高二化學金屬的電化學腐蝕與防護(編輯修改稿)
2024-12-18 17:05 本頁面
【文章內容簡介】 。 (2)C為 ________極，試管里收集到___________________________________________； D為 ________極，試管里收集到___________________________________________。 (3)C極的電極反應式是___________________________________________。 (4)在電解過程中，測得了 C、 D兩極上產生的氣體的實驗數據如下： 時間 /min 1 2 3 4 5 陰極生成氣體體積 /cm3 6 12 20 29 39 陽極生成氣體體積 /cm3 2 4 7 11 16 時間 /min 6 7 8 9 10 陰極生成氣體體積 /cm3 49 59 69 79 89 陽極生成氣體體積 /cm3 21 26 31 36 41 仔細分析以上實驗數據，請說出可能的原因是_____________________。 (5)當反應進行一段時間后， A、 B兩電極附近溶液的 pH________(填 “增大 ”、 “減小 ”或 “不變 ”)。 (6)當電路中通過 mol電子時， B電極上沉積金屬 X為 g，則此金屬的摩爾質量為____________。 解析： (1)接通電源， X沉積于 B極，說明 B為陰極，則 A為陽極，故 q為負極， p為正極， A上發(fā)生氧化反應。 (2)H2SO4電解池中， C為陽極，此試管內得 O2， D為陰極，此試管內得 H2。 (4)C、 D兩極所得 O H2體積比應該為 1∶ 2，但實驗數據由 1∶ 3隨時間變化而增大，到達 10分鐘時約為 1∶ 2，因為開始 O2溶解的緣故。 (5)A極： X－ 2e－ ===X2＋ ， B極： X2＋ ＋ 2e－ ===X，兩極附近 pH不變。 (6)設 X的摩爾質量為 M g/mol，則 X2＋ ＋ 2e－ === X 2 mol M g 0． 004 mol g，得 M＝ 64。 答案： (1)正 氧化 (2)陽 氧氣 陰 氫氣 (3)4OH－ － 4e－ ===O2↑＋ 2H2O (4)開始 O2溶解沒有達飽和，一段時間后達到飽和 (5)不變 (6)64 gmol－ 1 電解類型及有關計算 1．以惰性電極電解電解質溶液的類型 電解池中有關量的計算或判斷主要包括以下幾方面：根據直流電源提供的電量求產物的量 (析出固體的質量、產生氣體的體積等 )、溶液的 pH、相對原子質量或某元素的化合價、化學式等。解題依據是得失電子守恒，有如下解題方法： (1)根據電子守恒法計算： 用于串聯電路、陰陽兩極產物、正負兩極產物、相同電量等類型的計算，其依據是電路中轉移的電子數相等。 (2)根據總反應式計算： 先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據總反應式計算。 (3)根據關系式計算： 根據得失電子守恒關系，在已知量與未知量之間，建立計算所需的關系式。 【 特別提醒 】 H＋ 放電，則陰極區(qū)c(OH－ )增大；若陽極為 OH－ 放電，則陽極區(qū) c(H＋ )增大；若陰極、陽極同時有 H＋ 、 OH－ 放電，相當于電解水，電解質溶液濃度增大。 2．用惰性電極電解電解質溶液時，若要使電解后的溶液恢復到原狀態(tài)，應遵循 “缺什么加什么，缺多少加多少 ”的原則，一般加入陰極產物與陽極產物的化合物。 3．電解過程中產生的 H＋ 或 OH－ ，其物質的量等于轉移電子的物質的量。 (2020年汕頭統考 )如下圖所示，若電解 5 min時，測得銅電極的質量增加 g。試回答： 例 2 (1)電源中 X極是 ________(填 “正 ”或 “負 ”)極。 (2)通電 5 min時， B中共收集到 224 mL(標準狀況 )氣體，溶液體積為 200 mL(電解前后溶液的體積變化忽略不計 )，則通電前 c(CuSO4)＝ ________。 (3)若 A中 KCl溶液的體積也是 200 mL，則電解后溶液的 pH＝ ________。 【 解析 】 (1)銅極增重，說明銀在銅極析出，則銅極為陰極， X為負極。 (2)C中銅極增重 g，即析出 mol Ag，電路中通過 mol電子。由 4e－ ～ O2，可知 B中產生的 O2只有 mol，即 112 mL。但 B中共收集到224 mL氣體，說明還有 112 mL是 H2，即 Cu2＋ 全部在陰極放電后， H＋ 接著放電產生了 112 mL H2，則通過 mol電子時， Cu2＋ 已被電解完。由 2e－ ～ Cu，可知 n(Cu2＋ )＝ mol，則：c(CuSO4)＝ mol247。 L＝ molL－ 1。 (3)由 4e－ ～ 4OH－ 知， A
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