1、第第 2 课时课时 电解原理的应用电解原理的应用 学业要求 素养对接 理解并掌握电解饱和食盐水、电镀、电 解精炼铜、电冶金的原理。 社会责任：利用电解知识解决生活和生 产中的实际问题。 知 识 梳 理 知识点一、电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气 1.现象(装置如图) (1)阳极上：产生黄绿色气体。 (2)阴极上：产生无色气体，阴极附近溶液变红。 2.原理分析及电极反应 电解时 U 形管中，Cl 、OH移向阳极，H、Na移向阴极。 (1)阳极离子放电顺序：Cl OH，电极反应： 2Cl 2e=Cl 2(氧化反应)。 (2)阴极离子放电顺序：H Na，电极反应： 2H 2e=H 2(还原反应)。
2、 3.总反应化学方程式：2NaCl2H2O= 通电 2NaOHCl2H2。 离子方程式：2Cl 2H 2O= 通电 H2Cl22OH 。 4.用惰性电极电解饱和食盐水一段时间，电解后的混合液能使红色布条退色的原 因是电解饱和食盐水， 阴极区生成 NaOH， 阳极区生成 Cl2， 二者发生反应： _Cl2 2NaOH=NaClNaClOH2O，NaClO 水解出的 HClO 具有漂白性。 知识点二、铜的电解精炼 工业上主要从黄铜矿提炼铜。冶炼铜矿石所获得的铜通常含有锌、铁、镍、银、 金和铂等微量杂质，俗称粗铜。 1.装置与原理 阳极材料用粗铜，阴极材料用精铜，电解质溶液用硫酸酸化的 CuSO4溶
3、液。 2.电解特点 电解结束后，阳极泥中含有 Au、Pt、Ag 等，电解质溶液中的金属阳离子有 Zn2 、Fe2、Ni2、Cu2，阴极得到精铜。 知识点三、电镀 1.根据图示，书写电极反应式： 阳极：Cu2e =Cu2； 阴极：Cu2 2e=Cu。 2.电镀的概念是应用电解原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他金 属或合金的过程。 3.电镀池的构成：一般都是用含有镀层金属离子的电解质溶液作电镀液；把镀层 金属浸入电镀液中与直流电源的正极相连，作为阳极；待镀金属制品与直流电源 的负极相连，作为阴极。 4.电镀的目的主要是增强材料抗腐蚀能力，也有许多电镀是为了美观或增加表面 硬度。 知识点四
4、、电冶金 1.金属冶炼的本质： 使矿石中的金属离子获得电子， 从它们的化合物中还原出来。 如 Mn ne=M。 2.电解熔融的氯化钠可制取金属钠： 阳极反应式：2Cl 2e=Cl 2； 阴极反应式：2Na 2e=2Na； 总反应式：2NaCl(熔融)= 通电 2NaCl2。 自 我 检 测 1.判断正误，正确的打“”，错误的打“” (1)氯碱工业是非常重要的化工生产，在电解饱和食盐水时，在阴极上得到的产 物为 H2和 NaOH() (2)电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阳极() (3)电解法精炼粗铜，用纯铜作阳极() (4)在镀件上电镀锌，用锌作阳极() (5)电解法精炼粗铜时，电解质溶液
5、中各离子浓度一定不变() (6)在镀件上电镀铜，电镀过程中阳极减少的质量等于阴极增加的质量() 2.粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极 _(填图中的字母)；在电极 d 上发生的电极反应式为_；若粗铜中 还 含 有Au 、 Ag 、 Fe ， 它 们 在 电 解 槽 中 的 存 在 形 式 和 位 置 为 _。 解析 电解精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4溶液作电解液，比铜活泼 的金属失电子生成离子进入溶液，不如铜活泼的金属形成阳极泥沉积下来。 答案 c Cu2 2e=Cu Au、Ag 以单质的形式沉积在 c(阳极)下方，Fe 以 Fe2 的形式进入电解液 学
