2019-2020年高中化學(xué)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第二節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解第1課時(shí)學(xué)案魯科版.doc
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2019-2020年高中化學(xué)第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第二節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解第1課時(shí)學(xué)案魯科版 [課標(biāo)要求] 1．了解電解池的構(gòu)成。 2．了解電解池的電極名稱，會(huì)寫(xiě)電極反應(yīng)方程式。 3．掌握電解池工作時(shí)，溶液中陰陽(yáng)離子的放電順序。 1．電解池組成“三條件” (1)外接電源以及與電源相連的兩個(gè)電極； (2)電解質(zhì)溶液； (3)閉合回路。 2．電解池陰、陽(yáng)極“四特點(diǎn)” 陽(yáng)極—外接直流電源正極—流出電子—發(fā)生氧化反應(yīng)—陰離子移向； 陰極—外接直流電源負(fù)極—流入電子—發(fā)生還原反應(yīng)—陽(yáng)離子移向。 3．離子放電“兩順序”(惰性電極) 陽(yáng)極：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－； 陰極：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Sn2＋>Zn2＋>H＋水>Al3＋。 1．電解熔融NaCl (1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：通電后，在石墨片周?chē)袣馀莓a(chǎn)生，在鐵片上生成銀白色金屬。 (2)實(shí)驗(yàn)分析：①熔融氯化鈉中存在的微粒Na＋、Cl－。 ②通電后離子的運(yùn)動(dòng)方向：陽(yáng)離子Na＋(填離子符號(hào))移向鐵電極，陰離子Cl－(填離子符號(hào))移向石墨電極。 ③電極上發(fā)生的變化：鐵電極：2Na＋＋2e－===2Na， 石墨電極：2Cl－－2e－===Cl2↑。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：熔融的氯化鈉在電流作用下發(fā)生了化學(xué)變化，分解生成了鈉和氯氣。 2．電解 讓直流電通過(guò)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)，在兩個(gè)電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過(guò)程。 3．電解池 (1)概念：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。 (2)構(gòu)成條件 ①直流電源以及與電源相連的兩電極； ②電解質(zhì)溶液或熔融狀態(tài)的電解質(zhì)； ③形成閉合回路。 (3)電極及電極反應(yīng) ①陽(yáng)極：發(fā)生氧化反應(yīng)的電極； 陰極：發(fā)生還原反應(yīng)的電極。 ②電極反應(yīng)：在電極上進(jìn)行的半反應(yīng)，它可以表示電極上物質(zhì)的變化情況和電子的轉(zhuǎn)移情況。 4．電解池工作原理 (1)電極反應(yīng)類型 陽(yáng)極→氧化反應(yīng)；陰極→還原反應(yīng)。 (2)電子流向：電源負(fù)極→陰極；陽(yáng)極→電源正極。 (3)電流方向：電源正極→陽(yáng)極；陰極→電源負(fù)極。 (4)離子流向：陽(yáng)離子→陰極；陰離子→陽(yáng)極。 用石墨作電極電解CuCl2溶液。 (1)通電前溶液中存在哪些離子？這些離子怎樣運(yùn)動(dòng)？ 提示：由CuCl2電離出的Cu2＋、Cl－、H2O電離出的少量H＋、OH－，這些離子作自由移動(dòng)。 (2)通電后離子怎樣移動(dòng)？ 提示：Cu2＋、H＋向陰極移動(dòng)，Cl－、OH－向陽(yáng)極移動(dòng)。 (3)在兩極各是什么離子發(fā)生反應(yīng)？產(chǎn)物分別是什么？ 提示：Cu2＋、H＋應(yīng)在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，由于氧化性Cu2＋>H＋，則Cu2＋首先被還原生成銅：Cu2＋＋2e－===Cu；Cl－、OH－應(yīng)在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，由于還原性Cl－>OH－，Cl－首先被氧化生成氯氣：2Cl－－2e－===Cl2↑，即陰極產(chǎn)物是銅，陽(yáng)極產(chǎn)物是氯氣。 1．電解池電極的判斷 2．電解池的工作原理 接通外界電源后，電子從電源的負(fù)極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極，經(jīng)過(guò)陰、陽(yáng)離子的定向運(yùn)動(dòng)形成內(nèi)電路，再?gòu)碾娊獬氐年?yáng)極流出，并沿導(dǎo)線流回電源的正極，如圖所示。 3．