電解池兩極三判斷
江蘇 倪洪海
解答電解原理及其應(yīng)用的有關(guān)問題,一般的思路是先確定電解池的陰、陽兩極,再分析溶液中陰、陽離子的放電順序,最后寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式。而確定電解池兩極是解題的切入點,那么如何確定電解池的兩極呢?下面簡要介紹常用的方法。
一、根據(jù)電子移動方向或電流方向判斷
A、a為正極、b為負(fù)極
B、a為陽極、b為陰極
C、電解過程中,d電極質(zhì)量增加
D、電解過程中,氯離子濃度不變
解析 電解時,電流的流向是:電源正極→電解池陽極,電解池陰極→電源負(fù)極。從圖中可以看出,a為正極,b為負(fù)極,c為陽極,d為陰極。電極反應(yīng)式分別為陽極:2Cl--2e-=Cl2↑;陰極:Cu2++2e-=Cu。所以電解過程中,c極有氣體(Cl2)析出,溶液中的氯離子濃度降低;d極有固體(Cu)析出,質(zhì)量增加。
答案 AC
電解池的陽極反應(yīng)是電極本身或電解質(zhì)溶液中的陰離子失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng);陰極反應(yīng)是溶液中陽離子得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)。根據(jù)電極產(chǎn)物逆向推理可得出電解池的陰、陽兩極及電極反應(yīng)。
例2 下圖中X、Y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無色無味氣體放出,符合這一情況的是( )。
二、根據(jù)電極反應(yīng)判斷
a極板
b極板
X電極
Z溶液
A
鋅
石墨
負(fù)極
CuSO4
B
石墨
石墨
負(fù)極
NaOH
C
銀
鐵
正極
AgNO3
D
銅
石墨
負(fù)極
CuCl2
解析 a極板質(zhì)量增加,是由于不活潑金屬陽離子在a極板上得到電子被還原,所以a極板作陰極,b極板作陽極,X為電源的負(fù)極,Y為電源的正極。b極板處(陽極)放出無色無味的氣體,則b極材料不可能是活潑金屬,可能是石墨,溶液中的OH-放電,產(chǎn)生O2。綜合分析,只有A項符合題意。
答案 A
例3 近年來,加“碘”食鹽較多使用了碘酸鉀,KIO3在工業(yè)上可用電解法制取,以石墨和鐵為電極,KI溶液為電解液在一定條件下電解,反應(yīng)式為:KI+3H2O==KIO3+3H2↑。下列有關(guān)說法中,正確的是( )。
A、電解時,石墨作陰極,鐵作陽極
B、電解時,在陽極上產(chǎn)生氫氣
C、電解后得到KIO3產(chǎn)品的步驟有:過濾→濃縮→結(jié)晶→灼燒
三、根據(jù)反應(yīng)原理判斷
D、電解中,每轉(zhuǎn)移0.6mol電子,理論上可得到0.1mol無水KIO3晶體
解析 電解時,若用鐵作陽極,則是鐵先失去電子,故石墨作陽極,鐵作陰極;陰極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑,陽極反應(yīng)式為I-+6OH--6e-== +3H2O,所以電解時,陰極上產(chǎn)生氫氣;KIO3能溶于水,故要得到KIO3產(chǎn)品的第一步不應(yīng)該是過濾;根據(jù)電解總反應(yīng)式可知,每轉(zhuǎn)移0.6mol電子,理論上可得到0.1mol無水KIO3晶體。
答案 D
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