6.甲、乙兩個(gè)電解池均以Pt為電極，且互相串聯(lián)，甲池盛有AgNO₃溶液，乙池中盛有一定量的某鹽溶液，通電一段時(shí)間后，測(cè)得甲池中電極質(zhì)量增加2.16 g，乙池中電極上析出0.64 g金屬，則乙池中溶質(zhì)可能是　

A.CuSO₄　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B.MgSO₄　

C.Al(NO₃)₃　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.Na₂SO₄　

5.如下圖所示兩個(gè)裝置中，溶液體積均為200 mL，開(kāi)始時(shí)電解質(zhì)溶液的濃度均為0.1 mol·L^－1，工作一段時(shí)間后，測(cè)得導(dǎo)線上通過(guò)0.02 mol電子，若不考慮鹽水解和溶液體積的變化，則下列敘述正確的是

A.產(chǎn)生氣體的體積：①＞②　

B.電極上析出固體的質(zhì)量：①＞②　

C.溶液的pH變化：①增大，②減小　

D.電極反應(yīng)式：　

①陽(yáng)極：4OH^－－4e^－===2H₂O+O₂↑　

②陰極：2H⁺+2e^－===H₂↑　

4.氫鎳電池是近年開(kāi)發(fā)出來(lái)的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳

電池的總反應(yīng)式是：H₂+NiO(OH)　　　 Ni(OH)₂。根據(jù)此反應(yīng)式判斷下列敘述中正確的是

A.電池放電時(shí)，電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大　

B.電池放電時(shí)，鎳元素被氧化　

C.電池充電時(shí)，氫元素被還原　

D.電池放電時(shí)，H₂是負(fù)極　

3.下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是　

A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡　

B.用鋅片做陽(yáng)極，鐵片做陰極，電解氯化鋅溶液，鐵片表面出現(xiàn)一層鋅　

C.把銅片插入三氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵　

D.把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速率加快　

2.(2002年上海高考題)某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時(shí)，為使Cl₂被完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖的裝置，則對(duì)電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是　

A.a為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaCl　

B.a為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaCl　

C.a為陽(yáng)極，b為陰極；HClO和NaCl　

D.a為陰極，b為陽(yáng)極；HClO和NaCl　

1.銀鋅電池廣泛用做各種電子儀器的電源，它的充電和放電過(guò)程可以表示為：2Ag+

Zn(OH)₂ 　　Ag₂O+Zn+H₂O,在此電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是　

A.Ag　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B.Zn(OH)₂　

C.Ag₂O　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.Zn　

4．實(shí)戰(zhàn)演練

電解原理的應(yīng)用

(1)制取物質(zhì)：例如用電解飽和食鹽水溶液可制取氫氣、氯氣和燒堿。

(2)電鍍：應(yīng)用電解原理，在某些金屬或非金屬表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過(guò)程。電鍍時(shí)，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽(yáng)極，選擇含有鍍層金屬陽(yáng)離子的鹽溶液為電解質(zhì)溶液。電鍍過(guò)程中該金屬陽(yáng)離子濃度不變。

(3)精煉銅：以精銅作陰極，粗銅作陽(yáng)極，以硫酸銅為電解質(zhì)溶液，陽(yáng)極粗銅溶解，陰極析出銅，溶液中Cu²⁺濃度減小

(4)電冶活潑金屬：電解熔融狀態(tài)的Al₂O₃、MgCl₂、NaCl可得到金屬單質(zhì)。

3．例題精講

例1某學(xué)生試圖用電解法根據(jù)電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量來(lái)驗(yàn)證阿伏加德羅常數(shù)值，其實(shí)驗(yàn)方案的要點(diǎn)為：

①用直流電電解氯化銅溶液，所用儀器如圖24-1。

②強(qiáng)度為I A，通電時(shí)間為t s后，精確測(cè)得某電極上析出的銅的質(zhì)量為m g。

圖24-1

試回答：

(1)這些儀器的正確連接順序?yàn)?用圖中標(biāo)注儀器接線柱的英文字母表示，下同)