電解產(chǎn)物的判斷方法 (1)陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷：首先看電極材料。 ①若為活性電極(除Au、Pt石墨以外的金屬材料)，則電極材料失電子，電極溶解生成相應(yīng)的金屬陽(yáng)離子。 ②若為惰性電極(Au、Pt、石墨)，則依據(jù)溶液中陰離子的失電子能力加以判斷。 離子放電(失電子)順序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>SO(等含氧酸根離子)。 (2)陰極產(chǎn)物的判斷 直接根據(jù)陽(yáng)離子放電(得電子)順序判斷，生成相應(yīng)的金屬單質(zhì)(或氫氣)Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。 [特別提醒]?、佼?dāng)溶液中的Zn2＋的濃度遠(yuǎn)大于水溶液中H＋濃度時(shí)，得電子能力為 Zn2＋>H＋。 ②K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋只在熔融狀態(tài)下放電，在水溶液中不放電。 1.如圖是電解熔融NaCl制備金屬鈉的裝置示意圖，下列有關(guān)判斷正確的是( ) A．通過(guò)該裝置可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? B．石墨電極為正極 C．Na＋在鐵極上得到電子被還原為鈉原子 D．鐵電極為陽(yáng)極 解析：選C 該裝置為電解裝置，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，石墨電極作陽(yáng)極，鐵電極為陰極。 2.如圖所示是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)判斷正確的是( ) A．a(chǎn)為負(fù)極、b為正極 B．a(chǎn)為陽(yáng)極、b為陰極 C．電解過(guò)程中，d電極質(zhì)量增加 D．電解過(guò)程中，氯離子濃度不變 解析：選C 電流從電源的正極流出，因此a為電源正極，b為負(fù)極，則c為陽(yáng)極，d為陰極；電解CuCl2溶液電極反應(yīng)為陽(yáng)極(c電極)2Cl－－2e－===Cl2↑，陰極(d電極)Cu2＋＋ 2e－===Cu，故C項(xiàng)正確。 1．電解方程式的書(shū)寫(xiě)步驟 以用石墨作電極電解CuSO4溶液為例。 第一步：明確溶液中存在的離子。陽(yáng)離子：Cu2＋、H＋；陰離子：OH－、SO。 第二步：判斷陰陽(yáng)兩極附近離子種類及離子放電順序。陰極：Cu2＋>H＋；陽(yáng)極：OH－>SO。 第三步：寫(xiě)出電極反應(yīng)式和總的電解方程式。 陰極：2Cu2＋＋4e－===2Cu； 陽(yáng)極：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。 根據(jù)得失電子數(shù)相等，兩極反應(yīng)式相加得總方程式：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。 2．電解規(guī)律 類型 電解質(zhì)類別 電極反應(yīng) 電解質(zhì) 復(fù)原 電解 水型 含氧酸， 如H2SO4 陰極：4H＋＋4e－===2H2↑ 陽(yáng)極：4OH－－4e－=== 2H2O＋O2↑ 電解化學(xué)方程式： 2H2O2H2↑＋O2↑ 加水 可溶性強(qiáng)堿， 如NaOH 活潑金屬 含氧酸鹽， 如KNO3 電解 電解 質(zhì)自 身型 無(wú)氧酸， 如HCl 陰極：2H＋＋2e－===H2↑ 陽(yáng)極：2Cl－－2e－===Cl2↑ 電解化學(xué)方程式： 2HClH2↑＋Cl2↑ 加溶質(zhì) (如HCl) 不活潑金屬 無(wú)氧酸鹽， 如CuCl2 陰極：Cu2＋＋2e－===Cu 陽(yáng)極：2Cl－－2e－===Cl2↑ 電解化學(xué)方程式： CuCl2Cu＋Cl2↑ 加溶質(zhì) (如CuCl2) 放H2 生堿 型 活潑金屬 無(wú)氧酸鹽， 如NaCl 陰極：2H＋＋2e－===H2↑ 陽(yáng)極：2Cl－－2e－===Cl2↑ 電解離子方程式： 2Cl－＋2H2O Cl2↑＋H2↑＋2OH－ 加HCl 放O2 生酸 型 不活潑金屬 含氧酸鹽， 如CuSO4 陰極：2Cu2＋＋4e－===2Cu 陽(yáng)極：4OH－－4e－=== 2H2O＋O2↑ 電解離子方程式： 2Cu2＋＋2H2O 2Cu＋O2↑＋4H＋ 加CuO 1．用鉑做電極電解下列物質(zhì)的水溶液，電解方程式正確的是( ) A．CuSO4溶液：2H2O2H2↑＋O2↑ B．稀硫酸：2H2O2H2↑＋O2↑ C．CuCl2溶液：2CuCl2＋2H2O2Cu＋O2↑＋4HCl D．NaCl溶液：2NaCl2Na＋Cl2↑ 解析：選B 當(dāng)電解池的電極是惰性電極時(shí)，陽(yáng)極不溶解。A項(xiàng)，正確的電解方程式為2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4；B項(xiàng)，實(shí)質(zhì)是電解水，電解方程式正確；C項(xiàng)，正確的電解方程式為CuCl2Cu＋Cl2↑；D項(xiàng)，電解的是NaCl溶液，而不是熔融NaCl，正確的電解方程式為2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH。 