0  364619  364627  364633  364637  364643  364645  364649  364655  364657  364663  364669  364673  364675  364679  364685  364687  364693  364697  364699  364703  364705  364709  364711  364713  364714  364715  364717  364718  364719  364721  364723  364727  364729  364733  364735  364739  364745  364747  364753  364757  364759  364763  364769  364775  364777  364783  364787  364789  364795  364799  364805  364813  447090 

1.  方法指导:

电极反应及电极产物的判断规律:电解质溶液在通直流电时,对电解产物的判断,既要 考虑阴阳离子的氧化还原能力,还要考虑电极材料、离子浓度、溶液酸碱性等。判断电解产物首先要注意电极材料,再根据电解质溶液的离子放电顺序进行判断。

(1)惰性电极电解(Pt、Au、碳棒)

阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>┈

阴离子放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根例子

下面分四种情况进行说明:

①电解质中溶质的阳离子放电,阴离子不放电:即阳离子的氧化性强于H+,而阴离子的还原性弱于OH--,产物为酸、O2及金属单质,电解后溶液pH减小。如:

a.电解AgNO3溶液产物为Ag和O2、HNO3: 4 AgNO3+2H2O4Ag+ O2↑+4HNO3

b.电解CuSO4溶液产物为Cu和O2、H2SO4: 2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+ 2H2SO4:

②电解质中溶质的阴离子放电,阳离子不放电:即阳离子的氧化性弱于H+,而阴离子的还原性强于OH--,产物为碱、H2及非金属单质。电解NaCl、K2S、KBr、NaI等水溶液都产生氢气,电解后溶液pH增大。如:

2KI+2H2O2KOH+I2+H2

③电解过程中阴阳离子都放电:即阳离子的氧化性强于H+,而阴离子的还原性强于OH--。如:电解CuCl2水溶液或H+与S2-、I-、Br-、Cl-组成的酸。

CuCl2Cu+Cl2

2HClH2↑+Cl2

④电解过程中阴阳离子都不放电:即阳离子的氧化性弱于H+,而阴离子的还原性弱于OH-

如电解Na2SO4、NaOH、HNO3、H2SO4等水溶液。电解质仅起到增强导电性的作用。pH的变化应分两种情况考虑:若原溶液是饱和溶液,则溶液浓度不再改变,pH也不再改变;若原溶液是不饱和溶液,则随着水的电解,溶液浓度增大,又有三种情形:

①若原溶液是酸性的,则酸性会更强,pH减小,如H2SO4等。

②若原溶液是碱性的,则碱性会更强,pH增大,如NaOH等。

③若原溶液是中性的,则pH不变,如K2SO4等。

(2)金属电极做阳极时:

 金属阳极比电解质溶液中的阴离子容易放电,所以易于失去电子被氧化而溶解,形成金属阳离子进入溶液中,此时溶液中的阴离子不放电。具体应用有:电镀和金属的精炼。比如:用铜棒做电极电解NaCl溶液时,电极反应为:

阳极:Cu –2e-- == Cu2+

阴极:2H+ +2e-- == H2

2.例题解析

[例1]下图中xy分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板有无色无臭气体放出,符合这一情况的是(    )

 

 
a极板
b极板
x电极
y电极
A

石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C


正极
AgNO3
D

石墨
负极
CuCl2

解析  根据题意,a极板质量增加,说明电解时有金属析出,发生还原反应,a极应是阴极,x电极应是负极,所以选项c不符合题意;选项B为NaOH溶液,电解时不可能有金属在阴极析出,故选项B也不符合题意。题中已知b极板有无色无臭气体放出,则此气体为氧气,故选项D不符合题意。因此答案为A.。

[例2]pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是(   )

A.NaOH  B.H2SO4   C.AgNO3   D.Na2SO4 

解析  电解NaOH溶液相当于电解水,NaOH溶液浓度增大,使溶液的pH升高,A符合要求;电解H2SO4和电解Na2SO4溶液相似,都使溶液浓度增大,所以溶液的pH分别减小、不变,两者均不符合要求;电解AgNO3溶液生成HNO3,溶液的pH减小。所以答案为A。

[例3]下列有关用惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后的说法正确的是(  )

A.电解过程中阴极质量不断增加

B. 电解过程中溶液的pH不断升高

C.此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复电解前的状况

D.电解后两极产生的气体体积比为2∶1

解析  处理有关电解问题首先注意电极材料,在此基础上写出电机反应和总的电解方程式,根据总的电解反应式来分析电解前后的物质变化和溶液浓度变化,分析溶液的pH变化必须注意原溶液的pH情况。

用惰性电极电解AgNO3溶液,总的电解方程式为:

4 AgNO3+2H2O4Ag+ O2↑+4HNO3

可知:阴极上析出银,阳极上放出氧气,故A正确D错误;由于生成HNO3,溶液的Ph应不断降低,B错误;要使溶液恢复电解前的状况要看加入的物质在溶液中的反应:

2Ag2O+4HNO3 == 4 AgNO3+2H2O,得到的物质恰好是反应掉的物质,可使溶液恢复电解前的状况。C正确。

故正确答案为A、C

[例4]下图装置中,通电后可观察到Cu极溶解。下列说法中正确的是(   )

A.a极是直流电源的正极

B.Fe极是阳极

C.Pt极产生的气体体积是Ag极产生气体体积的2倍

D.硫酸铜溶液的浓度不变

解析  这是两电解池串连的情况,其特点是:所有电极上通过的电量相等,其电极及电极反应互不影响,与单个电解池相同。Cu极溶解,则其必为阳极(电解池中阳极质量不可能增加,阴极质量不可能减小),Fe极是阴极;b极是直流电源的负极,a极是直流电源的正极;Pt极为阳极,Ag极为是阴极。电解H2SO4溶液Pt极产生O2,Ag极产生H2,O2应为H2的1/2。电解CuSO4溶液,Cu为阳极,Fe极是阴极,是向Fe极上镀铜的过程,硫酸铜溶液的浓度不变。

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2.  电镀后阳极质量_______,阴极质量__________,电解液浓度_____________。

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1.  以铁上镀铜为例,说明电镀所满足的基本条件

①___________________________________;

②___________________________________;

③___________________________________。

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画出电解精炼铜的装置图,并写出两电极的反应。

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(1)组成电解池的条件是:

①__________________________________________;

②__________________________________________;

③__________________________________________。

(2)右图是电解饱和食盐水的装置图,请思考以下问题:

 

 
现象
电极反应式
阴极
 
 
阳极
 
 
总反应的化学方程式:

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7.电解: ___________________________________________________的过程叫做电解。

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6.  与电源正极相连的电极我们称之为________,在这一极上发生的

电极反应式为_______________;而与电源负极相连的电极我们称之

为__________,在这一极上发生的电极反应为_______________。由

实验可知熔融的氯化钠通电时,在两极上均发生了氧化还原反应,有

新物质生成,此过程中___能转化为____能。

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5.  通电后,_____极上逐渐覆盖了一层银白色的物质,这是因为析

出了______。______极上有气泡产生,并可闻到_______的气味,该

气体是________。可见通电后,两电极上都发生了化学变化。

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4.  通电前这些离子做___________________运动。

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3.  通电前,熔融的氯化钠中存在_______________________离子。

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