【基础知识精讲】 一、电解和电解池
(1)电解和电解池的构成
①电极 在图4-1所示的装置中,与电源负极相连的石墨棒称做阴极,与电源正极相连的石墨棒称为阳极.阴极和阳极都叫做电极.
一些金属(如铂、银、铜、铁、锌等)也可以用来作电极,但发生的反应可能不相同.由于石墨棒和金属铂既不能得到电子又不能失去电子,这些物质作电极称为惰性电极.
②电解池的构成 图4-1所示装置是电解池.由此可知,电解池必须由四部分构成:阴极、电源、电解质溶液、阳极.
③电极上的反应和总反应 按图4-1所示的装置接通电源后,阴极(左边的石墨棒)上有铜生成,阳极(右边的石墨棒)上有Cl2生成.这是为什么呢?
在CuCl2溶液中,CuCl2电离出Cu2和Cl,H2O电离出H和OH.通电后,在电场的作用下,这些自由移动的离子改作定向移动,即Cu2和H向阴极移动,Cl和OH向阳极移动.
在阳极,由于Cl比OH容易失去电子,所以在电源的强迫下,Cl把电子交给阳极而成为Cl原子,2个Cl原子再构成一个Cl2分子,Cl2分子再构成氯气.所以,Cl在阳极发生氧化反应而生成Cl2.
在阴极,由于电源把电子推到了阴极,又由于Cu2比H的氧化性强(Cu2比H容易获得电子),所以,Cu2在阴极上获得了电子成为Cu原子而沉积在阴极上.即Cu2在阴极发生还原反应而生成Cu.
阳极:2Cl2eCl2(氧化反应) 阴极:Cu22eCu(还原反应)
总反应:
电解CuCl2 或CuCl2④电解 CuCl2分解生成铜和氯气在通常条件是不会发生的,在电解池中之所以能发生,是因为受到电源的强迫.我们把这种由电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还
原反应的过程叫做电解.
电解要消耗电能,这些电能被转变为化学能.因此,电解池就是将电能转变为化学能的装置.电解池是一种用电器.
(2)电解池的工作原理
电解池中是自由电子和自由移动的离子共同传导电流.电子从阳极流向电源正极(电源正极发生还原反应),电子从电源负极流向阴极(电源负极发生氧化反应);电解质溶液中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动;阳离子在阴极得到电子发生还原反应,阴离子(或作阳极的金属)在阳极失去电子发生氧化反应.
由此可知,电解质溶液导电的过程就是电解的过程,属于化学变化.而金属导电过程属于物理变化.
另外,电路中电子流动的方向与电流的方向相反,即电流的方向是:从电源正极流向阳极,从阴极流向电源负极.
我们再来理解电解池中电源的作用.大家都知道,水自发地从高处流向低处,要使水从低处流向高处,必须使用抽水机和消耗能量,这些能量转变为水的重力势能.电解池中电源就相当“抽水机”,例如,在图4-1所示的电解池中,电源把Cl的电子“抽”出来,交给
Cu2,即电子从Cl转移到Cu2,这显然不是电子的自发流动过程,故要消耗电能,电能
被转化为化学能.
(3)电解池和原电池的比较
电解池 将电能转化为化学能的装置 由阴极、电解质溶液、电源、阳极构成 在阳极上发生氧化反应 在阴极上发生还原反应 受迫氧化还原反应 原电池 将化学能转化为电能的装置 由负极、电解质溶液、正极构成 在负极上发生氧化反应 在正极上发生还原反应 自发氧化还原反应
例 根据图4-2,用电解池、原电池填空.
(1)闭合S1,装置属于________________________________. (2)闭合S2,装置属于________________________________. (3)闭合S3,装置属于________________________________. 分析与解答
闭合S1或S2时,Zn片上和Cu片上的反应分别为: Zn片:Zn2eZn2(负极) Cu片:2H2eH2(正极) 总反应:Zn2HZn2H2 所以,装置属于原电池.
闭合S3时,Zn片上和Cu片上的反应分别为: Zn片:2H2eH2 Cu片:Cu2eCu2
电解2CuH2 总反应:Cu2H此反应在通常条件下不能自发进行,所以装置属于电解池.
