電極反應(yīng)式為 ________ ， 電解過(guò)程中 Li＋向 ________ 電極遷移 ( 填 “A” 或 “B”) 。 【解析】 根據(jù)電解裝置圖 ， 兩電極區(qū)電解液分別為 LiOH 和 LiCl 溶液 ， B極區(qū)產(chǎn)生 H 2 ， 電極反應(yīng)式為 2H＋＋ 2e－== =H 2 ↑ ， 產(chǎn)生的 OH－與 Li＋結(jié)合生成LiOH ， 所 以 B 極區(qū)電解液應(yīng)為 LiOH 溶液 ， B 電極為陰極 ， 則 A 電極應(yīng)為陽(yáng)極。陽(yáng)極區(qū)電解液應(yīng)為 LiCl 溶液 ， 電極反應(yīng)式為 2C l－－ 2e－== =Cl 2 ↑ 。根據(jù)電流方向 ，電解過(guò)程中 Li＋向 B 電極遷移。 【答案】 LiO H 2C l － － 2e － == =C l 2 ↑ B 3 ． 用 NaOH 溶液吸收煙氣中的 SO2， 將所得的 Na2SO3溶液進(jìn)行電解 ， 可循環(huán)再生 NaOH ， 同時(shí)得到 H2SO4，其原理如下圖所示 ( 電極材料為石墨 ) 。 (1) 圖中 a 極要連接電源的 ( 填 “ 正 ” 或 “ 負(fù) ” )________ 極 ， C 口流出的物質(zhì)是 ___ 。 (2) SO2 －3放電的電極反應(yīng)式為 _______________ _____ __ _ ______ __________ 。 (3) 電解過(guò)程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng) ， 用平衡移動(dòng)原理解釋原因________________________________________________________________________ ________ __ _____________________________________________________ 。 【解析】 根據(jù) Na＋、 SO2 －3的移向判斷陰、陽(yáng)極。 Na＋移向陰極區(qū) ， a 極應(yīng)接電源負(fù)極 ， b 極應(yīng)接電源正極 ， 其電極反應(yīng)式分別為 陽(yáng)極： SO2 －3－ 2e－＋ H2O == =SO2 －4＋ 2H＋ 陰極： 2H2O ＋ 2e－== =H2↑ ＋ 2OH－ 所以從 C 口流出的是 H2SO4， 在陰極區(qū) ， 由于 H＋放電 ， 破壞水的電離平衡 ，c (H＋) 減小 ， c (OH－) 增大 ， 生成 N aOH ， 堿性增強(qiáng) ， 從 B 口流出的是濃度較大的NaOH 溶液。 【答案】 (1 ) 負(fù) 硫酸 (2 )S O2 －3 － 2e－＋ H 2 O == =S O2 －4 ＋ 2H＋ (3 )H 2 O ?? H＋＋ OH－， 在陰極 H＋放電生成 H 2 ， c (H＋) 減小 ， 水的電離平衡正向移動(dòng) ， 堿性增強(qiáng) 題組 2 多池串聯(lián)中 “ 原電池、電解池 ” 的判斷 破題思路 (1) 根據(jù)電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液判斷 原電池一般是兩種材料不同的電極；而電解池則一般都是兩個(gè)惰性電極。原電池中的電 極材料和電解質(zhì)溶液能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng) ， 電解池的電極材料一般不能和電解質(zhì)溶液自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 ( 2) 根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷 在某些裝置中根據(jù)電極反應(yīng)或反應(yīng)現(xiàn)象可判斷電極 ， 并由此判斷電池類(lèi)型。 4. (2022 江門(mén)一模 ) 如下圖所示 ， 將兩燒杯用導(dǎo)線(xiàn)如圖相連 ， Pt 、 Cu 、 Zn 、 C分別為四個(gè)電極 ， 當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后 ， 則以下敘述正確的是 ( ) A ． C 電 極為電解池的陽(yáng)極 B ． Cu 電極附近 OH－濃度增大 C ． Na＋移向 Pt 電極 D ． Pt 電極上有 O2生成 【解析】 閉合開(kāi)關(guān)后 ， 碳和鋅及稀硫酸溶液構(gòu)成原電池 ， 鉑和銅及 NaCl溶液構(gòu)成電解池。原電池中鋅作負(fù)極 ， 碳是正極 ， 在電解池中與鋅相連的銅電極是陰極；與碳相連的 Pt 電極是陽(yáng)極 ， 所以 A 項(xiàng)錯(cuò)誤；閉合開(kāi)關(guān)后 NaCl 溶液
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