6、习任务一、电解原理的应用 【观图思考】 1.氯碱工业的原理是什么？ 提示 2NaCl2H2O= 通电 2NaOHH2Cl2。 2.实际生产过程中为什么要有离子交换膜？ 提示 常用阳离子交换膜将两溶液分开，使阳离子能透过阳离子交换膜，而阴离 子不能通过，避免生成的氯气和氢氧化钠发生反应。 【名师点拨】 1.工业电解饱和食盐水制取烧碱 工业电解饱和食盐水制备烧碱时必须阻止 OH 移向阳极，以使 NaOH 在阴极溶 液中富集，常用阳离子交换膜将两溶液分开，使阳离子能透过阳离子交换膜，而 阴离子不能通过。 如：氯碱工业中电解饱和食盐水的原理如图所示，可知溶液 A 的溶质是 NaOH。 2.铜的电解精炼
7、与电镀铜对比 电解精炼铜 电镀铜 电极材料 阴极 精铜 镀件 阳极 粗铜 纯铜 电极反应式 阳极 Cu2e =Cu2等 Cu2e =Cu2 阴极 Cu2 2e=Cu Cu2 2e=Cu 电解质溶液 Cu2 减少，比铜活泼的金属 电解质溶液成分及浓度均 浓度的变化 阳离子进入溶液 不变 【典例 1】 利用电解法可将含有 Fe、Zn、Ag、Pt 等杂质的粗铜提纯，下列叙 述正确的是( ) A.电解时以精铜作阳极 B.电解时阴极发生氧化反应 C.粗铜连接电源负极，其电极反应是 Cu2e =Cu2 D.电解后，电解槽底部会形成含少量 Ag、Pt 等金属的阳极泥 解析 电解精炼铜时，粗铜应作阳极，精铜作
8、阴极，故 A 错；阳极与电池的正 极相连发生氧化反应，阴极与电池的负极相连发生还原反应，故 B 错；粗铜连 接电源的正极，发生氧化反应，故 C 错；金属的活动性顺序为 ZnFeCuAg Pt，因此 Ag、Pt 不会放电，以单质形式沉积下来，故 D 对。 答案 D 变式训练 1 下列描述中，不符合生产实际的是( ) A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极 解析 电解池的阳极上失电子发生氧化反应、阴极上得电子发生还原反应。电解 熔融的 Al2O3制 Al 时，若用 Fe 作阳极，会发
9、生反应 Fe2e =Fe2，阳极损耗 严重且时间稍长 Fe2 移动到阴极上发生反应 Fe22e=Fe， 使得到的 Al 不纯。 答案 A 学习任务二、有关电解计算的三种常用方法 【合作交流】 在粗铜的精炼中， 阴极和阳极通过的电子数相等吗？阴阳两个电极上的质量变化 一样吗？ 提示 两个电极上通过的电子数一样；质量变化不相等。 【名师点拨】 有关电解计算的方法 1.根据电子守恒法计算：用于串联电路中各电极产物的计算，其依据是电路上转 移的电子数相等。 2.根据总反应方程式计算：先写电极反应式，再写总反应方程式，最后根据总反 应方程式计算。 3.根据关系式计算：根据电子得失相等找到已知量与未知量之
10、间的桥梁，得出计 算所需的关系式。 提醒 (1)电解过程中产生的 H 或 OH，其物质的量等于转移电子的物质的量。 (2)进行电解计算时，要注意电极放电顺序，确定不同阶段的电极反应。 【典例 2】 用铂电极电解 50 mL CuCl2与 CuSO4的混合溶液(浓度均为 2 mol L 1)，当阴极析出 9.6 g 固体时，阳极产生标准状况下氧气_L。 解析 阴极电极反应为 Cu2 2e=Cu，9.6 g Cu 的物质的量为 0.15 mol，得电 子 0.3 mol；阳极电极反应为 2Cl 2e=Cl 2，4OH 4e=2H 2OO2， 生成 Cl2为 0.05 L2 mol L 10.1 m
11、ol，Cl最多能失去电子 0.05 L2 mol L 120.2 mol。 根据电子守恒知必有氧气生成， 所以 4n(O 2)2n(Cl2)0.3 mol， n(O2)0.025 mol，则产生氧气标准状况下的体积为 0.025 mol22.4 L mol 1 0.56 L。 答案 0.56 变式训练 2 如图所示，图乙是图甲的电解池进行电解时某个量(纵坐标 x)随时 间变化的函数图像(各电解池都用石墨作电极，不考虑电解过程中溶液浓度变化 对电极反应的影响)，这个量 x 是表示( ) A.各电解池析出气体的体积 B.各电解池阳极质量的增加量 C.各电解池阴极质量的增加量 D.各电极上放电的离子