2．用惰性電極電解下列溶液，一段時(shí)間后，再加入一定量的另一種物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)物質(zhì))，電解液基本不變的是( ) A．CuCl2(CuSO4) B．NaOH(NaOH) C．NaCl(HCl) D．CuSO4[Cu(OH)2] 解析：選C C中電解NaCl溶液時(shí)NaOH仍留在原溶液中，H2、Cl2逸出，則損失了H、Cl兩種元素，且物質(zhì)的量之比是1∶1，故加入HCl是正確的；A中電解CuCl2溶液時(shí)，損失了Cu和Cl兩種元素，加入CuSO4不能彌補(bǔ)Cl－，而多了SO；B中電解NaOH溶液時(shí)，損失了H、O兩種元素，若加入NaOH則增加了Na；D中電解CuSO4溶液時(shí)，損失了Cu、O兩種元素，若加入Cu(OH)2則增加了H2O。 3．寫(xiě)出用惰性電極電解下列溶液的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式： (1)電解NaCl溶液： 陽(yáng)極：______________________________________________________________； 陰極：_______________________________________________________________。 總反應(yīng)式：_____________________________________________________________。 (2)電解CuSO4溶液： 陽(yáng)極：_______________________________________________________________； 陰極：_________________________________________________________________。 總反應(yīng)式：______________________________________________________________。 答案：(1)2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H＋＋2e－===H2↑ 2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH (2)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 2Cu2＋＋4e－===2Cu 2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 [三級(jí)訓(xùn)練節(jié)節(jié)過(guò)關(guān)] 1．下列是電解不同物質(zhì)的電極反應(yīng)，其中錯(cuò)誤的是( ) A．電解飽和食鹽水 陰極：Na＋＋e－===Na B．電解Na2SO4溶液 陽(yáng)極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ C．電解熔融NaCl 陰極：Na＋＋e－===Na D．電解NaOH溶液 陽(yáng)極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 解析：選A A項(xiàng)中電解飽和食鹽水時(shí)，陰極應(yīng)是H2O電離出的H＋得電子放出H2。 2．用惰性電極電解下列溶液，電解一段時(shí)間后，陰極質(zhì)量增加，電解液的pH下降的是( ) ①CuSO4?、贏gNO3 ③BaCl2?、蹾2SO4 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析：選A 陰極質(zhì)量增加，應(yīng)是金屬陽(yáng)離子在陰極放電；電解液pH下降，應(yīng)是OH－在陽(yáng)極放電。 3．用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能發(fā)生的反應(yīng)有( ) ①2Cu2＋＋2H2O2Cu＋4H＋＋O2↑ ②Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑ ③2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ ④2H2O2H2↑＋O2↑ A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．②④ 解析：選C 陰極陽(yáng)離子的放電先后順序?yàn)镃u2＋、H＋，陽(yáng)極陰離子放電的先后順序?yàn)镃l－、OH－，通電時(shí)首先發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2Cl－Cu＋Cl2↑，Cu2＋全部還原后，Cl－還有剩余，此時(shí)陰極放電的離子是H2O電離產(chǎn)生的H＋，因此反應(yīng)為：2Cl－＋2H2O 2OH－＋H2↑＋Cl2↑，當(dāng)Cl－全部氧化后，溶液中的溶質(zhì)為Na2SO4、NaOH，繼續(xù)通電實(shí)質(zhì)是電解水：2H2O2H2↑＋O2↑，故正確選項(xiàng)為C。 4．用惰性電極電解足量的Cu(NO3)2溶液，下列說(shuō)法中不正確的是( ) A．陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu B．陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ C．若有6.4 g金屬Cu析出，放出的O2為0.05 mol D．恰好電解完時(shí)，加入一定量的Cu(NO3)2溶液可恢復(fù)到原來(lái)的濃度 解析：選D 惰性電極電解足量的Cu(NO3)2溶液，陰極的電極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，若有6.4 g金屬Cu(即0.1 mol)析出，轉(zhuǎn)移電子0.2 mol，放出的O2為0.2 mol4＝0.05 mol，恰好電解完時(shí)，應(yīng)加入一定量的CuO溶液可恢復(fù)到原來(lái)的濃度，A、B、C正確，D錯(cuò)誤。 5．從NO、SO、H＋、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－等離子中選出適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，采用惰性電極對(duì)其溶液進(jìn)行電解。 (1)兩極分別放出H2和O2時(shí)，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是 _________________________________________________(至少答一種，下同)； (2)若陰極析出金屬、陽(yáng)極放出O2時(shí)，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是_____________________________________________________________； (3)兩極分別放出氣體，且體積比為1∶1，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是________________________________________________________________________。 解析：(1)該題找兩極分別放出H2和O2的電解質(zhì)，其陽(yáng)離子是H＋或比H＋放電能力弱的Ba2＋；陰離子是OH－或比OH－放電能力弱的SO、NO，則分別由陽(yáng)離子和陰離子組成的可溶性電解質(zhì)符合題意。(2)陰極上的陽(yáng)離子應(yīng)是比H＋放電能力強(qiáng)的Cu2＋、Ag＋，陽(yáng)極上陰離子應(yīng)是放電能力弱于OH－的NO、SO，由陽(yáng)離子和陰離子組成的可溶性電解質(zhì)，即符合題意。(3)陰極放出的是H2，陽(yáng)極是Cl－放電生成Cl2。 答案：(1)H2SO4、HNO3、Ba(NO3)2 (2)Cu(NO3)2、CuSO4、AgNO3 (3)HCl、BaCl2 1．下列裝置中屬于電解池的是( ) 解析：選C A項(xiàng)裝置是原電池；B項(xiàng)裝置既不能構(gòu)成原電池(兩電極相同)也不能構(gòu)成電解池(無(wú)直流電源)；C項(xiàng)裝置是電解池；D項(xiàng)裝置不能形成閉合回路，故不能構(gòu)成原電池。 2．電解池中，陽(yáng)極一定( ) A．發(fā)生氧化反應(yīng) B．與電源正極相連 C．是鉑電極 D．得電子 解析：選B 陽(yáng)極材料若為活潑金屬則直接發(fā)生氧化反應(yīng)；若為惰性電極，則最易失電子的陰離子發(fā)生氧化反應(yīng)。 3．電解CuCl2和NaCl的混合溶液，陰極和陽(yáng)極上首先析出的物質(zhì)分別是( ) A．Cu和Cl2 B．H2和Cl2 C．H2和O2 D．Cu和O2 解析：選A 在CuCl2和NaCl溶液中，Cu2＋、Na＋、H＋向陰極移動(dòng)，因Cu2＋氧化性最強(qiáng)，則陰極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，而Cl－、OH－向陽(yáng)極移動(dòng)，因Cl－的還原性比OH－強(qiáng)，所以陽(yáng)極反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑，故電解時(shí)陰極、陽(yáng)極首先析出的物質(zhì)分別為Cu和Cl2。 4．某同學(xué)欲完成2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑反應(yīng)，設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的是( ) 解析：選C 銀在金屬活動(dòng)性順序中位于氫之后，因此Ag不能直接與鹽酸反應(yīng)，可利用電解的方式使反應(yīng)得以進(jìn)行。根據(jù)元素化合價(jià)的變化，Ag須失電子成為Ag＋，因此Ag為陽(yáng)極。 5．用石墨電極電解某酸溶液時(shí)，在相同條件下，陰、陽(yáng)兩極收集到的氣體的體積之比是2∶1，則下列結(jié)論正確的是( ) A．陰極上一定產(chǎn)生H2，陽(yáng)極上一定產(chǎn)生O2 B．該酸可能是鹽酸 C．電解后溶液的酸性減弱 D．