E接____________，C接____________，____________接F。

實(shí)驗(yàn)線路中的電流方向?yàn)開(kāi)_______→_______→________→C→________→________

(2)寫出B電極上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____________，G試管中淀粉KI溶液變化的現(xiàn)象為_(kāi)___________，相應(yīng)的離子方程式是____________。

(3)為精確測(cè)定電極上析出銅的質(zhì)量，所必需的實(shí)驗(yàn)步驟的先后順序是____________。

①稱量電解前電極質(zhì)量 ②刮下電解后電極上的銅并清洗 ③用蒸餾水清洗電解后電極 ④低溫烘干電極后稱量 ⑤低溫烘干刮下的銅后稱量 ⑥再次低溫烘干后稱量至恒重

(4)已知電子的電量為1.6×10^－19 C。試列出阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算表達(dá)式：N_A=____________。

命題意圖：考查學(xué)生對(duì)電解原理的理解及完成電解實(shí)驗(yàn)的能力。

知識(shí)依托：電解原理。

錯(cuò)解分析：電解CuCl₂(aq)發(fā)生如下反應(yīng)：

Cu²⁺+2Cl^－Cu+Cl₂↑

Cl₂有毒，須作處理，裝置中G，作用即此，如果不注意觀察，忽略了或猜不透G的作用，就會(huì)得出錯(cuò)誤的答案。不能排除②⑤干擾，也會(huì)得出錯(cuò)誤答案。

解題思路：(1)B電極上應(yīng)產(chǎn)生Cl₂：

2Cl^－－2e^－====Cl₂↑

B極上流出電子，電子進(jìn)入直流電源的正極，即F極，由此可得儀器連接順序及電流方向。

(2)B中產(chǎn)生Cl₂，Cl₂進(jìn)入G中與KI反應(yīng)，有I₂生成，I₂使淀粉變藍(lán)色。

(3)鍍?cè)贏電極上的Cu是沒(méi)必要刮下的，也無(wú)法刮干凈，還能將A電極材料刮下，故②⑤兩步須排除在外。

(4)由電學(xué)知識(shí)，可求電量Q：

Q=I A×t s=It C

由此可求出通過(guò)的電子個(gè)數(shù)：

N(e^－)=

其物質(zhì)的量為：

n(e^－)=

而電子個(gè)數(shù)與Cu的關(guān)系為：

Cu²⁺+2e^－====Cu

根據(jù)生成Cu m g得：

　=×

N_A可求。

答案：(1)D　　 A　　 B　　 F　　 B　　 A　　 D　　 E

(2)2Cl^－－2e^－====Cl₂↑ 變藍(lán)色 Cl₂+2I^－====2Cl^－+I₂↓

(3)①③④⑥

(4)N_A=mol^－1

例2.用Pt電極電解AgF(aq)，電流強(qiáng)度為a A，通電時(shí)間為t min，陰極增重m g，陽(yáng)極上生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的純凈氣體V L，以q C表示一個(gè)電子的電量，M_r表示Ag的相對(duì)原子質(zhì)量，則阿伏加德羅常數(shù)N_A可表示為(　 )

A.mol^－1 B.mol^－1

C.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.以上答案都不對(duì)

.解析：若認(rèn)為逸出氣體是F₂，則會(huì)誤選A；若粗心未把t min轉(zhuǎn)化為60t s進(jìn)行計(jì)算，則會(huì)誤選B；若忽視單位則會(huì)誤選C。正確答案應(yīng)是：mol^－1

例3.用圖24-2所示的裝置進(jìn)行電解。通電一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色。則：

圖24-2

(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________。

(2)在B中觀察到的現(xiàn)象是________、________、________。

(3)室溫下，若從電解開(kāi)始到時(shí)間t s，A、B裝置中共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體0.168 L，若電解過(guò)程中無(wú)其他副反應(yīng)發(fā)生，經(jīng)測(cè)定電解后A中溶液體積恰為1000 mL，則A溶液的pH為_(kāi)_____。

解析：可以認(rèn)為線路中串聯(lián)了3個(gè)電解池。當(dāng)選定一個(gè)為研究對(duì)象時(shí)，另外的2個(gè)可看作是線路或是電阻。