12、总数 解析 电解氯化钠溶液时，阴、阳极都产生气体物质；电解硝酸银溶液时，阴极 上产生单质银；电解硫酸铜溶液时阴极上产生单质铜。所以随着电解的进行阴极 质量的增加量有如图乙所示的变化。 答案 C 1.关于电解氯化钠水溶液(铁作阴极、石墨作阳极)，下列叙述正确的是( ) A.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 B.若在阳极附近的溶液中滴入 KI 溶液，溶液呈棕黄色 C.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 解析 电解食盐水时发生的反应： 阳极：2Cl 2e=Cl 2 阴极：2H 2e=H 2 总反应：2NaCl2H2O
13、= 通电 2NaOHH2Cl2 对照分析选项，C 错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的 Cl2，滴加 KI 溶液后发 生反应：Cl22I =I 22Cl ，溶液呈棕黄色，B 正确；阴极附近产生大量的 OH ，滴加酚酞后变红色，A 错误；电解后生成 NaOH，溶液呈碱性，D 错误。 答案 B 2.某溶液中只含有两种溶质 NaCl 与 H2SO4，它们物质的量之比为 31。用石墨 作电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正 确的是( ) A.阴极自始至终只析出 H2 B.阳极先析出 Cl2，后析出 O2 C.电解最后阶段为电解水 D.溶液始终为酸性 解析 电解质溶液中，n
14、(Na )n(Cl)n(H)n(SO2 4)3321，三个阶 段分别相当于电解 HClNaClH2O。 答案 D 3.用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加 入 0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的状态(不考虑二氧化碳的溶解)， 则 电解过程中共转移电子的物质的量为( ) A.0.4 mol B.0.5 mol C.0.6 mol D.0.8 mol 解析 电解硫酸铜溶液时， 第一阶段： 2CuSO42H2O= 通电 2CuO22H2SO4， 第二阶段：2H2O= 通电 2H2O2，如果只按第一阶段的电解反应，只需要加 入 CuO 或 CuC
15、O3就可以， 但是现在加入的是 Cu2(OH)2CO3， 相当于多加了水(0.1 mol H2O)，0.1 mol 的水应该是第二阶段的反应消耗的，该阶段转移了 0.2 mol 电 子，第一阶段转移了 0.4 mol 电子，所以总共转移电子 0.6 mol。 答案 C 4.将两支惰性电极插入 CuSO4溶液中，通电电解。 (1)当有 1.010 3 mol 的 OH放电时，溶液显浅蓝色，则在阴极上析出铜的质量 是_。 (2)若溶液的体积为 1 L，忽略溶液体积变化，在标准状况下放出 5.6 mL O2时， 溶液的 c(H )为_。 解析 (1)用惰性电极电解 CuSO4溶液时，电极反应式为阴极
16、：2Cu2 4e =2Cu，阳极：4OH 4e=O 22H2O。当有 1.010 3 mol 的 OH放电时， 生成标准状况下的 O2为 5.6 mL，此时转移电子为 1.010 3 mol，则在阴极上析 出 Cu 为 0.032 g。 (2)阳极： 4OH 4e=2H 2OO2 4 mol 1 mol n 5.610 3 L 22.4 L moL 1 n1.010 3 mol，即消耗 1.0103 mol OH，生成 1.0103 mol H 则 c(H )1.010 3 mol 1 L 1.010 3 mol L1 pHlgH lg(1.0103)3。 答案 (1)0.032 g (2)1
17、10 3mol L1 课时作业 基 础 练 1.用石墨作电极电解 CuCl2和 KCl 的混合溶液，电解初期阴极和阳极析出的物质 分别是( ) A.H2、Cl2 B.Cu、Cl2 C.H2、O2 D.Cu、O2 解析 本题考查离子放电顺序，溶液中的离子有 Cu2 、K、H及 Cl、OH五 种离子，得电子能力：Cu2 HK，失电子能力：ClOH，所以电解初期： 阴极：Cu2 2e=Cu，阳极：2Cl2e=Cl 2，故选 B。 答案 B 2.用惰性电极电解下列溶液， 其中随着电解的进行， 溶液 pH 逐渐减小的是( ) 氯化钠溶液 硫酸铜溶液 氢氧化钠溶液 稀硫酸 稀盐酸 硫 酸钠溶液 A. B.
