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文檔簡介

本文格式為Word版,下載可任意編輯——高考化學(xué)電化學(xué)試題分析與技巧高考化學(xué)電化學(xué)試題的分析與技巧金點(diǎn)子:

本專題的試題包括:新型電池,溶液中離子的放電依次,電解后溶液pH的求算,原電池、電解池、電鍍池的對比分析等。在解題時(shí),所涉及到的方法有正逆判析、電荷守恒、電子守恒等。其主體內(nèi)容如下:

1.原電池、電解池、電鍍池的對比2.用惰性電極對電解質(zhì)溶液舉行電解時(shí)的各種變化處境對比注:電解CuCl2溶液,從理論上講,其濃度減小,水解產(chǎn)生的c(H+)減小,pH增大。但實(shí)際上,陽極產(chǎn)生的Cl2不成能全部析出,而有一片面溶于陽極區(qū)溶液中,且與H2O回響生成HCl和HClO,故pH減小。

經(jīng)典題:

例題1:(1993年上海高考題)

:有a、b、c、d四種金屬。將a與b用導(dǎo)線連接起來,浸入電解質(zhì)溶液中,b不易腐蝕。將a、d分別投入等濃度鹽酸中,d比a回響強(qiáng)烈。將銅浸入b的鹽溶液里,無明顯變化。假設(shè)把銅浸入c的鹽溶液里,有金屬c析出。據(jù)此判斷它們的活動性由強(qiáng)到弱的依次是()

A.a(chǎn)cdbB.dabcC.dbacD.badc方法:金屬越活潑,越易失電子,通常處境下腐蝕也越快。當(dāng)兩種金屬相連浸入電解質(zhì)溶液后,根據(jù)得失優(yōu)先法,對金屬活動性與腐蝕快慢可互換判析。

捷徑:根據(jù)得失優(yōu)先法:活潑金屬作負(fù)極,被腐蝕,所以a、b中活潑性ab;

a、d與等濃度鹽酸回響d比a強(qiáng)烈,即da;

Cu與b鹽溶液不回響,而能與c鹽溶液回響置換出c,說明活潑性bc,以此得答案為B。

總結(jié):金屬越活潑,越易失電子,其腐蝕也越快。片面考生由于未及考慮金屬活動性與失電子才能及腐蝕快慢的關(guān)系,而誤選C。

例題2:(1991年全國高考題)

:用兩支惰性電極插入500mLAgNO3溶液中,通電電解,當(dāng)電解液的pH值從6.0變?yōu)?.0時(shí)(設(shè)陰極沒有H2放出,且電解液體積不變),電極上應(yīng)析出銀的質(zhì)量是()

A.27mgB.54mgC.108mgD.216mg方法:無論是原電池,還是電解池,在放電過程中,正負(fù)極和陰陽極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量均相等。此題可根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒求解。

捷徑:題中pH=6可理解成由于Ag+的水解而使溶液顯弱酸性,當(dāng)pH變?yōu)?時(shí),n(H+)=1×10-3mol·L-1×0.5L=5×10-4mol,根據(jù)有1mol電子轉(zhuǎn)移可產(chǎn)生1molH+或1molAg知,n(Ag)=n(H+)=5×10-4mol,m(Ag)=5×10-4mol×108g·mol-1=5.4×10-2g=54mg,以此得答案B。

總結(jié):電子守恒是解答出此題的關(guān)鍵。片面考生由于對該題中pH=6及H+濃度的變化與轉(zhuǎn)移電子和析出Ag的關(guān)系不理解,而展現(xiàn)解題錯(cuò)誤。此類試題也可擴(kuò)展至多種溶液的混合物舉行電解(留神混合時(shí)各物質(zhì)間的回響)的處境,也可擴(kuò)展至原電池與電解池共存及電解池的串聯(lián)問題。請記?。弘娮邮睾恪?/p>

例題3:(1998年全國高考)以下關(guān)于銅電極的表達(dá)正確的是()

A.銅鋅原電池中銅是正極B.用電解法精煉粗銅時(shí)銅作陽極C.在鍍件上電鍍銅時(shí)可用金屬銅作陽極D.電解稀硫酸制H2、O2時(shí)銅作陽極方法:結(jié)合電極回響舉行判斷。

捷徑:銅鋅原電池中,由于銅的金屬活動性比鋅弱,所以鋅作負(fù)極,銅作正極。在精煉銅時(shí),粗銅作陽極,鍍件作陰極,CuSO4溶液作電解液,電解稀H2SO4時(shí),惰性電極作陽極(鉑電極或石墨電極),銅可以作陰極。以此得答案為AC。

