高一化學(xué)電解池的工作原理(編輯修改稿)
2024-12-17 04:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2O＋ O2↑； ② 中負(fù)極： 2H＋ ＋ 2e－===H2↑ ? D． c(Cu2＋ )： ① 中不變； ② 中減小 ? 【 解析 】 由裝置特點(diǎn)可知 ， ① 為電解池 ，② 為原電池 。 A項(xiàng) ， ① 中 Cu棒與電源正極相連 ， 作陽(yáng)極； ② 中 Cu棒為正極 。 B項(xiàng) ，① 中 Cu棒失電子而溶解變細(xì) ， Fe棒有 Cu析出： Cu2＋ ＋ 2e－ ===Cu； ② 中 Cu棒有 Cu極出： Cu2＋ ＋ 2e－ ===Cu， Zn棒失電子而溶解變細(xì) ， 顯然導(dǎo)線上通過相同的物質(zhì)的量電子時(shí) ， ①② 中析出的物質(zhì)的質(zhì)量相等 。 C項(xiàng) ，① 中陽(yáng)極反應(yīng)為 Cu－ 2e－ ===Cu2＋ ； ② 中負(fù)極反應(yīng)式為 Zn－ 2e－ ===Zn2＋ 。 D項(xiàng) ， ① 為電鍍銅 ， Cu作陽(yáng)極 ， 溶液中 c(Cu2＋ )不變；② 為 Zn－ Cu原電池 ， Cu2＋ 在正極上得電子析出 ， 溶液中 c(Cu2＋ )減小 。 【 答案 】 D ? 電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律及電解的有關(guān)計(jì)算 ? 1． 電解類型 類型 電極反應(yīng)特點(diǎn) 實(shí)例 電解 對(duì)象 電解質(zhì) 濃度 pH 電解質(zhì) 溶液復(fù) 原 電解 水型 陰極：4H＋＋ 4e－―→ 2H2↑ 陽(yáng)極：4OH－―→ 2H2O＋O2↑＋ 4e－ NaOH 水 增大 增大 加水 H2SO4 水 增大 減 小 加水 Na2SO4 水 增大 不變 加水 分解電 解質(zhì)型 電解質(zhì)電離出的陰、陽(yáng)離子分別在兩極放電 HCl 電解 質(zhì) 減小 變 大 加氯 化氫 CuCl2 電解質(zhì) 減小 加氯 化銅 放 H2生 堿型 陰極： H2O放H2，生堿 陽(yáng)極：電解質(zhì)陰離子放電 NaCl 電解質(zhì) 和水 生成新 電解質(zhì) 增大 加氯 化氫 放 O2生 酸型 陰極：電解質(zhì)陽(yáng)離子放電 陽(yáng)極： H2O放O2，生酸 CuSO4 電解質(zhì) 和水 生成新 電解質(zhì) 減小 加氧化 銅或碳 酸銅 ? ? (1)常見計(jì)算類型： ? ① 兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算 (求析出固體的質(zhì)量 、產(chǎn)生氣體的體積等 )； ? ② 溶液 pH的計(jì)算； ? ③ 相對(duì)原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)測(cè)定的計(jì)算； ? ④ 某元素的化合價(jià)或確定物質(zhì)的化學(xué)式； ? ⑤ 根據(jù)電量求產(chǎn)物的量或根據(jù)產(chǎn)物的量求電量等 。 ? (2)解答此類問題的常用方法： ? ① 守恒法：原子守恒 、 電量守恒等； ? ② 總反應(yīng)式法； ? ③ 關(guān)系式法 ， 如： ? 物質(zhì) (或微粒 )： ? H2～ O2～ Cl2～ Cu～ Ag～ H＋ ～OH－ ～ e－ ? n(mol) 2 1 2 2 4 4 4 4 ? 靈犀一點(diǎn)： ? ① 應(yīng)用得失電子守恒 ， 可以解決有關(guān)電極產(chǎn)物的定量關(guān)系 ， 同時(shí)注意電極產(chǎn)物變化的情況 。 ? ② 應(yīng)用得失電子守恒 ， 也可以解決電解質(zhì)溶液的 pH的變化 、 某些離子濃度的變化及晶體的析出等定量問題 。 ? 【 案例 2】 (2020全國(guó)理綜 Ⅰ )電解 100 mL含 c(H＋ )＝ mol/L的下列溶液 ， 當(dāng)電路中通過 mol電子時(shí) ， 理論上析出金屬質(zhì)量最大的是 ( ) ? A． mol/L Ag＋ B ． mol/L Zn2＋ ? C． mol/L Cu2＋ D ． mol/L Pb2＋ ? 【 解析 】 電解含有 Zn2＋ 、 Pb2＋ 的溶液 ，H＋ 得電子生成 H2， 不能析出金屬 ， B、 D項(xiàng)錯(cuò)；電解含有 Ag＋ 的溶液 ， 可得 Ag molL－ 1 L 108 gmol－ 1＝ g，電解含有 Cu2＋ 的溶液 ， 可得銅 molL－1 L 64 gmol－ 1＝ g。 ? 【 答案 】 C ? 【 規(guī)律方法 】 ① 解答有關(guān)電解的計(jì)算 ，關(guān)鍵是正確判斷離子的放電順序及電極產(chǎn)物 。 ? ② 利用電子守恒法計(jì)算時(shí) ， 務(wù)必弄清電極(或線路 )上通過的電子的物質(zhì)的量與已知量及未知量之間的關(guān)系 。 ? 【 即時(shí)鞏固 2】 按右圖的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn) ， A極是銅鋅合金 ，B極為純銅 ， 電解質(zhì)溶液中含有足量的銅離子 。 通電一段時(shí)間后 ，若 A極恰好全部溶解 ， 此時(shí) B極質(zhì)量增加 g， 溶液質(zhì)量增加 g， 則 A極合金中 Cu、 Zn的原子個(gè)數(shù)之比為 ( ) ? A． 4∶ 1 B． 3∶ 1 ? C． 2∶ 1 D． 任意比 ? 【 解析 】 B極增加的質(zhì)量為 Cu的質(zhì)量 ，其物質(zhì)的量為 mol， 則合金中銅和鋅的總物質(zhì)的量也為 mol。 由溶液增加的質(zhì)量可求得 Zn的物質(zhì)的量為： ? Zn＋ Cu2＋ ===Zn2＋ ＋ Cu Δm ? 1 mol 1 g ? x mol g ? 求得 x＝ ， 由此可知合金中 Cu的物質(zhì)的量 n(Cu)＝ mol－ mol＝ mol，所以選項(xiàng) B符合題意 。
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