18、 C. D. 答案 C 3.观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是( ) A.装置工业上可用于生产金属钠，电解过程中石墨电极产生金属，此法也可用 于生产活泼金属镁、铝等 B.装置中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜， 并且电流表示数不断变小 C.装置中的离子交换膜只允许阳离子、阴离子和小分子水通过 D.装置的待镀铁制品应与电源正极相连 答案 B 4.欲在金属表面镀银，应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中，选用的阳极金 属和电镀液均正确的是( ) A.Ag 和 AgCl 溶液 B.Ag 和 AgNO3溶液 C.Pt 和 Ag2CO3溶液 D.Pt 和 Ag2SO4溶液 解析 电镀槽中，要求镀
19、件作阴极，可用镀层金属作阳极，利用其阳极溶解提供 镀层金属，也可用惰性电极材料作阳极，镀层金属则由电镀液提供；电镀液通常 采用含有镀层金属离子的盐溶液，由于 A、C、D 中 AgCl、Ag2CO3和 Ag2SO4 均为沉淀，只有 B 项符合要求。 答案 B 5.在冶金工业中，常用电解法得到钠、镁、铝等金属，其原因是( ) A.都是轻金属 B.都是活泼金属 C.成本低廉 D.化合物熔点较低 解析 金属冶炼方法选取的主要依据是金属的活动性强弱， 不活泼的金属可以用 热分解法制备， 如加热氧化汞； 比较活泼的金属用热还原法制备， 如用焦炭炼铁； 活泼的金属离子很难被其他还原剂还原，只能用电解方法制备
20、。由于钠、镁、铝 是活泼金属，所以只能用电解法。 答案 B 6.用下图所示装置除去含 CN 、Cl废水中的 CN时，控制溶液 pH 为 910，阳 极产生的 ClO 将 CN氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是( ) A.用石墨作阳极，铁作阴极 B.阳极的电极反应式：Cl 2OH2e=ClOH 2O C.阴极的电极反应式：2H2O2e =H 22OH D.除去 CN 的反应：2CN5ClO2H=N 22CO25Cl H 2O 解析 若铁作阳极，则铁失电子生成 Fe2 ，则 CN无法除去，故铁只能作阴极， A 项正确；Cl 要生成 ClO，Cl 的化合价升高，故在阳极发生氧化反应，又已知
21、该溶液为碱性条件，故 B 项正确；阳离子在电解池的阴极得电子发生还原反应， 碱性条件下，H2O 提供阳离子 H ，故 C 项正确；由于溶液是碱性条件，故除去 CN 发生的反应为 2CN5ClOH 2O=N22CO25Cl 2OH，D 项 错误。 答案 D 7.将两个铂电极插入 500 mL CuSO4(aq)中进行电解，通电一段时间后，某一电极 上增重 0.064 g(设电解时无 H2放出，且不考虑水解和溶液体积的变化)，此时溶 液中氢离子的物质的量浓度约为( ) A.110 3mol L1 B.410 3mol L1 C.210 3mol L1 D.110 7mol L1 解析 由于最后溶液
22、的 H 主要由电解 CuSO 4溶液产生，所以要计算 c(H )，可 依据电解的离子方程式 2Cu2 2H 2O= 通电 2CuO24H 进行解题。 题中电极 增重 0.064 g 必为阴极反应生成 Cu 所致，即 n(Cu)0.064 g 64 g mol 10.001 0 mol，然后依据离子方程式中各物质之间的化学计量数之比，求出生成的 c(H )。 2Cu2 2H 2O= 通电 2CuO24H 2 mol 4 mol 0.001 0 mol c(H )0.50 L c(H )4 mol0.001 0 mol 2 mol0.50 L 4.010 3mol L1。 答案 B 8.用铂作电极
23、电解某种溶液，通电一段时间，溶液的酸性增强，并且在阳极得到 0.56 L 气体，阴极得到 1.12 L 气体(两种气体均在相同条件下测定)。由此可知溶 液可能是( ) A.稀盐酸 B.KNO3溶液 C.CuSO4溶液 D.稀硫酸 解析 阳极与阴极产生的气体体积比为0.56 L 1.12 L 1 2，相当于电解水，pH 变小，说 明电解了含氧酸。 答案 D 9.将含0.4 mol CuSO4和0.4 mol NaCl的水溶液 1 L， 用惰性电极电解一段时间后， 在一个电极上得到 0.3 mol 铜， 求在另一个电极上析出的气体在标准状况下的体 积是( ) A.5.6 L B.6.72 L C.
