人教版高中化学选择性必修1化学反应原理浙江专版精品课件 第4章 化学反应与电能 第2节 第2课时 电解原理的应用.pptVIP

答案:(1)负极H2+2OH--2e-══2H2O(2)阳极铁极(3)减小Cu2++2e-══Cu解析:(1)通入氢气的电极为负极,电解质溶液呈碱性,该电极反应式为H2+2OH--2e-══2H2O。(2)石墨电极与电源的正极连接,石墨电极为阳极,反应一段时间后,在乙装置中滴入酚酞溶液,溶液中的H+在阴极(Fe极)放电,破坏了附近的水的电离平衡,该区域的溶液显碱性,因此铁极的溶液先变红。(3)粗铜中比铜活动性强的金属失去电子被氧化,溶液中的铜离子得到电子被还原,因此硫酸铜溶液浓度将减小;精铜电极上的电极反应式为Cu2++2e-══Cu。答案:(1)Fe-2e-══Fe2+2H++2e-══H2↑(2)6Fe2+++14H+══6Fe3++2Cr3++7H2O(3)在阴极反应及与Fe2+反应的过程中,消耗大量的H+,使溶液pH增大,促进Fe3+、Cr3+水解并最终转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀。解析:阴极:2H++2e-══H2↑,阳极:Fe-2e-══Fe2+,产生的Fe2+在向阴极移动的过程中与向阳极移动的相遇,发生氧化还原反应:6Fe2+++14H+══6Fe3++2Cr3++7H2O,使转化为Cr3+,同时Fe2+也转化为Fe3+,在以上电解的阴极反应及Fe2+与的氧化还原反应中消耗了大量的H+,溶液的pH不断增大,有利于Fe3+、Cr3+生成相应的Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀。【拓展延伸】能否用Cu电极来代替Fe电极?请简述理由。答案:不能。若用Cu电极来代替Fe电极,产生的Cu2+不能将转化为Cr3+,不能除去废水中的。学以致用如图中的A为直流电源,B为浸透氯化钠饱和溶液和酚酞溶液的滤纸,C为电镀槽,接通电路后,发现B上的c点显红色。请回答下列问题:(1)电源A的a为极。?(2)滤纸B上发生的总反应方程式为。?(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌,接通K点,使c、d两点短路,则电极e上发生的反应为,电极f上发生的反应为,槽中盛放的电镀液可以是或(只要求填两种电解质溶液)。?答案:(1)正(2)2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH(3)Zn-2e-══Zn2+Zn2++2e-══ZnZnSO4溶液Zn(NO3)2溶液解析:(1)根据c点显红色,则该极上发生的反应为2H++2e-══H2↑,即该极为阴极,与电源的负极相连,所以a是正极。(2)滤纸B上发生的总反应方程式为2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH。(3)c、d两点短路后,e为阳极,反应为Zn-2e-══Zn2+。欲实现铁上镀锌,则阴极反应为Zn2++2e-══Zn。电镀液用含镀层金属离子的电解质溶液,所以可用ZnSO4溶液或Zn(NO3)2溶液等。二、电解的有关计算重难归纳1.计算的原则。(1)阳极失去的电子数等于阴极得到的电子数。(2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等。(3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。2.计算的方法。(1)得失电子守恒法计算:用于串联电路、通过阴阳两极的电量相同等类型的计算,其依据是电路上转移的电子数相等。(2)总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列比例式计算。(3)关系式计算:借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。电解计算时常用的定量关系为4e-~4H+~4OH-~2H2~O2~2Cu~4Ag。3.计算的步骤。(1)正确书写电极反应式(要注意阳极材料)。(2)当溶液中有多种离子共存时,要确定放电离子的先后顺序。(3)最后根据得失电子守恒进行相关的计算。用惰性电极电解100mL饱和食盐水,生成112mL氢气(标准状况)时,溶液的pH是多少?提示:设生成NaOH的物质的量为xmol。2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2 1 xmol 0.005mol得:x=0.01典例剖析常温下用惰性电极电解200mL氯化钠、硫酸铜的混合溶液,所得气体的体积随时间变化如下图所示,根据图中信息回答下列问题。(气体体积已换算成标准状况下的体积,且忽略气体在水中的溶解和溶液体积的变化)(1)曲线(填