蘇教版化學(xué)選修4電解池的工作原理及應(yīng)用-資料下載頁
2024-11-19 20:01本頁面
【導(dǎo)讀】(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂！出氣體，放出氣體的體積不一定相等，如用石墨電極電解食鹽水時(shí)兩極放出氣體的體積相等，溶液，在陰、陽兩極上分別析出Cu和Cl2，二者的物質(zhì)的量之比為1∶1。3．用惰性電極電解下列溶液一段時(shí)間后，再加入一定量的某種純凈物，B選項(xiàng)，2H2O=====通電2H2↑＋O2↑，脫離反應(yīng)。鹽酸時(shí)，同時(shí)也增加了水)。體系的是2Cu＋O2，相當(dāng)于2CuO，加入適量CuO可以復(fù)原。4．某同學(xué)按圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。通電時(shí)，為使Cl2被完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。電解飽和食鹽水的方程式為2NaCl＋2H2O=====電解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，按照該學(xué)生制作的豎直的家用環(huán)保型消毒裝置，若將陽極置于上方，則氯氣一生成即逸出，不能完全與NaOH作用。反應(yīng)為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。8．如圖兩個(gè)電解槽中，，A、B、C、D均為石墨電極。C極發(fā)生2Cl－－2e－===Cl2↑，而D極發(fā)生2H＋＋2e－===H2↑，從而破壞水的電離平衡產(chǎn)生。大量OH－，使酚酞變紅色。
【正文】 ==Cl2↑ 把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在 Y 電極附近，試紙變藍(lán)色 (2)① 純銅 Cu2＋ ＋ 2e－ ===Cu ② 粗銅 Cu－ 2e－ ===Cu2＋ 14． 2020 年 9 月 25 日 “ 神舟七號 ” 載人航天飛船發(fā)射升空， 9 月 27日我國航天員首次出艙進(jìn)行太空行走， 9 月 28 日飛船安全返回， “ 神舟七號 ” 載人航天飛行取得圓滿成功。鋁合金以質(zhì)輕、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于航空航天事業(yè)。在鋁合金表面形成一層較厚的氧化膜，是其在空氣中穩(wěn)定存在的關(guān)鍵。其形成原理是以鋁件與另一種材料為電極，以某種溶液作電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解，通電后在鋁件與電解質(zhì)溶液的接觸面上逐漸形成一層氫氧化鋁薄膜，薄膜的某些部位存在著小孔，電流從小孔中通過并產(chǎn)生熱量使氫氧化鋁分解，從而使鋁件表面形成一層較厚的氧化膜。 某校 課外興趣小組的同學(xué)根據(jù)上述原理，以鋁件和鐵棒為電極，以一定濃度的碳酸氫鈉溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如右圖所示。 (1)鋁件放在 ________(填 “X”或 “Y”)極。 (2) 鋁 件 表 面 形 成 氫 氧 化 鋁 的 電 極 反 應(yīng) 式 是__________________________。 (3)電解過程中，必須使電解質(zhì)溶液的 pH保持相對穩(wěn)定 (不能太大，也不能太小 )的原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)用碳酸氫鈉溶液作電解質(zhì)溶液，而不用碳酸鈉溶液作電解質(zhì)溶液，其理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【解析】 (1)要生成氫氧化鋁，必須先生成鋁離子，所以鋁件應(yīng)放在陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，失電子變成陽離子。鐵棒放在陰極。電子總是從電源的負(fù)極流出，所以裝置中 Y 極為陰極 (鐵 )， X 極為陽極。 (2)碳酸氫鈉溶液呈堿性，陽極發(fā)生反應(yīng)： Al－ 3e－ ===Al3＋ ， Al3＋＋ 3HCO3－ ===Al(OH)3↓ ＋ 3CO2↑ ；陰極發(fā)生反應(yīng)： 2H＋ ＋ 2e－ ===H2↑ 。 (3)要使鋁件表面生成一層較厚的 氧化膜，則不能使溶液溶解氧化鋁和氫氧化鋁，從氧化鋁和氫氧化鋁的兩性角度考慮，須使電解質(zhì)溶液的 pH 保持相對穩(wěn)定。 【答案】 (1)X (2)Al＋ 3HCO3－ － 3e－ ===Al(OH)3＋ 3CO2↑ [或 Al－ 3e－ ===Al3＋ ， Al3＋＋ 3HCO3－ ===Al(OH)3↓ ＋ 3CO2↑ ] (3)氧化鋁和氫氧化鋁都是兩性化合物，如果溶液的酸性或堿性過強(qiáng)，都會使所形成的氧化鋁薄膜溶解 (4)碳酸氫鈉的作用之一是中和陰極區(qū)溶液中過量的 OH－ ： HCO3－ ＋ OH－===CO32－ ＋ H2O，有利于控制酸堿性，另外，碳酸氫 鈉的水解程度小于碳酸鈉的水解程度，堿性也比碳酸鈉溶液的弱
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