總結(jié):在原電池中,活潑金屬作負(fù)極,不活潑金屬作正極。在電解池中,金屬作陽極(Pt、Au除外)金屬失電子。金屬作陰極,金屬不會失電子。

例題4:(1996年全國高考)測驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣,已知鉛蓄電池放電時(shí)發(fā)生如下回響:

今若制得Cl20.050mol,這時(shí)電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是()A.0.025molB.0.050molC.0.10molD.0.20mol方法:根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒求解。

捷徑:鉛蓄電池中總的回響式為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,有2個(gè)電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,即若產(chǎn)生2mol電子,必然消耗2molH2SO4。電解食鹽水中,總回響式為:2NaCl+電解2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑,當(dāng)有1molCl2生成時(shí),有2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。上述回響可用關(guān)系式2H2SO4→2mol電子→1molCl2,所以要制取0.05molCl2就消耗0.10molH2SO4。選C。

總結(jié):假設(shè)套用電解AgNO3溶液時(shí)產(chǎn)生1molH+就通過1mol電子的公式解此題時(shí)就會發(fā)生錯(cuò)誤,理由是應(yīng)用公式的范圍不對。題中是在原電池中,而公式適用于電解。

例題5:(1994年全國高考)銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它的充電和放電過程可以表示為:

在此電池放電時(shí),負(fù)極上發(fā)生回響的物質(zhì)是()

A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.Zn方法:從得失電子分析。

捷徑:從得失電子的處境判斷,失去電子的物質(zhì)為負(fù)極,其化合價(jià)在回響中會升高。所以由上式可知在負(fù)極上發(fā)生回響的物質(zhì)是Zn。應(yīng)選D。

總結(jié):解答該題,首先務(wù)必看清回響式中充電與放電的方向,然后才能分析。片面考生常因沒有留神充電和放電的方向,而展現(xiàn)誤選A現(xiàn)象。

此題為新情境試題,解答此類試題要擅長理解題示的信息,并將此信息和已學(xué)的學(xué)識以及要解決的問題聯(lián)系起來,舉行分析和判斷。依據(jù)原電池工作原理,在負(fù)極上發(fā)生氧化回響,負(fù)極材料一般是較為活潑的金屬,在電極回響中失去電子,被氧化。

例題6:(1993年全國高考)下圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后察覺a極板質(zhì)量增加,b極板處有無色無臭氣體放出,符合這一處境的是()方法:采用淘汰法解題。

捷徑:a極板質(zhì)量增加,說明X為負(fù)極,擯棄C。且該電解質(zhì)溶液中含有不活潑金屬離子,又?jǐn)P棄B。b極有無色無臭氣體放出,溶液中無Cl—,擯棄D。以此得答案為A。

總結(jié):這是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的電化學(xué)問題。首先從電解產(chǎn)物或現(xiàn)象或電極回響式判斷電源的正負(fù)極(或極板的陰陽極),然后再確定極板的材料是惰性電極還是金屬材料。結(jié)果確定電解質(zhì)溶液的溶質(zhì)成分。若需計(jì)算,應(yīng)放在題目的結(jié)果。這是一般的解題程序。

例題7:(2000年蘇、浙、吉高考理科綜合)

:熔融鹽燃燒電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為陽極燃?xì)?,空氣與CO2的混合氣體為陰極助燃?xì)?,制得?50℃下工作的燃料電池,完成有關(guān)的電池回響式:

陽極回響式:2CO+2CO32-→4CO2+4e-陰極回響式:

,總電池回響式:

方法:電極放電處境抉擇于電極材料、電解質(zhì)溶液及電子流向。確定電極回響時(shí)可將題中材料舉行拆分,根據(jù)放電規(guī)律以獲得電極回響式與總回響式。

捷徑:根據(jù)課本中“犧牲陽極的陰極養(yǎng)護(hù)法”知,陽極也即負(fù)極,陰極也即正極。將原電池中材料舉行拆分,負(fù)極(陽極)為CO燃?xì)夂虲O32-,正極(陰極)為空氣中的O2和CO2,故正極(陰極)回響式為O2+2CO2+4e-=2CO32-,合并正、負(fù)極電極回響式得總電池回響式為:2CO+O2=2CO2。