先選定濕潤(rùn)的淀粉KI試紙為研究對(duì)象。由于C端變?yōu)樗{(lán)色，可知C端有I₂生成：

2I^－－2e^－====I₂

I₂使淀粉變藍(lán)色。該反應(yīng)是在電解池的陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)，由此可以斷定外接電源的E端為負(fù)極，F(xiàn)端為正極。

(1)(2)選A(或B)為研究對(duì)象，可忽略B(或A)和淀粉KI試紙的存在。

(3)由題意可得如下關(guān)系式：

4H⁺~O₂+2H₂

根據(jù)氣體的體積可求出n(H⁺)、c(H⁺)及pH。

答案：(1)4AgNO₃4Ag+O₂↑+4HNO₃

(2)石墨極有氣泡產(chǎn)生　 Cu極周圍變藍(lán)色 　　　 溶液中有藍(lán)色沉淀生成

(3)2

例4.將羧酸的堿金屬鹽電解可得烴類化合物。例如：

2CH₃COOK+H₂OCH₃-CH₃↑+2CO₂↑+H₂↑+2KOH

　　(陽(yáng))　　 　　(陽(yáng))　　 　(陰)　　　　　　　 (陰)

據(jù)下列衍變關(guān)系回答問(wèn)題：

ClCH₂COOK(aq)A(混合物)

(1)寫出電極反應(yīng)式

陽(yáng)極　　　　　　 ，陰極　　　　　 。

(2)寫出下列反應(yīng)方程式

A→B：　　　　　 ，B→C：　　　　　 。

(3)D和B在不同條件下反應(yīng)會(huì)生成三種不同的E，試寫出它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式　　　　　 、

　　　　　　　 、　　　　　　　 。

解析：準(zhǔn)確理解題給信息是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。電解CH₃COOK(aq)時(shí)，陽(yáng)極吸引陰離子：CH₃COO^－和OH^－，事實(shí)上放電的是CH₃COO^－，2CH₃COO^－－2e^－2CO₂↑+CH₃－CH₃↑，陰極吸引陽(yáng)離子：H⁺和K⁺，放電的是H⁺，2H⁺+2e^－====2H₂↑

答案：(1)2ClCH₂COO^－－2e^－CH₂Cl－CH₂Cl+2CO₂↑　　　　 2H⁺+2e^－====H₂↑

(2)CH₂Cl－CH₂Cl+2KOHCH₂(OH)－CH₂(OH)+2KCl

CH₂(OH)－CH₂(OH)+O₂OHC－CHO+2H₂O

3、進(jìn)行有關(guān)電化學(xué)計(jì)算，如計(jì)算電極析出產(chǎn)物的質(zhì)量或質(zhì)量比，溶液pH值或推斷金屬原子量等時(shí)，一定要緊緊抓住陰陽(yáng)極或正負(fù)極等電極反應(yīng)中得失電子數(shù)相等這一規(guī)律。

2、電解時(shí)溶液pH值的變化規(guī)律

電解質(zhì)溶液在電解過(guò)程中，有時(shí)溶液pH值會(huì)發(fā)生變化。判斷電解質(zhì)溶液的pH值變化，有時(shí)可以從電解產(chǎn)物上去看。①若電解時(shí)陰極上產(chǎn)生H₂，陽(yáng)極上無(wú)O₂產(chǎn)生，電解后溶液pH值增大；②若陰極上無(wú)H₂，陽(yáng)極上產(chǎn)生O₂，則電解后溶液pH值減小；③若陰極上有H₂，陽(yáng)極上有O₂，且，則有三種情況：a 如果原溶液為中性溶液，則電解后pH值不變；b 如果原溶液是酸溶液，則pH值變��；c 如果原溶液為堿溶液，則pH值變大；④若陰極上無(wú)H₂，陽(yáng)極上無(wú)O₂產(chǎn)生，電解后溶液的pH可能也會(huì)發(fā)生變化。如電解CuCl₂溶液(CuCl₂溶液由于Cu²⁺水解顯酸性)，一旦CuCl₂全部電解完，pH值會(huì)變大，成中性溶液。