寒假作业(八)学习目标1.通过比较，会识别判断、设计原电池、电解池、电镀池。2.建立分析电解问题的基本思维模型。3.了解电解在物质制备和物质提纯(或废水处理)中的应用，并能正确书写相应的电极反应式。一、原电池、电解池、电镀池的判断与设计原电池和电解池的判断和设计(1)先分析有无外接电源，无外接电源的可能为原电池，然后用原电池的构成条件判断确定。(2)有外接电源的为电解池。其中当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同时，则为电镀池；其余情况为电解池。(3)理论上，自发的氧化还原反应可以设计成原电池。
(4)电镀时，待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极，用含镀层金属离子的溶液作电镀液。(5)电解精炼某金属时，该纯金属作阴极，含有杂质的该金属作阳极，用含有该金属离子的溶液作电解液。(6)已知某反应设计电解池时，常用该反应的还原剂作阳极，用可提供该反应中得电子离子的物质作电解液。二、电解问题的分析方法解答电解问题的五步分析法第一步：看。先看清楚电极材料，对于惰性电极如石墨、铂等，不参与阳极的氧化反应；对于铜、银等活泼电极，阳极参与电极反应。第二步：离。写出溶液中所有的电离方程式(包括水的电离方程式)，确定溶液中含有的离子。
第三步：分。将离子分成阳离子组、阴离子组，阳离子向阴极迁移，阴离子向阳极迁移。第四步：写。按发生还原反应、氧化反应的顺序写出电极反应式。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。第五步：判。根据电极反应式分析判断电解结果：电极产物、两极现象、离子浓度、溶液酸碱性及pH变化等。三、电解在物质制备和提纯中的应用1．电解在物质制备中的应用常涉及电极反应式的书写，需注意的问题是：(1)书写电解池中电极反应式时，要用实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成化学式。(2)书写两极电极反应式时，要确保阴极得到电子的数目与阳极失去电子的数目相等。(3)书写电极反应式时，要判断阳极溶解生成的阳离子是否和电解质溶液中的阴离子发生反应。
2．电解在物质提纯(或废水处理)中的应用(1)电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。(2)当电解池的电极材料为活性电极时，则阳极为电极本身失电子，不能再用电解规律。(3)铁作阳极时，铁失去电子生成Fe2＋而不是Fe3＋。1．下列有关电化学装置的示意图正确的是( )
2.如图装置中发生反应的离子方程式为Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，下列说法错误的是( )A．a、b不可能是同种材料的电极B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸D．该装置可看作是铜—锌原电池，电解质溶液是稀硫酸3．如图甲、乙为相互串联的两个电解池，下列说法正确的是( )A．甲池若为精炼铜的装置，A极材料是粗铜B．乙池中若滴入少量酚酞溶液，开始一段时间后C电极附近变浅红色C．若甲池为电镀铜的装置，阴极增重12.8g，乙池阳极放出气体为4.48LD．Fe极的电极反应式为2H
2O＋2e－===H2↑＋2OH－4．用惰性电极电解硫酸铜溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.01mol，阴极无气体逸出，则阴极上析出铜的质量为( )A．0.64g B．1.28g C．2.56g D．5.12g5.用惰性电极电解硫酸铜溶液，整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示(气体体积均在相同状况下测定)。欲使溶液恢复到起始状态，应向溶液中加入( )A．0.1molCuO B．0.1molCuCO3C．0.075molCu(OH)
2 D．0.05molCu2(OH)2CO36．如图为用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是TiO2中的氧解离进入熔融盐中而得到纯钛。下列说法正确的是( )A．a极是正极，石墨极是阴极B．反应后，石墨电极的质量不发生变化C．电解过程中，O2
－、Cl－均向a极移动D．阴极的电极反应式为TiO2＋4e－===Ti＋2O2－7．一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法正确的是( )A．b为直流电源的负极B．阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑C．工作时，乙池中溶液的pH减小D．若有1mol离子通过A膜，理论上阳极生成5.6mL气体8．高铁酸钠(Na
2FeO4)是一种新型绿色水处理剂。工业上可用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如图所示，两端隔室中离子不能进入中间隔室。下列说法错误的是( )A．阳极反应式：Fe－6e－＋8OH－===FeO2－4＋4H2OB．甲溶液可循环利用C．离子交换膜a是阴离子交换膜D．当电路中通过2mol电子的电量时，会有1molH2生成
9．一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法，其原理如图所示，电极C1、C2为惰性电极。下列说法正确的是( )A．C1极上发生还原反应B．C1极上的电势比C2极上的电势高C．若有1molNO－3被还原，则有1molH＋通过质子膜迁移至阴极区D.若有机物为葡萄糖(C6H12O6)，则1mol葡萄糖被完全氧化时，理论上电极流出20mol电子10．三室式电渗析法处理含硫酸钠废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na
＋和SO 2－4可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是( )A．通电后中间隔室的SO 2－4向阳极迁移，阳极区溶液pH增大B．该法在处理含硫酸钠废水时可以得到氢氧化钠和硫酸产品C．阴极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极区溶液pH降低D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的氧气生成11．采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是( )
A．阳极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑B．电解一段时间后，阳极室的pH未变C．电解过程中，H＋由a极区向b极区迁移D．电解一段时间后，a极生成的O2与b极反应的O2等量12．如图装置闭合电键时，电流表的指针将发生偏转。试回答下列问题。
(1)A池是________，Zn的电极名称是________；B池是________，Pt的电极名称是________。(2)写出下列有关反应：Zn极上电极反应式：_________________________；Pt极上电极反应式：__________________________。(3)B池中的总反应的化学方程式为_____________________________________。(4)如果要用B池给铁片镀上一层Cu，则B池应作何改进？________________。13．某同学设计了一个燃料电池(如图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答相关问题：(1)通入氢气的电极为______(填“正极”或“负极”)，负极的电极反应式为_____________。
(2)石墨电极为______(填“阳极”或“阴极”)，反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液，________(填“铁极”
或“石墨极”)区的溶液变红。(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将______(填“增大”“减小”或“不变”)。精铜电极上的电极反应式为_____________________________。14．铬是常见的过渡金属之一，研究铬的性质具有重要意义。(1)在如图装置中，观察到装置甲中铜电极上产生大量的无色气体；而装置乙中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量红棕色气体。由此可得到的结论是_________________________。
(2)工业上使用下图装置，采用石墨作电极电解Na2CrO4溶液，使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，其转化原理为_________________________________________________________________。15．O
3是一种常见的绿色氧化剂，可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。(1)电极a是________极，电极反应式为________。(2)H
＋的移动方向是________。(3)标准状况下，当有5.6LO2反应时，收集到O2和O3混合气体4.48L，O3的体积分数为________。16．工业上为了处理含有Cr2O 2－7的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量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)写出两极发生反应的电极反应式：____________________________________________。(2)写出Cr
2O 2－7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)能否改用石墨作电极，为什么？
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