總結(jié):該題出錯(cuò)主要理由有:陰陽極與正負(fù)極的聯(lián)系未掌管、正負(fù)極材料未拆分清、熔融碳酸鹽的作用未理解。以此造成不能正確書寫出回響式。

例題8:(1998年上海高考)氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下:

粗鹽H2ONaOHNa2CO3Cl2H2脫鹽10%NaOH、16%NaCl溶液電解化鹽精制沉渣NaCl晶體50%NaOH溶液依據(jù)上圖,完成以下填空:

(1)在電解過程中,與電源正極相連的電極上所發(fā)生回響的化學(xué)方程式為。與電源負(fù)極相連的電極鄰近,溶液pH(選填:不變、升高或下降)

(2)工業(yè)食鹽含Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)。精制過程發(fā)生回響的離子方程式為

。

(3)假設(shè)粗鹽中SO42—含量較高,務(wù)必添加鋇試劑除去SO42—,該鋇試劑可以是(選填a,b。c多項(xiàng)選擇扣分)

a.Ba(OH)2

b.Ba(NO3)2

c.BaCl2(4)為有效除去Ca2+、Mg2+、SO42—,參與試劑的合理依次為(選填a,b,c多項(xiàng)選擇扣分)

a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加鋇試劑b.先加NaOH,后加鋇試劑,再加Na2CO3c.先加鋇試劑,后加NaOH,再加Na2CO3(5)脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異,通過、冷卻、(填寫操作名稱)除去NaCl。

(6)在隔膜法電解食鹽水時(shí),電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū),防止Cl2與NaOH回響;

采用無隔膜電解冷的食鹽水時(shí),Cl2與NaOH充分接觸,產(chǎn)物僅是NaClO和H2,相應(yīng)的化學(xué)方程式為。

方法:理清圖示過程,再根據(jù)要求逐一分析。

捷徑:(1)電解食鹽水,與電源正極相連的電極發(fā)生的回響是2Cl——2e—=Cl2↑,與電源負(fù)極相連的電極上發(fā)生的回響是2H++2e=H2↑,消耗H+,即產(chǎn)生OH—,所以溶液的pH升高。

(2)除去Ca2+:Ca2++CO32—=CaCO3↓,除去Mg2+:Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓。由于Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3,所以Mg2+與OH—,與CO32—混合時(shí),總是生成Mg(OH)2沉淀。

(3)除去SO42—應(yīng)選擇Ba2+,假設(shè)參與Ba(NO3)2溶液中會引進(jìn)雜質(zhì)NO3—,而參與Ba(OH)2,BaCl2就不會增加新的雜質(zhì)。

(4)除雜質(zhì)時(shí)參與Ba2+和OH—無先后之分,但Na2CO3確定在BaCl2之后參與,由于CO32—還要除去多余的Ba2+,過濾沉淀后即認(rèn)為NaCl被提純。

(5)脫鹽工序?qū)嶋H上是分開NaOH和NaCl,由于NaCl溶解度小,因而NaCl首先析出,其操作過程是蒸發(fā)(裁減溶劑便于溶液濃縮)、冷卻、結(jié)晶,經(jīng)過濾得NaCl晶體。

(6)如無隔膜會發(fā)生:Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O,因電解食鹽水回響式為電解電解2NaCl+2H2O==2NaOH+H2+Cl2,兩回響式相加得NaCl+H2O==NaClO+H2↑。

以此得該題的答案為:(1)2Cl——2e—=Cl2↑升高(2)Ca2++CO32—=CaCO3↓,Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓(3)ac(4)bc(5)蒸發(fā)過濾(6)NaCl+H2O電解電解===NaClO+H2↑或2NaCl+2H2O====H2↑+2NaOHCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。

總結(jié):該題為一學(xué)科內(nèi)的綜合題,解答時(shí),要求考生從多方考慮題設(shè)要求。

金鑰匙:

例題1:常見鋅錳干電池在放電時(shí)的總回響可表示為:Zn(s)+2MnO2(s)+2NH4+=Zn2++Mn2O3(s)+2NH3+2H2O,該電池放電時(shí),正極區(qū)發(fā)生回響的物質(zhì)是()A.ZnB.只有MnO2C.MnO2和NH4+D.Zn2+和NH3方法:根據(jù)題示放電回響分析。

捷徑:根據(jù)題中總回響可知,必有NH4+參與電極回響,其正確的電極回響式為2MnO2+2e-+2NH4+=Mn2O3+H2O+2NH3,以此得正確答案為C。

