2008~2014年自考00529文学概论(一)历年试题及答案汇总.doc

第十二讲电解原电池
【知识要点】
一、原电池、电解池、电镀池的比较
原电池
电解池
电镀池
定义
将化学能转化成电能的装置
将电能转化成化学能的装置
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置
形成条件
①活泼性不同的两电极
②电解质溶液
③形成闭合回路
①两电极接直流电源
②两电极插入电解质溶液中
③形成闭合回路
①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极
②电镀液必须含有镀层金属的离子
电极名称
负极:较活泼金属
正极:较不活泼金属(或能导电的非金属)
阳极:与电源正极相连
阴极:与电源负极相连
名称同电解,但有限制条件。
阳极:必须是镀层金属
阴极:镀件
电极反应
负极:氧化反应、金属失电子
正极:还原反应,溶液中的阳离子得电子
阳极:氧化反应、溶液中的阴离子失电子,或电极金属失电子
阴极:还原反应,溶液中的阳离子得电子
阳极:金属电极失电子
阴极:电镀液中的阳离子得电子
二、放电顺序
阳极: 阳极金属(除Pt、Au)> S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根等
阴极: Ag+ > Hg2+ >Fe3+ > Cu2+ > Zn2+ > H+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+
三、用惰性电极电解盐AmBn溶液的有关计算时常用的关系式
1、认识“荷”平使者H2O——维护溶液中的“荷”平
当只有An+放电时,水向溶液中补充同量的H+: An+ ~ nH+
当只有Bm-放电时,水向溶液中补充同量的OH-: Bm- ~ mOH-
当An+、Bm-都放电时,水分子不管“闲事”
当An+、Bm-都不放电时,水分子电离出的H+、OH-分别在阴阳极放电
n
4
2、常用于计算的两个关系式
当只有An+放电时,An+ ~ nH+ ~ nH2O ~ —O2
关系式意义为:1个An+在阴极放电生成A单质,则溶液中由水补充n个H+(另n个OH-在阳极放电生成n/4个O2分子),同时消耗n个水分子,并在阳极产生n/4个O2分子(∵阴阳两极转移电子的数量相等,∴An+ n e n/4 O2)。
m
2
当只有Bm-放电时,Bm- ~ mOH- ~ mH2O ~ —H2
关系式意义为:1个Bm-在阳极放电生成B单质,则溶液中由水补充m个OH-(另m个H+在阴极放电生成m/2 个H2分子),同时消耗m个水分子,并在阳极产生m/2个H
2分子(∵阴阳两极转移电子的数量相等,∴Bm- -m e m/2 H2)。
四、用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化情况简析
类型
电极反应特点
实例
电解
对象
溶解质浓度
pH
电解液复原
电解水型
阴:4H+ + 4e = 2H2↑
阳:4OH--4e=2H2O+O2↑
NaOH
水
增大
增大
水
H2SO4
水
增大
减小
水
Na2SO4
水
增大
不变
水
分解电解质型
电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电
HCl
电解质
减小
增大
***化氢
CuCl2
电解质
减小
***化铜
放H2生碱型
阴极:H2O放H2生碱
阳极:电解质阴离子放电
NaCl
电解质和水
生成新电解质
增大
***化氢
放O2生酸型
阴极:电解质阳离子放电
阳极:H2O放O2生酸
CuSO4
电解质和水
生成新电解质
减小
CuO或CuCO3
【例题解析】
1、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:
充电
放电
2Ag + Zn(OH)2 Ag2O + Zn + H2O
在此电池放电时,负极上发生反应的物质是:
A、Ag B、Zn(OH)2
C、Ag2O D、Zn
[解析]本题要求学生:①理解充电是电解过程,放电是原电池反应;②对充电、放电过程有充分的认识和理解。-2e
充电时的反应: 2Ag + Zn(OH)2 Ag2O + Zn + H2O
+2e
阳极发生氧化反应,即阳极:Ag失电子被氧化成Ag2O;阴发生还原反应,即阴极:氢氧化锌得电子被还原成锌单质。
+2e

放电时的反应: Ag2O + Zn + H2O 2Ag + Zn(OH)2

-2e
负极发生氧化反应,即负极:Zn失电子被氧化成氢氧化锌;正极发生还原反应,即正极:氧化银得电子被还原成银单质。∴选D
2、如图a、b、c、d均为铂电极,供选择的四组电解质溶液如下表:
组
A
B
C
D
甲槽
NaOH
AgN O3
H2SO4
NaCl
乙槽
CuSO4
CuCl2
A