2011版高中化学全程学习方略课件：1.2电能转化为化学能——电解(鲁科版选修4)概要.ppt

3.如图两个电解槽中，A、B、C、D均为石墨电极。如果电解过程中共有0.02 mol电子通过，下列叙述中正确的是（ ） A.甲烧杯中A极上最多可析出铜0.64 g B.甲烧杯中B极上电极反应式为 4OH- 2H2O+O2↑+4e- C.乙烧杯中滴入酚酞试液，D极附近先变红 D.乙烧杯中C极上电极反应式为 4H++4e- 2H2↑ 【解析】选C。本题考查电解原理和计算。解题时应看 清仪器的连接方式，判断准电极和电极反应。首先根据 与电源正负极的连接判断出A、C为阳极，而B、D为阴 极，甲电解池中，A极发生4OH- 2H2O+O2↑+4e-，B 极发生Cu2++2e- Cu，而乙电解池中C极发生2Cl- Cl2↑+2e-，而D极发生2H++2e- H2↑，从而破 坏水的电离平衡,使c（OH-）＞c（H+），使酚酞变红色。 4.电解100 mL含c(H+)=0.30 mol/L的下列溶液，当电路 中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是 （ ） A．0.10 mol/L Ag+ B．0.20 mol/L Zn2+ C．0.20 mol/L Cu2+ D．0.20 mol/L Pb2+ 【解析】选C。解答本题时首先要考虑阳离子的放电顺 序，然后再考虑电子守恒的应用。对于选项A，Ag+先放 电，H+后放电，电极反应式为Ag++e- Ag，2H++2e- H2↑，当电路中通过0.04 mol电子时，只析出 0.01 mol金属银，即1.08 g。与选项A类似，选项C中析 出金属铜0.02 mol，即1.28 g。对于选项B，H+先放 电，Zn2+后放电，电极反应式为2H++2e- H2↑， Zn2++2e- Zn，当电路中通过0.04 mol电子时，先放 出0.015 mol H2，后最多析出0.005 mol金属锌，即 0.325 g。与选项B类似，选项D中最多析出0.005 mol金 属铅，即1.035 g。 【规范解答】选A。a极板质量增加，必定是金属在a极析出。a极一定是阴极，则X一定为电源的负极，所以Ｃ选项电源电极名称错，B选项Z溶液为NaOH溶液，电解时无金属析出，被排除。又因为b极有无色无臭气体放出，该气体只能是O2，而D选项电解CuCl2溶液，阳极产生的气体是黄绿色的有剌激性气味的Cl2，Ｄ选项被排除。 【变式训练】如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（ ） A.逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C.a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D.a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 【解析】选D。本题考查电解原理。解题时首先分析阴、 阳极反应，写出电极反应式再进行判断。 由图可知a为阴极，b为阳极，由于电极为石墨，且在溶 液中存在的微粒为Na+、SO42-、H+和OH-，故电极反应为： 阳极4OH- O2↑+2H2O+4e-；阴极4H++4e- 2H2↑， 两极均产生无色、无味气体，且阳极气体比阴极气体 少；由于阳极附近OH-减少，故c(H+)＞c(OH-)，呈酸 性，由于阴极附近H+减少，故c(H+)＜c(OH-)，呈碱性， 故滴入石蕊，阳极附近显红色，阴极附近显蓝色。 【例2】电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。 请回答以下问题： (1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则 ①电解池中X极上的电极反应式为__________。 在X极附近观察到的现象是________________。 ②Y电极上的电极反应式为________________， 检验该电极反应产物的方法是______________ (2)如要用电解法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则①X电极的材料是_____，电极反应式是__________。②Y电极的材料是_____，电极反应式是____________。 【规范解答】此题是考查电解饱和食盐水的相关知识。 根据电源的正负极可以确定X应为电解池的阴极，发生 还原反应：2H++2e- H2↑，同时有碱生成；Y为电解 池的阳极，发生氧化反应：2Cl- Cl2↑+2e-，实验 室检验Cl2一般使用湿润的淀粉碘化钾试纸，若变蓝证 明有Cl2生成；根据电解精炼铜的原理可知，阳极Y极应 用粗铜，阴极X极