电解池(电解原理及应用习题) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/18 19:41:57星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

电解池及其应用

一、 电解池的工作原理

1电解:在直流电的作用下, 在两电极上分别发生 和

的过程叫做电解。

2电解池:把 转化为 能的装置叫 ,也叫 。 3.电解池中的基本关系:

阳极:与电源 相连, 电子,发生 反应,元素化合价 ①电极 阴极:与电源 相连, 电子,发生 反应,元素化合价 ②闭合回路:电子从 流出,经过 、 ,流入

电解池内:阳离子从 移动向 ,阴离子从 移动向 。

阴阳离子的定向移动形成电流。

4. 电解池的构成条件:

(1) (2) (3) (4) 5.电解池中离子的放电顺序:

物质在电解池的阴、阳两极得失电子发生发生氧化还原反应的过程叫放电。 阴极(阳离子放电顺序):

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极:

①为活性电极如金属单质(除Pt、Au)等时,则阳极材料自身优先放电。 ②为惰性电极(石墨、Pt等)时,阴离子的放电顺序: -----

S2>I>Br>Cl>OH>含氧酸根(如NO3-、SO42-、CO32-等)>F- 常见惰性电极电解电解质溶液类型

①H2SO4阴极 阳极

总化学方程式

②NaOH阴极 阳极

总化学方程式

③KNO3阴极 阳极

总化学方程式

4HCl阴极 阳极 ○

总化学方程式

⑤CuCl2阴极 阳极

总化学方程式

⑥NaCl阴极 阳极

总化学方程式

⑦CuSO4阴极 阳极

总化学方程式

1

二、电解原理的应用

1、氯碱工业:电解饱和食盐水 2、电镀

阳极: ;阴极: ;电解质溶液: 3、精炼铜

阳极: ;阴极: ;电解质溶液: 4、电冶金

活泼金属,如钾、钙、钠、镁、铝的冶炼

钠的冶炼: 镁的冶炼: 铝的冶炼:

1.某学生欲完成反应2HCl+2Ag===2AgCl↓+H2↑而设计了下列四个实验,你认为可

行的是 ( )

2.用惰性电极电解下列溶液一段时间后,再加入一定量的另一种物质(括号内),溶液能恢复到与原溶液完全一样的是?????????????????????( ) A. CuCl2 (CuSO4) B.NaOH (NaOH) C.NaCl (HCl) D.CuSO4(Cu(OH)2)

3.pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是???????????????????????????( ) A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4

++2+

4.在H2O中加入等物质的量的Ag 、 Na 、 Ba 、NO3ˉ SO42ˉ、Clˉ,该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后,氧化产物与还原产物的质量比是???????( ) A.1∶8 B.8∶1 C.35.5 ∶108 D.108∶35.5 5.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,当阴极上增重a g时,在阳极上同时产生bL氧气(标准状况),则M的相对原子质量为????????????????( ) A.

22.4ax11.2ax5.6ax2.5ax B. C. D. bbbb6.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是?????????????? ( )

A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液p H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

7. 以铁为阳极、铜为阴极,对足量NaOH溶液进行电解,一段时间后得到2molFe(OH)3沉淀,此时消耗水的物质的量共为

A.2mol B.3mol C.4mol D. 5mol 8.用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.4 mol氧化铜后恰好恢复至电解前的浓度。则电解过程中转移电子的物质的量是 ( ) A.1.6 mol B.1.2 mol C.0.8 mol D.0.4 mol

2

9.将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后,某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积的变化)。此时溶液中氢离子浓度约为( )

-3-3-3-7

A.4×10mol/L B.2×10mol/L C.1×10mol/L D.1×10mol/L 10.用质量均为100g的铜做电极,电解AgNO3溶液。电解一段时间后,两电极上的质量差为28g。则两极的质量分别为( ) A.阳极100g,阴极128g B.阳极93.6g,阴极121.6g C.阳极91.0g,阴极119.0g D.阳极86.0g,阴极114.0g

11. 500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3)=6mol·L,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到22.4 L气体(标准状况),下列说法正确的是(假设电解前后溶液的体积不变)

+-1

A. 原混合溶液中 c (K)为2 mol·L B. 上述电解过程中共转移4 mol电子 C.电解得到的Cu的物质的量为0.5mol

+-1

D. 电解后溶液中c(H)为2 mol·L

12.(2010·南京期末)用惰性电极电解2 L 1.0 mol/L CuSO4溶液,在电路中通过0.5 mol 电子后,调换正负极继续电解,电路中通过了1 mol电子,此时溶液中c(H)为(假设体积不变) ( )

A.1.5 mol/L B.0.75 mol/L C.0.5 mol/L D.0.25 mol/L

13.工业上为了处理含有Cr2O72的酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中

-1

加入适量的NaCl,以Fe为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3 沉淀生成,工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题。 (1)两极发生的电极反应式

阳极_______________________ _______阳极__________________________________ (2)写出Cr2O72变为Cr3的离子方程式 。

(3)工业废水由酸性变为碱性的原因是_______________________________________。 (4)________(填“能”或“不能”)改用石墨电极,原因是_____________________ _____________________________________________________________________。

3