答案 (1)原电池 (2)原电池 (3)电解池
二、电极反应和溶液中离子的得失电子顺序
在书写电极反应式时,首先要考虑的问题是:当溶液中有几种阳离子时,是哪种阳离子在阴极得到电子?得电子的先后顺序如何?当溶液中有几种阴离子时,是哪种阴离子在阳极失去电子?是阴离子失去电子还是电极材料失去电子?失去电子的先后顺序如何?
因此,在阴极要比较各种阳离子的氧化能力,氧化性强的阳离子先得电子.其顺序是:
氧化性:AgCu2HFe2Zn2
在阳极要比较阴离子和电极材料的还原能力,还原性强的先失电子.其顺序是:
还原性:CuAgClOH
注意:(1)活泼金属离子K、Ca2、Na、Mg2、Al3在溶液中不会得到电子.
2(2)F和SO24、CO3、NO3等不会失去电子.
(3)当c(Zn2)C(H)或c(Fe2)c(H)时,Zn2和Fe2先得电子而H后
得电子.
(4)石墨和金属铂是惰性电极,不会得失电子.
例 用惰性电极电解稀硫酸、NaOH溶液、NaCl溶液、CuSO4溶液,试写出各电极反应式和总反应化学方程式. 分析与解答
在稀硫酸中存在H、SO24、OH,通电后,H向阴极移动并在阴极得到电子被还原
成氢原子,两个氢原子构成一个氢分子,氢分子再构成氢气.SO2SO24和OH向阳极移动,4不失去电子,OH在阳极失去电子被氧化后生成O2.由于稀硫酸中OH很少,OH发生氧化反应后,H2O的电离平衡向电离方向移动,又电离出OH和H.
在NaOH溶液中存在Na、OH、H,通电后,OH向阳极移动并在阳极失去电子被氧化生成O2.H和Na向阴极移动,Na不得电子,H得到电子被还原生成H2.由于NaOH溶液中H很少,H发生还原反应后,H2O的电离平衡向电离方向移动,又电离出
H和OH.
答案
电解稀硫酸,图4-3所示.
阴极:4H4e2H2 阳极:4OH4eO22H2O
电解2H2O2 总反应:2H2O电解NaOH溶液,图4-4所示.
阳极:4OH4eO22H2O 阴极:4H4e2H2
电解2H2O2 总反应:2H2O由此可知,电解稀硫酸和电解NaOH溶液实际是电解水.强电解质H2SO4和NaOH起导电作用,减小电阻,减小热效应,使更多的电能转化为化学能[E(电能)=E(化学能)+I2Rt].
电解NaCI溶液,图4-5所示.
阳极:2Cl2eCl2 阴极:2H2eH2
电解Cl2H22OH 总反应:2Cl2H2O电解Cl2H22NaOH 或 2NaCl2H2OCl2在阳极生成,被称做阳极产物;H2和NaOH则为阴极产物.
电解CuSO4溶液,图4-6所示.
阴极:2Cu24e2Cu 阳极:4OH4eO22H2O
电解2CuO24H 总反应:2Cu22H2O电解2CuO22H2SO4 或 2CuSO42H2O
三、酸碱盐水溶液的电解规律
根据上述范例和类题,若采用惰性电极电解酸碱盐的水溶液,则有下述四点规律. (1)电解无氧酸或不活泼金属无氧酸盐的水溶液时,其实就是电解质发生分解反应.例如:
电解2HClH2Cl2 CuCl2电解CuCl2
(2)电解某些强含氧酸、强碱、某些活泼金属含氧酸盐的水溶液时,实际上是电解水.例如,电解H2SO4、HNO3、KOH、NaOH、Na2SO4、KNO3、Na2CO3等物质的水溶液,就属于此种情况.
(3)电解活泼金属无氧酸盐的水溶液时,例如,电解NaCl、KBr、BaCl2等物质的水溶液,电解质和水都参加反应,阳极产物是非金属单质,阴极产物是H2同时生成碱(OH).
电解2NaCl2H2OCl2H22NaOH
(4)电解某些不活泼金属含氧酸盐的水溶液时,例如,电解
CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2等物质的水溶液,电解质和水都参加反应,阴极产物是不活
泼金属单质,阳极产物是O2同时生成酸(H).
电解2CuSO42H2O2CuO22H2SO4
注意:上述规律的本质是离子在电极上的得失电子规律.
例 采用惰性电极,电解符合下列各问题的电解质的水溶液,请从
22NO3、SO24、H、Cu、Ba、Ag、Cl等离子中,选出适当的离子组合成符合要求的
电解质.
