1、贵州省册亨一中 2011 届高三化学备考学案 24：电解原理电解池既能与学科内知识交叉，也可在学科间形成知识交叉，因而其题相对较难。难点磁场请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。有 一 电 解 池 ， 电 极 为 惰 性 电 极 ， 内 装 Na2SO3(aq)， 通 以 直 流 电 ， 惰 性 电 极 上 发 生 化 学反 应 。(1)阴极上的反应为： ；(2)阳极上的反应为： 。案例探究例题某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值，其实验方案的要点为：用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如图 241。强度为 I A，通电时间为 t s 后，精确测得某电极上析出的
2、铜的质量为 m g。图 241试回答：(1)这些仪器的正确连接顺序为( 用图中标注仪器接线柱的英文字母表示，下同)E 接_，C 接_ ，_接 F。实验线路中的电流方向为_C_(2)写出 B 电极上发生反应的离子方程式_，G 试管中淀粉 KI 溶液变化的现象为_，相应的离子方程式是_。(3)为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序是_。称量电解前电极质量 刮下电解后电极上的铜并清洗 用蒸馏水清洗电解后电极 低温烘干电极后称量 低温烘干刮下的铜后称量 再次低温烘干后称量至恒重(4)已知电子的电量为 1.61019 C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：NA=_。命题意图：考查学生对
3、电解原理的理解及完成电解实验的能力。知识依托：电解原理。错解分析：电解 CuCl2(aq)发生如下反应：Cu2 2Cl CuCl 2电 解Cl2 有毒，须作处理，装置中 G，作用即此，如果不注意观察，忽略了或猜不透 G 的作用，就会得出错误的答案。不能排除干扰，也会得出错误答案。解题思路：(1)B 电极上应产生 Cl2：2Cl 2e =Cl2B 极上流出电子，电子进入直流电源的正极，即 F 极，由此可得仪器连接顺序及电流方向。(2)B 中产生 Cl2，Cl 2 进入 G 中与 KI 反应，有 I2 生成，I 2 使淀粉变蓝色。(3)镀在 A 电极上的 Cu 是没必要刮下的，也无法刮干净，还能将
4、 A 电极材料刮下，故两步须排除在外。(4)由电学知识，可求电量 Q：Q=I At s=It C由此可求出通过的电子个数：N(e )= 1919-06.C0.6ItIt其物质的量为：n(e )= A19A19-. NItIt而电子个数与 Cu 的关系为：Cu2 2e =Cu根据生成 Cu m g 得：= 1-ol64 A1906.NItNA 可求。答案：(1)D A B F B A D E(2)2Cl 2e =Cl2 变蓝色 Cl22I =2Cl I 2(3)(4)NA= mol1906.14tIm锦囊妙计1.电解时，要注意阴离子的放电顺序：S2 Br Cl 低价含氧酸根OH 高价含氧酸根F
5、若用比 Ag 活泼的金属作电极进行电解时，金属阴极被保护，金属阳极被腐蚀，即其放电能力大于 S2 。2.电镀和电解精炼都属于电解，可应用电解原理解决该类问题。3.电解与电学相联系，电子与电流的关系为：n(e )= A19A1906.06. NstIQC歼灭难点训练1.() 下列关于铜电极的叙述正确的是( )A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D.电解稀 H2SO4 制取 H2、O 2 时铜作阳极2.() 用 Pt 电极电解 AgF(aq)，电流强度为 a A，通电时间为 t min，阴极增重 m g，阳极上生成标准状况下的纯净气体 V L
6、，以 q C 表示一个电子的电量，M r 表示 Ag 的相对原子质量，则阿伏加德罗常数 NA 可表示为( )A. mol1 B. mol1Vqta34 mtrC. D.以上答案都不对mtMr603.() 用图 242 所示的装置进行电解。通电一会儿，发现湿润的淀粉 KI 试纸的C 端变为蓝色。则：图 242(1)A 中发生反应的化学方程式为_。(2)在 B 中观察到的现象是_、_、_。(3)室温下，若从电解开始到时间 t s，A、B 装置中共收集到标准状况下的气体 0.168 L，若电解过程中无其他副反应发生，经测定电解后 A 中溶液体积恰为 1000 mL，则 A 溶液的pH 为_。4.()
7、将羧酸的碱金属盐电解可得烃类化合物。例如：2CH3COOKH 2O CH3CH32CO 2H 22KOH 电 解(阳) (阳) (阴) (阴)据下列衍变关系回答问题：ClCH2COOK(aq) A(混合物) 电 解 EDCBBO (1)写出电极反应式阳极 ，阴极 。(2)写出下列反应方程式AB： ，BC ： 。(3)D 和 B 在不同条件下反应会生成三种不同的 E，试写出它们的结构简式 、 。附：参考答案难点磁场解析：电解池中存在四种离子：H 、OH 、Na 和 SO ，阴极吸引阳离子 H 和23Na ，H 得到电子成为 H2 逸出；阳极吸引阴离子 OH 和 SO ，SO 失去电子成为23SO
8、 。24答案：2H 2e =H2 SO 2e H 2O=SO 2H 2324歼灭难点训练1. AC2.提示：若认为逸出气体是 F2，则会误选 A；若粗心未把 t min 转化为 60t s 进行计算，则会误选 B；若忽视单位则会误选 C。正确答案应是： mol1mqMar60答案：D3.提示：可以认为线路中串联了 3 个电解池。当选定一个为研究对象时，另外的 2 个可看作是线路或是电阻。浓 H2SO4先选定湿润的淀粉 KI 试纸为研究对象。由于 C 端变为蓝色，可知 C 端有 I2 生成：2I 2e =I2I2 使淀粉变蓝色。该反应是在电解池的阳极发生的反应，由此可以断定外接电源的 E 端为负
9、极，F 端为正极。(1)(2)选 A(或 B)为研究对象，可忽略 B(或 A)和淀粉 KI 试纸的存在。(3)由题意可得如下关系式：4H O22H 2根据气体的体积可求出 n(H )、c (H )及 pH。答案：(1)4AgNO 3 4AgO 24HNO 3电 解(2)石墨极有气泡产生 Cu 极周围变蓝色 溶液中有蓝色沉淀生成(3)24.解析：准确理解题给信息是解决问题的关键。电解 CH3COOK(aq)时，阳极吸引阴离子：CH3COO 和 OH ， 事 实 上 放 电 的 是CH3COO ， 2CH3COO 2e 2CO2 CH3 CH3 ，阴极吸引阳离子：H 和 K ，放 电的是 H ，2H 2e =2H2答案：(1)2ClCH 2COO 2e CH2ClCH 2Cl2CO 22H 2e =H2(2)CH2ClCH 2Cl2KOH CH2(OH)CH 2(OH)2KCl CH2(OH)CH 2(OH)O 2 OHCCHO 2H 2O Cuw.w.w.k.s.5.u.c.o.m