總結(jié):該題片面考生易錯(cuò)選B。其出錯(cuò)的理由是認(rèn)為原電池放電時(shí),正極區(qū)某物質(zhì)得電子,被恢復(fù),根據(jù)回響方程式可知,只有MnO2得電子,故正極區(qū)回響的物質(zhì)只有MnO2。其錯(cuò)解的理由乃是未能正確分析電極回響,以偏概全所致。嚴(yán)密的分析是正確求解的前提,有些考生在解題中往往會因過程思維不嚴(yán)、規(guī)律推理不當(dāng)、循環(huán)論證、忽略特例、以偏概全等而導(dǎo)致錯(cuò)誤,此點(diǎn)務(wù)必引起重視。

例題2:在常溫下,用惰性電極電解飽和Na2CO3溶液,以下說法中不正確的是()A.溶液的pH不變B.溶液中Na2CO3的物質(zhì)的量不變C.Na2CO3溶液的濃度不變D.Na2CO3的水解程度不變方法:在用惰性電極電解Na2CO3時(shí),相當(dāng)于電解水。但由于Na2CO3溶液為飽和溶液,故電解過程中溶液的濃度不變。以此可通過水量變更分析獲解。

捷徑:由于溫度保持不變,電解Na2CO3飽和溶液時(shí),其濃度也不變,故溶液的pH不變,Na2CO3的水解程度不變。由于有H2和O2析出,造成溶液中水量裁減,因此將有Na2CO3·10H2O析出,故溶液中Na2CO3的物質(zhì)的量裁減,B選項(xiàng)錯(cuò)誤。

總結(jié):“飽和”二字是該題的有效信息,片面學(xué)生由于未能理清溶液為飽和溶液,而將其誤認(rèn)為不飽和,結(jié)果錯(cuò)誤推出隨著電解的舉行溶液濃度不斷增大的結(jié)論。對電解過程中溶液濃度的分析,務(wù)必分清原溶液是飽和還是不飽和,以及電解后溶液濃度的變化。

例題3:從H+、Cu2+、Na+、SO、Cl-5種離子中兩兩恰當(dāng)?shù)亟M成電解質(zhì),按以下要求舉行電解:

(1)以碳棒為電極,電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量裁減,水量不變,那么采用的電解質(zhì)是______。

(2)以碳棒為電極,電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量不變,水量裁減,那么采用的電解質(zhì)是_____。

(3)以碳棒為陽極,鐵棒為陰極,電解過程中電解質(zhì)和水量都裁減,那么電解質(zhì)是____。

方法:此題要求將5種離子分成陰陽離子二類,陽離子為H+、Cu2+、Na+,其放電依次為Cu2+>H+,水溶液中Na+在電極上不能得電子;

陰離子為SO、Cl-、OH-,其放電依次為Cl->OH-,水溶液中SO在電極上不能失電子。再根據(jù)要求確定電解質(zhì)。

捷徑:(1)以碳棒為電極,電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量裁減,水量不變,那么陽離子只能為H+、Cu2+,陰離子只能為Cl-,其電解質(zhì)是HCl、CuCl2。

(2)以碳棒為電極,電解過程中電解質(zhì)質(zhì)量不變,水量裁減,那么相當(dāng)于電解水,要求陽離子除H+外,不能在電極上放電,陰離子除OH-外,不能在電極上放電,以此其電解質(zhì)是Na2SO4、H2SO4。

(3)以碳棒為陽極,鐵棒為陰極,兩電極均不參于電極回響,電解過程中要求電解質(zhì)和水量都裁減,那么電解質(zhì)是CuSO4、NaCl。

總結(jié):片面學(xué)生由于未能理清放電依次而出錯(cuò)。在確定放電處境時(shí),既要考慮電極材料,又要考慮溶液中離子得失電子的才能,而當(dāng)溶液相互混合時(shí),還要考慮離子間的回響問題。

例題4:將K2MnO4溶液酸化時(shí),可制得KMnO4:3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2+2H2O,但最高產(chǎn)率只有66.7%,所以制取KMnO4常用電解法,即以鐵、石墨作電極電解K2MnO4溶液,那么以下有關(guān)表達(dá)正確的是()

A.鐵作陽極,電極回響為:Fe-2e-=Fe2+B.鐵作陽極,電極回響為:2H++2e-=H2↑C.石墨作陽極,電極回響為:MnO42--e-=MnO4-D.石墨作陰極,電極回響為:4OH--4e-=O2↑+2H2O方法:解答此題時(shí)要從目的啟程,即抓住制取KMnO4這一終結(jié)點(diǎn)。以此分析電極材料及電極回響時(shí),不能僅從課本中常見電池理解,還要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際去分析。