(1)两极分别放出H2和O2,电解质的化学式是_______________,阴极反应式是_______________,阳极反应式是_______________.
(2)阴极析出金属,阳极析出O2,电解质的化学式是_______________;电解的化学方程式是______________________________.
(3)两极分别放出气体,且体积为1∶1,电解质的化学式是_______________,电解的化学方程式是______________________________.
分析与解答
(1)要求是酸碱盐水溶液的电解规律中第二点中的电解质;(2)是第四点中的电解质;(3)是第三点中的电解质或第一点中的电解质.
答案
(1)Ba(NO3)2、H2SO4、HNO3
2H2eH2 4OH4eO22H2O
(2)Cu(NO3)2、AgNO3、CuSO4
电解2Cu(NO3)22H2O2CuO24HNO3; 电解4AgNO32H2O4AgO24HNO3; 电解2CuSO42H2O2CuO22H2SO4
(3)BaCl2、HCl
电解BaCl22H2OCl2H2Ba(OH)2 电解HClH2Cl2
四、根据电解原理的计算
在电解过程中,同一时间内两极上得失电子的数目相等.这一规律被称为电荷守恒规律.在有关电解原理的计算中,常用的简便方法就是电荷守恒法.
例1 用碳棒作阳极,Cu片作阴极,电解1L 0.1mol/L的AgNO3溶液,当阴极质量增加2.16g时,计算阳极析出的气体在标准状况下的体积.
分析与解答
阴极析出2.16g是Ag,其物质的量为0.02mol.由于每生成1 mol Ag需得到1mol电子,所以,生成0.02molAg要得到0.02mol电子.
V.由于每
22.4L/molVV生成1molO2失去4mol电子,所以,生成O2要失去4电子.根据
22.4L/mol22.4L/mol设阳极析出的O2的体积在标准状况下为V,则O2的物质的量为电荷守恒法,则有:
2.16Vmol4 10822.4L/molV=0.112L
答案 生成的O2在标准状况下为0.112L
例2 将含有0.4molCu(NO3)2和0.4molKCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上析出0.3molCu,此时在另一个电极上放出气体的体积约为(标准状况)( ) A.5.6 L B.6.72 L C.2.8 L D.13.44 L 分析与解答
在Cu(NO3)2和KCl的混合溶液中,存在Cu2、NO3、K、Cl、H、OH.电解时,
阴极上先析出Cu后析出H2,阳极上先析出Cl2后析出O2.当有0.3molCu析出时,得到或失去的电子为0.6mol,则0.4molCl已全部氧化而失去0.4mol电子,还有0.2mol电子由
OH失去,故有O2生成.Cl2和O2的体积分别为:
1V(Cl2)0.4mol22.4L/mol4.48L
21V(O2)0.2mol22.4L/mol1.12L
4所以,阳极共析出气体5.6L 答案 A
五、电解原理的应用
利用电解原理,能精炼铜和电镀铜.
利用电解原理,能冶炼活泼金属.在金属活动性顺序中,钾、钙、钠、镁、铝等金属的还原性很强,这些金属都很容易失去电子,它们的阳离子的氧化性很弱,很难被还原剂还原.因此,只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来制取它们.
2NaCl 电解 高温熔融2NaCl2
MgCl2 电解 高温熔融 电解 高温熔融MgCl2
2Al2O34Al3O2
利用电解原理,能制取充电电池和防止金属腐蚀. 例 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镉镍电池.氢镍电池的总反应式是
.根据此反应式判断,下列叙述中正确
的是( )
A.电池放电时,电池负极周围溶液的pH不断增大 B.电池放电时,镍元素被氧化 C.电池充电时,氢元素被还原
D.电池放电时,H2是负极 分析与解答
放电时,负极:
H22e2H,pH下降;正极:
2NiO(OH)2e2H2O2Ni(OH)22OH,镍元素被还原,pH上升.充电时,阴
极:2H2eH2,阳极:2Ni(OH)22e2OH2NiO(OH)2H2O.
答案 CD
【重点难点提示】
1.电解原理:电极反应、放电顺序等. 2.电镀铜和电解精炼铜.
