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高中化学电解的原理知识点及练习题

来源:51EDU威廉希尔app 编辑:donghk

2018-09-30 15:12:55

本篇文章为大家带来关于高中化学电解的原理知识点及练习题,高中的同学们要认真学习本文中提到的知识点,在考试中灵活运用。

1.电解定义

在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

2.能量转化形式

电能转化为化学能。

3.电解池

(1)构成条件

①有与电源相连的两个电极。

②电解质溶液(或熔融盐)。

③形成闭合回路。

(2)电子和离子的移动方向

特别注意: 电解时,在外电路中有电子通过,而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流,即电子本身不会通过电解质溶液。

4.分析电解过程的思维程序

(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。

(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。

(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序

阴极:阳离子放电顺序:

Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。

阳极:

活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。

(4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。

(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。

【注意点】

1.做到“三看”,正确书写电极反应式

(1)一看电极材料,若是金属(Au、Pt除外)作阳极,金属一定被电解(注Fe生成Fe2+)。

(2)二看介质,介质是否参与电极反应。

(3)三看电解质状态,若是熔融状态,就是金属的电冶炼。

2.规避“三个”失分点

(1)书写电解池中电极反应式时,要以实际放电的离子表示,但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写成分子式。

(2)要确保两极电子转移数目相同,且应注明条件“电解”。

(3)电解水溶液时,应注意放电顺序中H+、OH-之后的离子一般不参与放电。

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练习题:

1.【题文】某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。据此,下列叙述中正确的是(  )

A.铅笔端作阳极,发生还原反应

B.铂片端作阴极,发生氧化反应

C.铅笔端有少量的氯气产生

D.a点是负极,b点是正极

答案

【答案】D

解析

【解析】铅笔在滤纸上写字,出现红色字迹,说明铅笔端产生OH-,则铅笔端为阴极,H+放电发生还原反应生成H2,故A项错;铂片作阳极发生氧化反应,故B项错;铅笔端产生H2而不是Cl2,故C项错。

2.【题文】如图所示是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关判断中正确的是(  )

A.a为负极,b为正极

B.a为阳极,b为阴极

C.电解过程中,d电极质量增加

D.电解过程中,氯离子浓度不变

答案

【答案】C

解析

【解析】电流从电源的正极流出,故a为电源的正极,b为负极,与电源正极相连的c为阳极,与电源负极相连的d为阴极,A、B两项均不正确;在电解过程中,因Cu2+是阳离子,移向阴极d,在阴极放电析出Cu,所以d电极质量增加;Cl-是阴离子,移向阳极c,在阳极放电析出Cl2,会导致溶液中氯离子浓度降低,故C项对,D项错。

3.【题文】用惰性电极进行电解,下列说法正确的是(  )

A.电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液pH不变

B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小

C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2

D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1

答案

【答案】D

解析

【解析】电解稀硫酸实质上是电解水,c(H+)增大,溶液pH减小,A项错误;电解稀氢氧化钠溶液,实质上也是电解水,c(OH-)增大,溶液pH增大,B项错误;电解硫酸钠溶液,在阴极上生成H2,阳极上生成O2,其物质的量之比为2∶1,C项错误。D项正确。

4.【题文】如图为持续电解含有一定量CaCl2水溶液(含酚酞)的装置(以铂为电极),A为电流表。电解一段时间t1后,将CO2连续通入电解液中。

(1)电解时,F极发生______反应,电极反应为_____,E极发生______反应,电极反应为_____,电解总反应为________。

(2)电解池中产生的现象:

① _____________________

② _____________________

③ _____________________

答案

【答案】(1)氧化 2Cl--2e-Cl2↑ 还原 2H++2e-H2↑ 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑

(2)①通电后E极处溶液呈红色 ②通电时,E极、F极均有气体生成 ③通入CO2时,溶液中先出现白色沉淀,继续通入CO2沉淀又消失

解析

【解析】溶液中含有:Ca2+、H+、Cl-、OH-,通电时,Ca2+、H+移向阴极,H+放电能力比Ca2+强,在E极上发生反应:2H++2e-H2↑,H2O电离出的H+放电,OH-富集在阴极(E极),则使阴极区溶液变红;Cl-、OH-移向阳极,Cl-在阳极放电,2Cl-Cl2↑+2e- ,总反应方程式:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-;电解一段时间t1后,溶液中OH-浓度增大,相当于Ca(OH)2、CaCl2的混合溶液,通入CO2:Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O,继续通入CO2:CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2。

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