24、13.44 L D.11.2 L 解析 阴极：0.3 mol Cu2 得到 0.6 mol 电子， 阳极：失去的电子的物质的量也应为 0.6 mol， 2Cl 2e = Cl 2 0.4 mol 0.4 mol 0.2 mol 4OH 4e=2H 2OO2 0.2 mol 0.05 mol 得到 Cl2和 O2共 0.25 mol，标况下的体积为 5.6 L。 答案 A 10.电解降解法可用于治理水体硝酸盐污染， 将 NO 3降解成 N2的电解装置如下图 所示。下列说法正确的是( ) A.电源的正极为 b B.电解时 H 从膜右侧迁移到膜左侧 C.AgPt 电极反应为 2H2O4e =4HO
25、2 D.若转移的电子数为 1.2041024，生成 N2 5.6 g 解析 A 项，AgPt 作阴极，b 连接电源负极，错误；C 项，阴极得电子，错误； B 项，阳离子向阴极移动，故质子应是由左侧向右侧迁移，错误；D 项，根据 N 原子守恒可知 2NO 3N210e ，转移电子数为 1.2041024，即 2 mol 电子生成 N2 0.2 mol，N2的质量为 5.6 g，正确。 答案 D 11.如图是电解氯化钠溶液(含酚酞)的装置。 有毒气体收集的装置省略没有画出，两电极均是惰性电极。 (1)a 电极的名称是_。 (2)电解过程中观察到的现象是 _ _。 (3)鉴定N出口的气体最简单的方法
26、是 _ _。 (4)电解的总反应离子方程式为 _。 (5)若将 b 电极换成铁电极，写出在电解过程中 U 形管底部出现的现象： _。 解析 根据电子的流向，可以判断 a 极的名称，a 极连接的是直流电源电子流出 的一极，为负极。因此，a 极是电解池的阴极，b 极为阳极，产物为 Cl2，检验 Cl2的方法是用湿润的淀粉- KI 靠近 N 出口，变蓝即是 Cl2。当将 b 极改为铁电极 时，铁失去电子变成阳离子进入溶液，与阴极放出 H2后剩余的 OH 结合，首先 生成 Fe(OH)2沉淀，然后转化为 Fe(OH)3沉淀。 答案 (1)阴极 (2)两极均有气泡产生；a 极区溶液变成红色；b 极液面上
27、气体为 黄绿色；b 极区溶液变为浅黄绿色 (3)用湿润的淀粉- KI 试纸靠近 N 出口，变蓝则是 Cl2 (4)2Cl 2H 2O= 通电 Cl2H22OH (5)底部有白色沉淀产生，很快变为灰绿色，最终变为红褐色 12.铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答下列问题： (1)工业冶炼铝的化学方程式是_。 (2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是 _ _。 (3)工业级氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提 纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示。 该电解槽的阳极反应式是_。 通电开始后，阴极附近溶液 pH 会增大，请简述原因： _。 除去
28、杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_(填“A”或“B”)导出。 解析 (1)、(2)问主要考查教材的基础知识，应该属于易得分的题目，(3)中根据 电解原理， 阳极应是OH 失电子， 所以电极反应式为4OH4e=2H 2OO2， 而阴极为 H 放电，促进水的电离，使 OH浓度增大，所以 pH 增大，根据阳离 子交换膜的特点，K 可从阳极区进入阴极区和 OH组成 KOH，从而可在阴极区 得到纯的 KOH 溶液，故液体应从 B 口导出。 答案 (1)2Al2O3(熔融)= 通电 4Al3O2 (2)2Al2OH 6H 2O=2Al(OH)4 3H 2 (3)4OH 4e=2H 2OO2 H 放电，促进水
29、的电离，OH浓度增大 B 13.电解原理在化学工业中有着广泛的应用。某电解池装置如右图所示，其中 a 为电解液，X 和 Y 均为惰性电极，则： (1) 若a溶 液 为CuSO4溶 液 ， 则 电 解 时 的 化 学 反 应 方 程 式 为 _。 (2)若电解含有 0.04 mol CuSO4和 0.04 mol NaCl 的混合溶液 400 mL，当阳极产 生 672 mL(标准状况下)气体时，溶液的 c(H )_(假设电解后溶液体积 不变)。 解析 (1)用惰性电极电解 CuSO4溶液时，阳极 OH 放电，阴极 Cu2放电，故电 解时既电解溶质又电解溶剂，由此可得电解反应式。 (2)电解混合