捷徑:要從K2MnO4制得KMnO4,陽極務(wù)必發(fā)生MnO42--e-=MnO4-,其材料只能為惰性電極,A、B錯(cuò),C正確。再分析D選項(xiàng),陰極應(yīng)為得電子的恢復(fù)回響,故亦錯(cuò)誤。故正確答案為C。

總結(jié):由于MnO42-為含氧酸根離子,不少學(xué)生未能抓住電解目的,認(rèn)為MnO42-不成能在電極上放電,又未能正確理解陰陽極上的得失電子問題而錯(cuò)選D。“概括處境概括分析”是馬克思主義活的靈魂,在解題時(shí),既要理清、聯(lián)系課本上的根基學(xué)識,又要依據(jù)題目要求去求解,唯有學(xué)活用活課本學(xué)識,方能有所出息。如將電解池的陰陽極隔開與混合,那么電解結(jié)果也有很大的不同。

例題5:某工廠用離子交換膜電解槽電解飽和食鹽水以制得H2和Cl2,并以獲得的氣體來生產(chǎn)鹽酸。生產(chǎn)鹽酸時(shí),將電解后所得Cl2和H2按體積比為1︰1.15的比例送入合成爐燃燒器中燃燒。從合成爐上部出來的氣體(400℃)經(jīng)空氣冷卻至130℃左右,再經(jīng)石墨冷卻器冷卻至20~30℃,進(jìn)入第一枯燥塔,用90%左右的硫酸噴淋枯燥,出來的氣體進(jìn)入其次枯燥塔,用98%的濃硫酸枯燥脫水,結(jié)果進(jìn)入降膜式吸收塔用稀酸吸收,生成濃度為35%的鹽酸從底部流出,冷卻后入成品貯槽,未被吸收的氣體再用水吸收,變成稀酸后進(jìn)入降膜式吸收塔用以吸收HCl氣體。

(1)粗鹽中混有Ca2+、Mg2+、SO42-、泥砂等雜質(zhì),請你設(shè)計(jì)一個(gè)最合理的除雜質(zhì)測驗(yàn)方案,并寫明簡要的操作步驟和有關(guān)的離子方程式。

(2)進(jìn)入合成爐內(nèi)的Cl2與H2的體積比為何要1︰1.15?能否使Cl2過量?(3)假設(shè)該廠每臺電解槽每天耗食鹽1770kg(NaCl含量95%),按以上操作,在有20%損耗時(shí),可生產(chǎn)多少噸35%的鹽酸?方法:雜質(zhì)的去除要考慮兩點(diǎn),一是所加試劑均過量,二是不能引入新的雜質(zhì)。生產(chǎn)中的過量問題,要從概括物質(zhì)啟程,考慮工業(yè)產(chǎn)品盡可能純真。計(jì)算時(shí)應(yīng)留神雜質(zhì)、損耗、過量等問題。

捷徑:(1)方案:①加過量BaCl2溶液②加過量NaOH溶液③加過量Na2CO3溶液④過濾⑤加鹽酸調(diào)至中性。

(2)Cl2與H2完全回響時(shí)的體積比為1:1。H2過量是為了使Cl2能充分回響。

假設(shè)Cl2過量。那么Cl2有剩余,因其溶解度較大,將會使生產(chǎn)出的鹽酸中含有游離的Cl2。

(3)根據(jù)電解回響2NaCl+2H2O

Cl2↑+H2↑+2NaOH,n(Cl2)=n(H2)=n(NaCl)==1.15×104mol。即分別有1.15×104molCl2及H2生成。因Cl2與H2按1︰1.15體積比混合,故加入回響的Cl2為1.00×104mol,不計(jì)損耗可得HCl為2.00×104mol×36.5g/mol=7.30×105g,換算成35%的鹽酸為7.30×105g÷35%=2.09×106g=2.09t。

總結(jié):除雜質(zhì)時(shí),片面學(xué)生由于未考慮所加試劑的過量問題而將Na2CO3溶液放在BaCl2溶液之前而出錯(cuò)。計(jì)算時(shí)未能留神單位而出錯(cuò)。課本中學(xué)識、原理與工業(yè)生產(chǎn)過程有機(jī)的串聯(lián),是測驗(yàn)考生的綜合才能,應(yīng)用才能和學(xué)識遷移才能的重要題型,解題時(shí)既要按照課本,又要考慮工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際處境,更加是過量問題。

