高一化學電解池的工作原理(編輯修改稿)
2024-12-17 04:30 本頁面
【文章內容簡介】 2O＋ O2↑； ② 中負極： 2H＋ ＋ 2e－===H2↑ ? D． c(Cu2＋ )： ① 中不變； ② 中減小 ? 【 解析 】 由裝置特點可知 ， ① 為電解池 ，② 為原電池 。 A項 ， ① 中 Cu棒與電源正極相連 ， 作陽極； ② 中 Cu棒為正極 。 B項 ，① 中 Cu棒失電子而溶解變細 ， 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 ， 顯然導線上通過相同的物質的量電子時 ， ①② 中析出的物質的質量相等 。 C項 ，① 中陽極反應為 Cu－ 2e－ ===Cu2＋ ； ② 中負極反應式為 Zn－ 2e－ ===Zn2＋ 。 D項 ， ① 為電鍍銅 ， Cu作陽極 ， 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 ? 電解電解質溶液的規(guī)律及電解的有關計算 ? 1． 電解類型 類型 電極反應特點 實例 電解 對象 電解質 濃度 pH 電解質 溶液復 原 電解 水型 陰極：4H＋＋ 4e－―→ 2H2↑ 陽極：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 解質型 電解質電離出的陰、陽離子分別在兩極放電 HCl 電解 質 減小 變 大 加氯 化氫 CuCl2 電解質 減小 加氯 化銅 放 H2生 堿型 陰極： H2O放H2，生堿 陽極：電解質陰離子放電 NaCl 電解質 和水 生成新 電解質 增大 加氯 化氫 放 O2生 酸型 陰極：電解質陽離子放電 陽極： H2O放O2，生酸 CuSO4 電解質 和水 生成新 電解質 減小 加氧化 銅或碳 酸銅 ? ? (1)常見計算類型： ? ① 兩極產物的定量計算 (求析出固體的質量 、產生氣體的體積等 )； ? ② 溶液 pH的計算； ? ③ 相對原子質量和阿伏加德羅常數(shù)測定的計算； ? ④ 某元素的化合價或確定物質的化學式； ? ⑤ 根據(jù)電量求產物的量或根據(jù)產物的量求電量等 。 ? (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 總反應式法； ? ③ 關系式法 ， 如： ? 物質 (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： ? ① 應用得失電子守恒 ， 可以解決有關電極產物的定量關系 ， 同時注意電極產物變化的情況 。 ? ② 應用得失電子守恒 ， 也可以解決電解質溶液的 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全國理綜 Ⅰ )電解 100 mL含 c(H＋ )＝ mol/L的下列溶液 ， 當電路中通過 mol電子時 ， 理論上析出金屬質量最大的是 ( ) ? 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項錯；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 解答有關電解的計算 ，關鍵是正確判斷離子的放電順序及電極產物 。 ? ② 利用電子守恒法計算時 ， 務必弄清電極(或線路 )上通過的電子的物質的量與已知量及未知量之間的關系 。 ? 【 即時鞏固 2】 按右圖的裝置進行電解實驗 ， A極是銅鋅合金 ，B極為純銅 ， 電解質溶液中含有足量的銅離子 。 通電一段時間后 ，若 A極恰好全部溶解 ， 此時 B極質量增加 g， 溶液質量增加 g， 則 A極合金中 Cu、 Zn的原子個數(shù)之比為 ( ) ? A． 4∶ 1 B． 3∶ 1 ? C． 2∶ 1 D． 任意比 ? 【 解析 】 B極增加的質量為 Cu的質量 ，其物質的量為 mol， 則合金中銅和鋅的總物質的量也為 mol。 由溶液增加的質量可求得 Zn的物質的量為： ? Zn＋ Cu2＋ ===Zn2＋ ＋ Cu Δm ? 1 mol 1 g ? x mol g ? 求得 x＝ ， 由此可知合金中 Cu的物質的量 n(Cu)＝ mol－ mol＝ mol，所以選項 B符合題意 。
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