【典型例题分析】
例1 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充放电过程可以表示为:
,在此电池放电时,负极上发生反应的物质是
( )
A.Ag C.Ag2O
B.Zn(OH)2 D.Zn
分析与解答 D
解析 本题以新型电池,并且是可逆电池为背景材料,考查原电池的基本概念和原理.题中设问为“……放电时……”,故只能从Ag2O和Zn中选择,在放电时,该装置为原电池,负极上的反应是:还原剂失电子,分析Ag2O、Zn反应前后元素化合价的变化情况,可知
Zn是还原剂,在负极上反应,故选D.
原电池反应、电解反应集中在一个反应上,那就是此类的可逆电池,充电时,相当于电解池,发生电解反应;放电时,相当于原电池,发生原电池反应.并且这也是原电池、电解池原理的重要的实际应用,所以应该认真研究此类问题:
(1)根据所给总反应,判断电极上反应的物质以及电极反应式. 放电时:原电池
负极(Zn):Zn2e2H2O或Zn2e2OHZn(OH)22H
Zn(OH)2
2Ag2OH
正极(Ag2O):Ag2O2eH2O充电时:电解池
阳极(Ag):2Ag2e2OH阴极(Zn(OH)2):Zn(OH)22eAg2OH2O Zn2OH
Ag2O(2)根据所给总反应,判断电解质溶液的酸性、碱性情况.由于该反应中Zn(OH)2,
均为碱性物质,故该电池为碱性电池.
例2 (1996年高考试题)实验室用铅蓄电池电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生反应:
2负极:PbSO42ePbSO4
PbSO42H2O
2正极:PbO24HSO42e当制得0.050molCl2时,电池内消耗H2SO4的物质的量至少是( )
A.0.025mol B.0.050mol C.0.100mol D.0.200mol 分析与解答 C
解析 本题考查电解时“电子守恒”关系的应用.由于所提供的背景材料对考生来说属新且难.所以对于正确的解答此题设置了心理障碍.
在电解池中产生0.050molCl2,2Cl2eCl2,转移电子为0.100mol,此电子
应由原电池(铅蓄电池)提供,将两个电极反应式相加,得到电池的总反应式,再根据电子转移数与H2SO4的关系即可求解.
关系式:2e_________2H2SO4
0.100mol 0.100mol
注意 两电极反应式相加时,必须失得电子数相等.
例3 (1993年上海高考试题)下列叙述正确的是( )
①锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜能加快反应速率 ②镀层破坏后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀 ③电镀时,应把镀件置于电解槽的阴极
④冶炼铝时,把氧化铝加入液态冰晶石中成熔融体后电解 ⑤钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3nH2O
A.①②③④⑤ B.①③④⑤ C.①③⑤② D.②④ 分析与解答 B
解析 本题涉及的均是电化学的基本知识. ①正确.ZnCu2CuZn2,Cu—Zn—H2SO4构成无数微小原电池,加快
了反应速率.其依据是通过原电池来完成氧化还原反应时,反应速率比原来快.
②错误.白铁破损后,Zn作负极被氧化,Fe作正极被保护.而马口铁破损后,还原性Fe>Sn,Sn作正极,Fe作负极被腐蚀.所以马口铁比白铁更易被腐蚀.
③正确.电镀是电解原理的应用.金属离子(镀层金属)必须在镀件上得电子而析出,所以镀件作阴极,镀层金属作阳极.注意:当金属作阳极时(除Pt、Au外),均本身失去电子而溶解.所以在选择电极时,一定要根据电解目的选择合适的电极材料,特别是阳极的材料.
④正确.由于Al2O3的熔点很高,为了降低其熔点,采用了冰晶石. ⑤正确.铁发生吸氧腐蚀,最终被O2氧化成Fe2O3nH2O.
例4 (1991年高考试题)用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中,通电电解,当电解液的pH从6.0变为3.0时(设阴极没有H2放出,且电解液的体积不变),电极上应析出银的质量是( )
A.27mg C.108mg
分析与解答 B
B.mg D.216mg
解析 本题是高考热点题,要求考生不仅要熟练掌握AgNO3,CuSO4,NaCl溶液电解反应的方程式,而且要掌握其中量关系的规律.综合利用电荷守恒、电子守恒迅速找出需要的关系式.
(1)电极产物的关系式根据电子守恒确定.如:
2e—Cl2—H2,4e—O2—4Ag,4e—O2—2Cu
(2)电极产物与H与OH的关系根据电荷守恒确定.