4321510150A例題6:

關(guān)于“電解氯化銅溶液時(shí)的pH變化”問題,化學(xué)界有以下兩種不同的觀點(diǎn):觀點(diǎn)一:“理論派”認(rèn)為電解氯化銅溶液后溶液的pH升高。觀點(diǎn)二:“測驗(yàn)派”經(jīng)過反復(fù)、屢屢、精確的測驗(yàn)測定,證明電解氯化銅溶液時(shí)pH值的變化如右圖曲線關(guān)系。

請回復(fù)以下問題:

①電解前氯化銅溶液的pH值處于A點(diǎn)位置的理由是:

(用離子方程式說明)。

②“理論派”所持觀點(diǎn)的理論依據(jù)是:

。

③“測驗(yàn)派”的測驗(yàn)結(jié)論是

,他們所述“精切實(shí)驗(yàn)”是通過

確定的。

④你持何種觀點(diǎn)?你所持觀點(diǎn)的理由是(從化學(xué)原理加以簡述)

。

方法:此題要從電解過程中的實(shí)際處境加以分析,即陽極產(chǎn)生的Cl2不能全部析出,而有片面溶于陽極區(qū)的溶液中,以此造成溶液的pH下降。

捷徑:分析①中電解前氯化銅溶液的pH值處于A點(diǎn)位置的理由是CuCl2水解之故;

②中“理論派”所持觀點(diǎn)的是從電解過程中物質(zhì)的變化舉行的分析,依據(jù)是隨著電解的舉行,CuCl2溶液的濃度下降,造成Cu2+水解產(chǎn)生的H+濃度下降。③中測驗(yàn)派的測驗(yàn)結(jié)論可從圖示找得答案。④回復(fù)本人所持觀點(diǎn),應(yīng)從崇敬測驗(yàn)事實(shí)方面舉行回復(fù)。以此可得解題結(jié)果:①Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,②由于CuCl2溶液中存在上述平衡,在電解時(shí),Cu2+得電子被恢復(fù),致使水解平衡向逆方向移動,造成c(H+)下降,pH升高。③pH降低,測得溶液的pH。④同意“測驗(yàn)派”的觀點(diǎn),由于2Cl——2e—=Cl2,Cl2+H2OHCl+HClO,生成HCl、HClO,從而造成pH下降。

總結(jié):此題對考生來說,有確定的難度,片面考生未能緊緊依靠測驗(yàn)事實(shí)去分析,而僅僅從理論上去解釋,結(jié)果造成錯(cuò)誤。當(dāng)理論與測驗(yàn)相沖突時(shí),應(yīng)崇敬測驗(yàn)事實(shí),從測驗(yàn)的實(shí)際處境啟程,在考慮多方影響因素的處境下舉行整體分析。切不成一意孤行,抓住理論不放。

例題7:鉻是一種用途廣泛的化工原料,但六價(jià)鉻具有猛烈的致癌作用,且又是一種嚴(yán)重的污染物。工業(yè)上為了處理含Cr2O72-酸性工業(yè)廢水,按下面的方法處理:往工業(yè)廢水中參與適量NaCl,以鐵為電極舉行電解,經(jīng)過一段時(shí)間有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放標(biāo)準(zhǔn)。試回復(fù):

(1)參與適量NaCl是為了;

(2)電極回響式:陽極,陰極;

(3)由Cr2O72-變Cr3+的離子方程式為;

(4)工業(yè)廢水由酸性變堿性理由是;

(5)能否改用石墨電極?理由是什么?方法:從題設(shè)目的〔Cr2O72-→Cr(OH)3〕啟程,根據(jù)電解原理中陰陽極的放電依次,再從放電后產(chǎn)生的離子間的氧化恢復(fù)回響去分析而獲得答案。

捷徑:根據(jù)題意,廢水的處理是使Cr2O72-變成Cr(OH)3。因此陽極上的鐵失去電子變成Fe2+,再被Cr2O72-氧化成Fe3+,Cr2O72-本身被恢復(fù)成Cr3+,NaCl不參與電極回響,故(1)中參與適量NaCl是為了增加廢水的導(dǎo)電性。(2)中電極回響式,陽極為Fe-2e-=Fe2+,陰極為2H++2e-=H2↑。(3)中的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。(4)由于H+不斷放電而消耗及Cr2O72-與Fe2+回響時(shí)消耗H+,造成c(H+)降低,破壞了水的電離平衡,結(jié)果造成溶液中c(OH-)C(H+)。(5)不能改用石墨電極,因用石墨作電極,陽極產(chǎn)生Cl2,得不到Fe2+,結(jié)果因缺少恢復(fù)劑,不能使Cr2O72-轉(zhuǎn)化成Cr3+,產(chǎn)生Cr(OH)3而除去。