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑ 解析：選A 電解酸溶液時(shí)，H＋在陰極上放電產(chǎn)生H2，又因陰、陽(yáng)兩極收集到的氣體的體積之比是2∶1，可知陽(yáng)極上一定產(chǎn)生O2，故該酸為含氧酸，電解該酸溶液的實(shí)質(zhì)是電解水，則電解后溶液的酸性增強(qiáng)。 6.如圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是( ) A．逸出氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，a電極的小于b電極的 B．一電極逸出無(wú)味氣體，另一電極逸出有刺激性氣味氣體 C．a(chǎn)電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色 D．a(chǎn)電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色 解析：選D 由圖可知a為陰極，b為陽(yáng)極，由于電極為石墨，且在溶液中存在的微粒為Na＋、SO、H＋和OH－，故電極反應(yīng)為陽(yáng)極4OH－－4e－===O2↑＋2H2O；陰極4H＋＋4e－===2H2↑，兩極均產(chǎn)生無(wú)色、無(wú)味氣體，且陽(yáng)極氣體比陰極氣體少；由于陽(yáng)極附近OH－減少，故溶液呈酸性，由于陰極附近H＋減少，故溶液呈堿性，故滴入石蕊溶液，陽(yáng)極附近顯紅色，陰極附近顯藍(lán)色。 7．下列各組中，每種電解質(zhì)溶液電解時(shí)只生成氫氣和氧氣的是( ) A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B．NaOH、CuSO4、H2SO4 C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2 解析：選C 電解時(shí)只生成氫氣和氧氣，則電解質(zhì)所含的陽(yáng)離子在H＋之后放電，陰離子應(yīng)該在OH－之后放電。電解HCl溶液的方程式為2HClCl2↑＋H2↑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電解CuSO4溶液的方程式為2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；電解NaBr溶液的方程式為2NaBr＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Br2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8．以石墨為電極，電解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A．陰極附近溶液呈紅色 B．陰極逸出氣體 C．陽(yáng)極附近溶液呈藍(lán)色 D．溶液的pH變小 解析：選D 以石墨為電極，電解KI溶液時(shí)，陰離子在陽(yáng)極的放電能力I－>OH－，陽(yáng)離子在陰極的放電能力H＋>K＋，所以該電解反應(yīng)為2KI＋2H2OI2＋H2↑＋2KOH。由于在溶液中含有少量酚酞和淀粉，所以在陽(yáng)極附近碘單質(zhì)遇淀粉，溶液變?yōu)樗{(lán)色；在陰極由于產(chǎn)生氫氣，溶液顯堿性，遇酚酞，溶液變?yōu)榧t色。因?yàn)楫a(chǎn)生了堿，溶液堿性增強(qiáng)，所以溶液的pH變大。 9．如下圖裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，a極附近溶液呈紅色。 (1)電源的負(fù)極是________，B中的陽(yáng)極是________。 (2)電極質(zhì)量增加的是________，A溶液的pH______________________________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)B裝置用U形管的原因是______________________________________________。 解析：題給裝置是電解裝置，根據(jù)現(xiàn)象推斷，a、b為惰性電極，a附近溶液顯紅色，即a附近溶液呈堿性。則a極析出H2，發(fā)生還原反應(yīng)，是陰極。故電源X是負(fù)極，Y是正極。在A裝置中，鉑極是陰極，銅極是陽(yáng)極。陽(yáng)極活性電極本身放電，陰極是Cu2＋放電，即陽(yáng)極：Cu－2e－===Cu2＋(氧化反應(yīng))，陰極：Cu2＋＋2e－===Cu(還原反應(yīng))，故A裝置是典型的電鍍裝置，pH無(wú)變化，各離子濃度也無(wú)變化。B用U形管是為了讓H2和Cl2分開(kāi)，防止爆炸。電解方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 答案：(1)X b (2)Pt 不變 (3)防止H2、Cl2混合后發(fā)生爆炸 10．用惰性電極電解下列電解質(zhì)溶液：①硫酸；②鹽酸；③NaOH溶液；④Na2SO4溶液；⑤CuCl2溶液；⑥NaCl溶液；⑦CuSO4溶液。 請(qǐng)依據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題(填序號(hào))： (1)陰極反應(yīng)與①相同的有________，與⑤相同的有________。 (2)陽(yáng)極反應(yīng)與①相同的有________，與②相同的有________。 (3)寫(xiě)出電解下列溶液的化學(xué)方程式： ③_____________________________________________________________________； ⑥_____________________________________________________________________； ⑦_(dá)____________________________________________________________________。 (4)只有水被電解的是________，只有電解質(zhì)本身被電解的是________，電解質(zhì)和水都被電解的是________。 (5)電解后溶液的pH顯著增大的是________，減小的是________。 (6)欲使溶液⑥電解后復(fù)原需______________，欲使電解后的⑦復(fù)原需加入________。 答案：(1)②③④⑥?、摺?2)③④⑦?、茛? (3)2H2O2H2↑＋O2↑ 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑ (4)①③④ ②⑤?、蔻摺?5)②③⑥?、佗摺? (6)通入HCl氣體 CuO 1．同溫、同壓下，用惰性電極在U形管中電解下列物質(zhì)的水溶液，消耗相同的電量，生成氣體體積最大的是( ) A．飽和食鹽水 B．CuCl2溶液 C．CuSO4溶液 D．NaOH溶液 解析：選A 電解飽和食鹽水，兩極分別產(chǎn)生氫氣和氯氣，假設(shè)轉(zhuǎn)移2 mol電子，生成氫氣和氯氣各1 mol，共2 mol；而電解CuCl2溶液產(chǎn)生的氣體只有氯氣，轉(zhuǎn)移2 mol電子，生成氯氣1 mol；電解CuSO4溶液，產(chǎn)生的氣體只有氧氣，轉(zhuǎn)移2 mol電子，生成氧氣0.5 mol；電解NaOH溶液，兩極分別產(chǎn)生氫氣和氧氣，轉(zhuǎn)移2 mol電子，生成氫氣1 mol、氧氣0.5 mol，共1.5 mol。 2．下列有關(guān)水的電解實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中不正確的是( ) A．為提高水的電解速率，可以在水中加入少量的氯化鈉 B．若在水中加入少量的硫酸鈉，電解結(jié)束后溶液的pH將會(huì)保持不變 C．電解過(guò)程中，陰極區(qū)附近溶液的pH會(huì)增大 D．當(dāng)電解產(chǎn)生氧氣1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2 mol 解析：選A 氯化鈉是電解質(zhì)，加入少量的氯化鈉后，電解速率加快，但是電解時(shí)氯離子要失電子，陽(yáng)極得到氯氣；加入少量的硫酸鈉，實(shí)為電解水，硫酸鈉濃度增大，但溶液的pH將會(huì)保持不變；電解過(guò)程中，陰極區(qū)氫離子得電子，氫氧根離子濃度增大，溶液的pH增大；產(chǎn)生1 mol氧氣轉(zhuǎn)移4 mol e－，故產(chǎn)生氧氣1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2 mol。 3.某同學(xué)按右圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A．電解初期，石墨電極上有H2產(chǎn)生 B．整個(gè)電解過(guò)程中，H＋的濃度不斷增大 C．電解一定時(shí)間后，石墨電極上有銅析出 D．電解初期，總反應(yīng)方程式為Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑ 解析：選B 電解初期，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu－2e－===Cu2＋；陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑。電解一段時(shí)間后，成為電鍍銅，溶液中離子濃度及pH等不再變化。 4．按圖甲所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若乙中橫坐標(biāo)x表示通過(guò)電極的電子的物質(zhì)的量，則下列敘述正確的是( ) A．F表示反應(yīng)生成Cu的物質(zhì)的量 B．E表示反應(yīng)消耗H2O的物質(zhì)的量 C．E表示反應(yīng)生成O2的物質(zhì)的量 D．F表示反應(yīng)生成H2SO4的物質(zhì)的量 解析：選B 題圖甲裝置中發(fā)生的反應(yīng)為2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，當(dāng)轉(zhuǎn)移4 mol電子時(shí)，消耗H2O 2 mol，生成的Cu、O2和H2SO4的物質(zhì)的量分別為2 mol、1 mol、2 mol。 5．下圖所示的電解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均為Pt電極。電解過(guò)程中，電極b和d上沒(méi)有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重b下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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