30、溶液时，阳极上 Cl 先放电，2Cl2e=Cl 2，0.04 mol Cl 只能 生成 0.02 mol Cl2，即 448 mL，转移 0.04 mol 电子，现共生成 672 mL 气体，说 明还有 224 mL 气体来自于水的电解，根据反应 4OH 4e=2H 2OO2可知 又转移 0.04 mol 电子，故电解过程中阴极共转移 0.08 mol 电子。阴极上 Cu2 先 放电，电极反应式为 Cu2 2e=Cu，现有 0.04 mol Cu2，恰好完全电解，由 此可得整个电解过程中消耗了 0.04 mol OH ，根据水的电离可知溶液中 H的物 质的量为 0.04 mol，则 c(H )
31、0.1 mol L1。 答案 (1)2CuSO42H2O= 通电 2CuO22H2SO4 (2)0.1 mol L 1 素 养 练 14.下图中电极 a、b 分别为 Ag 电极和 Pt 电极，电极 c、d 都是石墨电极。通电 一段时间后， 在 c、 d 两极上共收集到 336 mL (标准状态)气体。 请回答下列问题： (1)直流电源中，M 为_极。 (2)Pt 电极上生成的物质是_，其质量为_g。 (3)电源输出电子的物质的量与电极 b、c、d 分别生成的物质的物质的量之比为 2_。 (4)AgNO3溶液的浓度_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，硫酸 的浓度_。 (5)若硫酸的质量分
32、数由 5.00%变为 5.02%，则原有 5.00%的硫酸_g。 解析 (1)电解 5.00%的稀硫酸，实际上是电解其中的水。因此在该电解池中发生 反应：2H2O= 通电 2H2O2，V(H2)V(O2)21。据此可确定 d 极为阴极， 则电源的 N 极为负极，M 极为正极。(2)在 336 mL 气体中，V(H2)2 3336 mL 224 mL，为 0.01 mol；V(O2)1 3336 mL112 mL，为 0.005 mol。说明电路 上有 0.02 mol 电子移动，因此在 b 极(Pt、阴极)产生 Ag：0.02 mol108 g moL 1 2.16 g ， 即0.02 mol
33、的Ag 。 (3)n(e )n(Ag)n(O2)n(H2) 0.020.020.0050.01221 21。(4)由 Ag(阳)电极、Pt(阴)电极和 AgNO3 溶液组成的电镀池，在通电一定时间后，在 Pt 电极上放电所消耗溶液中 Ag 的 物质的量等于 Ag 电极被氧化给溶液补充的 Ag 的物质的量，因此 AgNO 3溶液 的浓度不变。电解 5.00%的硫酸溶液，由于其中的水发生电解，因此硫酸浓度增 大。(5)设原 5.00%的硫酸为 x g，电解时消耗水 0.01 mol18 g moL 10.18 g， 则：5.00%x5.02%(x0.18)，解得 x45.18 g。 答案 (1)正
34、 (2)Ag 2.16 (3)2 1 2 1 (4)不变 增大 (5)45.18 15.如图，C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极，将电源接通后，向乙中滴入酚酞 溶液，在 F 极附近显红色。试回答下列问题： (1)A 极为电源的_极。 (2)甲装置中电解反应的总化学方程式是_ _。 (3)乙装置中F极附近显红色的原因是 _ _。 (4)欲用丙装置精炼铜，G 应该是_(填“精铜”或“粗铜”)，电解质溶液 的成分是_。 (5)已知氢氧化铁胶体中含有带正电荷的红褐色的胶粒，那么装置丁中的现象是 _。 解析 本题的突破口为“F 极附近显红色”，显红色的原因是生成了 OH ，而 OH 是由于水电离出的
35、H放电，促进了水的电离而生成的。H放电说明该极为 阴极，B 极为负极，则 A 极为正极。(4)电解精炼铜时应将粗铜作阳极，精铜作 阴极，CuSO4溶液作电解质溶液。通电后，阳极(粗铜)的主要反应是 Cu2e =Cu2 。当粗铜的表面出现比铜活泼的金属时，它们也会放电，但生成的阳离 子的氧化性比铜离子弱，不可能在阴极上析出，故留在溶液中，而粗铜中活动性 比铜弱的金属会在阳极的底部沉积， 成为阳极泥。 所以， 阴极(精铜)的反应为 Cu2 2e=Cu，这样就可以在阴极上获得纯净的金属铜。(5)氢氧化铁胶粒带正电 荷，向阴极(Y 极)移动，则该极附近红褐色变深。 答案 (1)正 (2)CuCl2= 通电 CuCl2 (3)F 极为阴极，H 放电，促进了水的电离，生成了 OH，使酚酞显红色 (4)粗铜 硫酸铜溶液 (5)Y 极附近红褐色变深