總結(jié):片面學(xué)生未能分析測驗(yàn)?zāi)康?,而僅依據(jù)電解過程,造成錯(cuò)答、錯(cuò)析較多。電解在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用較多,電解飽和食鹽水、廢水的處理、高錳酸鉀的生產(chǎn)等均用到電解。在此類試題面前,既要掌管電解原理,又要辨明生產(chǎn)目的。

聚寶盆:

1.判斷兩種金屬單質(zhì)活動性的強(qiáng)弱可以從多角度對比,歸納起來主要有①根據(jù)元素周期表中的位置,②根據(jù)金屬活動性依次表,③置換回響,④一致條件下金屬失去電子的才能,⑤一致條件下金屬陽離子得電子的才能,⑥原電池正、負(fù)極中的金屬電極等。判斷金屬腐蝕的快慢程度一般由快到慢的依次為:電解池中的陽極原電池中的負(fù)極無養(yǎng)護(hù)措施的金屬原電池中的正極電解池中的陰極。

2.新型原電池及電解池中回響原理及電極回響式的書寫是高考化學(xué)的熱點(diǎn)題型。此類試題的解題思路一般為:從電解產(chǎn)物或現(xiàn)象或電極回響式判斷電源的正負(fù)極(或極板的陰陽極)→確定極板材料是惰性材料還是某種金屬材料→拆分參與電極回響的全體材料以確定回響物與生成物→書寫電極回響與總回響式→確定電解質(zhì)溶液中溶質(zhì)的變化。若需計(jì)算,可采用電子守恒法。

3.離子的放電依次的對比陽極(失電子):金屬(Pa、Au除外)S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根離子F-。

陰極(得電子):Ag+Hg2+Cu2+Pb2+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+。

當(dāng)H+與Pb2+、Fe2+、Zn2+濃度一致時(shí),得電子才能H+Pb2+Fe2+Zn2+。

留神:(1)由于失電子才能OH-含氧酸根離子F-,所以含氧酸根離子及F-不會在水溶液中失去電子,而是OH-離子失電子產(chǎn)生O2。

(2)由于得電子才能H+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+,所以Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+等活潑金屬陽離子不會在水溶液中得電子,而是H+得電子產(chǎn)生H2。

(3)除Pa、Au等不活潑金屬外,金屬作陽極,均為金屬失去電子。

4.電解后電解質(zhì)溶液的恢復(fù)要使電解后溶液恢復(fù)到原狀況,只需將陰陽兩極析出的物質(zhì)相互回響后參與即可。

如用惰性電極電解CuCl2溶液,陽極析出Cl2,陰極析出Cu,電解后參與CuCl2即可。

如用惰性電極電解CuSO4溶液,陽極析出O2,陰極析出Cu,電解后參與CuO即可。

如用惰性電極電解NaCl溶液,陽極析出Cl2,陰極析出H2,電解后參與HCl即可。

如用惰性電極電解NaCO3溶液,陽極析出O2,陰極析出H2,電解后參與H2O即可。

5.電解回響類型剖析以惰性電極電解酸、堿、鹽的水溶液,根據(jù)離子的放電依次可以總結(jié)出如下規(guī)律:

(1)水不加入回響,相當(dāng)于溶質(zhì)分解,如無氧酸,不活潑金屬的無氧酸鹽。

電解HCl溶液:2HClH2↑+Cl2↑電解CuCl2溶液:CuCl2Cu+Cl2↑(2)只有水加入的回響,相當(dāng)于電解水,如含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬的含氧酸鹽。

陽極:4OH--4e-=O2↑+2H2O,陰極:4H++4e-=2H2↑。

總回響:2H2O2H2↑+O2↑(3)水和溶質(zhì)均加入回響,如活潑金屬的無氧酸鹽和不活潑金屬的含氧酸鹽。

電解NaCl溶液:2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH電解CuSO4溶液:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4電解AgNO3溶液:4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO36.串聯(lián)電路放電處境在串聯(lián)電路中,各電極(正負(fù)極或陰陽極)的得失電子數(shù)均相等。有關(guān)此類試題的計(jì)算,可通過得失電子守恒予以獲解。