电解时若只消耗溶质中的一种离子,同时必产生一种与其电荷相同的离子,并且与这种离子电荷量相等.如:
电解NaCl溶液,Cl放电,必补充另一种阴离子OH且与Cl等电荷量,所以有
Cl1Cl2OH. 2电解AgNO3溶液,Ag放电,补以H,关系式为Ag—Ag—H. 电解CuSO4溶液,Cu2放电,补以H,关系式为Cu2—Cu—2H. 只有这样才能快速、准确地解答此类计算问题.
n(H)103106103(molL1) 产生H:1035000.5(mmol) 由 H___________Ag
0.5mmol 0.5mmol
则产生Ag的质量为0.5×108=(mg).
【同步达纲练习】
1.下列叙述中,可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是 ( ) A.在氧化还原反应中,甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多 B.同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强 C.甲跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能
D.将甲、乙作电极组成原电池时,甲是负极 2.把a,b,c,d四块金属片浸泡在稀硫酸中,用导线两两相连可以组成各种原电池.若a,b相连时,a为负极;c,d相连时,c为负极;a,c相连时,c为正极;b,d相连时,b为正极.则这四种金属的活动性顺序(由大到小)为 ( )
A.a>b>c>d B.a>c>d>b C.c>a>b>d D.b>d>c>a
3.用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液,电解结束后,向剩余电解液中加适量水,能使溶液和电解前相同的是 ( )
A.AgNO3
B.H2SO4
C.NaOH D.NaCl
4.下图4-1各容器中盛有海水,铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是 ( ) A.(4)>(2)>(1)>(3) B.(2)>(1)>(3)>(4)
C.(4)>(2)>(3)>(1) D.(3)>(2)>(4)>(1)
5.用石墨作电极,电解1molL1下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是 ( ) A.HCl C.Na2SO4
B.NaOH D.NaCl
6.将分别盛有熔融的KCl,MgCl2,Al2O3三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出K,Mg,Al的物质的量之比为 ( )
A.1:2:3 B.3:2:1 C.6:3:1 D.6:3:2
7.有a,b,c,d四种金属,将a与b用导线连结起来,浸入电解质溶液中,b不易腐蚀.将a,d分别投入等浓度盐酸中,d比a反应剧烈.将铜没入b的盐溶液中,无明显变化.如果把铜浸入c的盐溶液里,有金属c析出.据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A.a,c,d,b B.d,a,b,c C.d,b,a,c D.b,a,d,c
8.将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解,通电一段时间后,某一电极增重0.0g(设电解时该电极无H2放出,且不考虑水解和溶液体积变化).此时溶液中c(H)约为 ( )
A.4103molL1 C.1103molL1
B.2103molL1 D.1107molL1
9.电解CuCl2和NaCl的混合溶液,阴极和阳极上分别析出的物质是 ( ) A.H2和Cl2 C.H2和O2
B.Cu和Cl2 D.Cu和O2
10.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用.有一种银锌电池,其电极分别为Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电极反应为:
Zn2OH2eZnOH2O
Ag2OH2O2e2Ag2OH
总反应为:Ag2OZn2AgZnO.根据上述反应式,判断下列叙述中正确的是
( )
A.使用过程中,电池负极区溶液pH减小
B.使用过程中,电子由Ag2O电极经外电路流向Zn电极 C.Zn是负极,Ag2O是正极
D.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应 11.镍—镉可充电电池可以发生反应:
该电池的负极材料是 ( ) A.Cd C.Cd(OH)2
B.NiO(OH) D.Ni(OH)2
12.燃料电池是燃料(例如CO,H2,CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置.电解质溶液是强碱(如KOH)溶液.下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是 ( )
A.负极反应式为:CH410OH8eB.正极反应式为:O22H2O4e2CO37H2O
4OH
C.随着不断放电,电解质溶液的碱性不变
D.甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧高 13.某蓄电池充放电时反应如下:
下列推断中正确的是 ( ) ①放电时Fe为正极,Ni2O3为负极
②充电时阴极上的电极反应为:Fe(OH)22e③充电时Ni(OH)2为阳极
④蓄电池的电极必浸在某碱性电解质溶液中 A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.①②③
14.以惰性电极在相同条件下同时电解500mL0.1molL1的下列各溶液,电解反应首先
Fe2OH
停止的是 ( )
A.CuCl2 C.CuSO4
B.H2SO4 D.NaOH
15.电解食盐水时,会产生一种具有消毒作用的副产物. (1)该物质是(填名称)______________________.