熱身賽:

1.蓄電池在放電時(shí)起原電池的作用,在充電時(shí)起電解池的作用。下式是愛迪生蓄電池分別在充電和放電時(shí)發(fā)生的回響:

Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2。

以下有關(guān)對愛迪生蓄電池的推斷錯(cuò)誤的是()

A.放電時(shí),F(xiàn)e是負(fù)極,NiO2是正極B.充電時(shí)陰極上的電極回響式為:Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-C.放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的陰離子是向正極方向移動D.蓄電池的電極務(wù)必浸入堿性電解質(zhì)溶液中2.用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液,當(dāng)陰極上增重ag時(shí),在陽極上同時(shí)產(chǎn)生bL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),從而可知M的原子量為()

A.B.

C.

D.3.甲、乙兩個(gè)電解池均以鉑為電極,且彼此串聯(lián),甲池盛有AgNO3溶液,乙池中盛有確定量的某鹽溶液,通電一段時(shí)間后,測得甲池電極質(zhì)量增加2.16g,乙池電極上析出0.24g金屬,那么乙池中的溶質(zhì)可能是()

A.CuSO4

B.MgSO4

C.Al(NO3)3

D.Na2SO44.將K2MnO4溶液酸化時(shí),可制得KMnO4:3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2+2H2O,但最高產(chǎn)率只有66.7%,所以制取KMnO4常用電解法,即以鐵、石墨作電極電解K2MnO4溶液,那么以下有關(guān)表達(dá)正確的是()

A.鐵作陽極,電極回響為:Fe-2e-=Fe2+B.鐵作陽極,電極回響為:2H++2e-=H2↑C.石墨作陽極,電極回響為:MnO42--e-=MnO4-D.石墨作陰極,電極回響為:4OH--4e-=O2↑+2H2O5.右圖中每一方格表示有關(guān)的一種回響物或生成物,其中粗框表示初始回響物(回響時(shí)參與的水或生成的水,以及生成沉淀時(shí)的其它產(chǎn)物均已略去)。

填寫以下空白:

(1)物質(zhì)B是

,F(xiàn)是,J是

。

(2)回響①的離子方程式為:

,I參與D生成J的化學(xué)方程式為

(3)說明H參與D生成J的理由:

6.由于Fe(OH)2極易被氧化,所以測驗(yàn)室難用亞鐵鹽溶液與燒堿回響制得白色純真的Fe(OH)2沉淀。若用右圖所示測驗(yàn)裝置可制得純真的Fe(OH)2沉淀。兩極材料分別為石墨和鐵。

①a電極材料為,其電極回響式為。

②電解液d可以是,那么白色沉淀在電極上生成;

也可以是,那么白色沉淀在兩極之間的溶液中生成。

A.純水B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.CuCl2③液體c為苯,其作用是,在參與苯之前,對d溶液舉行加熱處理的目的是。

④為了在短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀,可以采取的措施是。

A.改用稀硫酸做電解液B.適當(dāng)增大電源電壓C.適當(dāng)縮小兩電極間距離D.適當(dāng)降低電解液溫度⑤若d改為Na2SO4溶液,當(dāng)電解一段時(shí)間,看到白色沉淀后,再反接電源,持續(xù)電解,除了電極上看到氣泡外,另一明顯現(xiàn)象為。

7.銀器皿日久外觀逐步變黑色,這是由于生成硫化銀,有人設(shè)計(jì)用原電池原理加以除去,其處理方法為:將確定濃度的食鹽溶液放入一鋁制容器中,再將變黑的銀器浸入溶液中,放置一段時(shí)間后,黑色會褪去而銀不會損失。試回復(fù):在此原電池回響中,正極發(fā)生的回響為;

負(fù)極發(fā)生的回響為;

回響過程中產(chǎn)生有臭雞蛋氣味的氣體,那么原電池總回響方程式為。

8.在陶瓷工業(yè)上常遇到因陶土里混有氧化鐵而影響產(chǎn)品質(zhì)量的問題。解決方法致意是把這些陶土和水一起攪拌,使微粒直徑在10—9m~10—7m之間,然后插入兩根電極,接通直流電源,這時(shí)陽極聚集,陰極聚集,理由是。

9.為了測定某白鐵皮中含鋅的百分率,舉行如下測驗(yàn),取一小塊白鐵皮試樣ag,置于燒杯中,參與過量的稀鹽酸,用外觀皿蓋好,可以見到開頭時(shí)產(chǎn)生氣泡的速度很

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