(2)简述产生该物质的原理:________________________________________________ __________________________________.
16.银器皿日久表面逐渐变黑色,这是由于生成了硫化银.有人设计用原电池原理加以除去.其处理方法为:将一定浓度的食盐水放入一铝制容器中,再将变黑的银器浸入溶液中,放置一段时间后,黑色会褪去而银不会损失.试回答:
(1)原电池中正极反应为_______________________________________,负极反应为__________________________________;
(2)在反应过程中有臭鸡蛋气味的气体产生,写出电池的总反应方程式:____________________________________________________________________.
217.工业上处理含Cr2O7酸性工业废水用以下方法:
①往工业废水中加入适量的NaCl,搅拌均匀;
②用铁作电极进行电解,经过一段时间后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生; ③过滤回收沉淀,废水达到排放标准. 试回答下列各问题:
(1)写出电解时的电极反应式.
阳极:____________________;阴极:____________________.
2(2)写出Cr2O7转变为Cr3的离子方程式.
(3)电解过程中,Cr(OH)3和Fe(OH)3是怎样产生的?
(4)能否将Fe改成石墨电极?为什么?
18.市场上出售的“热敷袋”其主要成分为铁屑、碳粉、木屑和少量氯化钠、水等.热敷袋启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用时打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量,使用完后,会发现有大量铁锈存在.请回答下列各问题:
(1)热敷袋产生的热量来源是__________________________. (2)碳粉的主要作用是_____________________________. (3)加入NaCl的主要作用是___________________________.
(4)写出生成铁锈的有关方程式(按生成过程分步写,不可合并成总式)_______ ___________________________________________________.
19.将含0.4molCuSO4和0.4molNaCl的1L溶液用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.3molCu,则在另一电极上得到的气体应为多少升?(标准状况下)(提示:气体的溶解忽略不计)?
20.以石墨作电极,电解饱和CuCl2溶液.
(1)写出电极反应式.
(2)分析阴阳两极附近pH的变化趋势.
(3)电解一段时间后(即未完全电解),取出电极,将溶液搅拌均匀,测得溶液的pH与原CuCl2溶液相比下降了,试解释原因.
参
【同步达纲练习】
1.CD 2.B 3.BC 4.A 5.C 6.D 7.B 8.A 9.B 10.AC 11.A 12.C 13.A 14.A 15.(1)次氯酸钠
电解(2)2NaCl2H2OCl22NaOH2NaOHCl2H2 NaClNaClOH2O 2AgS2,Al3eAl3
16.(1)Ag2S2e(2)2Al3Ag2S6H2O17.(1)Fe2e2Al(OH)33H2S6Ag
H2
Fe2,2H2e2(2)Cr2O76Fe214H2Cr36Fe37H2O
(3)H放电,c(H)下降促使水的电离c(OH)增大,OH与Fe3和Cr3结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3.
(4)不能,用石墨作阳极时,电极反应为2Cl2e2有还原剂无法还原Cr2O7.
Cl2,不能产生Fe2,没
18.(1)Fe被O2氧化放出的能量 (3)用作电解质溶液 (4)Fe2e(2)在原电池反应中作正极
Fe2,O24e2H2O4OH,
Fe22OHFe(OH)2,4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3
219.阳极上的反应:放电顺序ClOHSO4
首先 2Cl2eCl2 然后 4OH4eO22H2O
阴极上的反应:放电顺序为Cu2H 首先 Cu22eCu 然后 2H2eH2
因为只得到0.3molCu,小于0.4molCu的总量,所以阴极上只有第一反应. 根据电子守恒,设在阳极上产生x molCl2和y molO2 _2eCu__________得:
0.3mol0.6mol2x4y0.6 x0.420.2(mol)解得y=0.05mol
在阳极上生气体:(0.2mol+0.05mol)×22.4L/mol=5.6L 20.(1)①2Cl2e②Cu22eCl2 Cu
(2)①阴极:pH下降.因为Cl2溶于水后与水反应生成HCl和HClO,使c(H)增大,pH下降:Cl2H2OHClHClO
②阳极:pH升高.c(Cu2)下降,不利于水解反应,使c(H)下降,pH升高:
Cu22H2OCu(OH)22H
(3)Cl2与水反应是使pH下降的主要因素.
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