高中电解池(复习).doc

课堂讲义教师姓名学生姓名填写时间 月 日课时计划2小时科目物理年 级上课时间 月 日 点 点本堂课涉及的学习方法本堂课涉及的知识点电能转化为化学能电解教学内容and随堂练习【课前复习】1、氧化还原反应的基本规律守恒律：化合价升高总数与降低总数相等，失电子总数与得电子总数相等，反应前后电离总数相等价态律：元素处于最好价态，只有氧化性；元素处于最低价态，只有还原性。强弱律：强氧化性的氧化剂跟强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。由2 Fe2+ Br2=2 Fe3+2Br-可知转化律：以元素相邻价态之间的转化最容易；同种元素不同价态之间发生反应，元素的化合价只靠近不交叉(有可能生成同一价态的物质)。难易律：越易失电子的物质，失去后就越难得电子；越易得电子的物质，得到后就越难失去电子。(六)分部律：分部反应覆盖了某些氧化还原反应的本质 当一个氧化剂（还原剂）遇到还原剂（氧化剂）时，自身氧化还原能力较强的优先。2、配平K2Cr2O7 + HCl（浓）= KCl+ CrCl3+ Cl2 + H2O1；14；2；2；3；7MnO4-+Cl-+ =Mn2+Cl2+H2O2；10；16氢离子；2；5；1 KMnO4+ H2SO4+ H2C2O4= CO2 + MnSO4+ K2SO4+ H2O（平均化合价法）2；3；5；10；2；1；8KNO3+ S+ C = CO2 + K2S+ N2（合一配平法）2；1；3；3；1；1因为右边的 K2S，K和S分别来自于KNO3+ S，故左边的KNO3和 S的系数比一定满足2:1,所以先在KNO3前添上系数2 ，然后将2KNO3+ S看成一个整体来配平【巩固练习】1、（高考试测题）油画所用颜料含有某种白色的铅化合物，置于空气中，天长日久就会生成黑色PbS，从而使油画的色彩变暗。若用H2O2来“清洗”，则可将PbS转变为白色的PbSO4而使油画“复原”。请填空：上述“清洗”反应的化学方程式为 若有0.1mol 的PbS参与反应，则在此反应中发生转移的电子 为 mol2、(淮安测试题) 在热的稀硫酸溶液中溶解了11.4gFeSO4。当加入50ml0.5mol/LKNO3溶液后，使其中的Fe2+全部转化成Fe3+，KNO3也反应完全，并有NxOy氮氧化物气体逸出。 FeSO4+ KNO3+ H2SO4 K2SO4+ Fe2(SO4)3+ NxOy+ H2O(1)推算出x= y=。(2)配平该化学方程式(系数填写在上式方框内)。(3)反应中氧化剂为。(4)用短线和箭头标出电子转移的方向和总数。3.(南通市联考)化学实验中，如果使某步骤中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该种有害物质。例如：Na2Cr2O7CrCl3Cr(OH)3 Na2CrO4 NaCrO2(1)在上述有编号的步骤中，需用还原剂的是，需用氧化剂的是（填编号）。(2)在上述循环中有一种难溶物质既能与强酸反应，又能与强碱反应写出相关离子反程式、。(3)步骤是重铬酸钠与碘化钾在盐酸存在下的反应，产物是三氯化铬、碘单质等，请写出化学方程式并配平【解析】13. PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O 0.8 14、(1) x=1 y=1。(2)6FeSO4+ 2KNO3+ 4H2SO4 K2SO4+ 3Fe2(SO4)3+ 2NO+ 4H2O (3) KNO3 (4)电子转移总数615. (1) 、(2)Cr(OH)3 + 3 H+ = Cr3+ + 3H2O 、Cr(OH)3 + OH- = CrO2- + 2H2O(3) Na2Cr2O7+ 6KI+ 14HCl = 2 CrCl3+ 2NaCl+ 6KCl+ 3I2 + 7 H2O电能转化为化学能电解学习目标：1. 通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生掌握电解、电解池概念，清晰地建立起电极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极；2. 通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练，了解这些较复杂体系中所发生的反应以及电解的实用价值；3. 通过学习电镀的内容，使学生了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法，并进一步体会电解对人类社会的重要贡献；一、电解的原理1）、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？2）、通电后，外电路上的电流方向怎样？3）、接通电源后，熔融氯化钠中Na+、Cl-各向那个方向运动？4）、移到两极表面的Na+、Cl-将发生什么变化？e-e-Cl-Na+石墨电极铁电极 熔融NaCl 电解熔融NaCl【讲解】在熔融NaCl中，存在自由移动的Na+和Cl-，做杂乱无章的运动。通电后，电子由电源的负极流出，聚集到铁电极上。由于正负电荷相互吸引，Na+要移向铁电极，做定向移动。Na+在铁电极上得到电子，Na+ + e- = Na，发生还原反应。电子要流向正极，那么石墨电极上哪来的电子？【讲解】Cl-要移到石墨电极上，失去电子，2Cl- 2e- = Cl2，氯离子失去电子，石墨电极上就有了电子，发生氧化反应。为了维持电流，Cl-要不断地失去电子，不断地定向移动到石墨电极上。这样在通电的情况下NaCl就分解成了Na和 Cl2，电能就转化为化学能储存在Na和 Cl2里面了。这个过程就称之为电解。下面我们看看有关电解的几个概念。（一）概念1、电解：将电流通过电解质溶液或熔融态物质，（又称电解液），在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程与正极相连的是阳极；与负极相连的是阴极电解的结果：在两极上有新物质生成2、电解池：能够发生电解的装置叫电解池能量转化：电能转化为化学能【提问】大家结合电解熔融NaCl的例子，说说构成电解池的条件有哪些？【考点一】构成电解池的条件（即能否发生点解）3、构成电解池的条件： （1）外加直流电源 （2）两个固体电极【讲解】这两个电极分别叫着阴、阳极，与正极相连的是阳极；与负极相连的是阴极【考点二】阴阳极的判断 阴极：发生还原反应的电极。判断阴极的方法 与电源“-”相连的电极， 得到电子的电极， 阳离子移到的电极。 阳极：发生氧化反应的电极。判断阳极的方法 与电源“+”相连的电极， 失去电子的电极， 阴离子移到的电极。总结：阴极发生了还原反应；阳极发生了氧化反应 （3）电解质溶液或熔融电解质电解质：水溶液或融化状态、能导电、化合物非电解质：水溶液和融化状态、不能导电、化合物 （4）构成闭合的电路【典型例题】例1.分析下图，属于电解池的有（ ）例2.下列说法正确的是( )电解是把电能转变成化学能； 电解是化学能转变成电能；电解质溶液导电是化学变化；任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生； 【提问】如果随便给你一个电解池，你怎么来判断电极的产物和每个电极上所发生的反应呢？下面我们就来讲讲这个问题。（二）电极产物的判断和电极方程式的书写1、电极反应：电极反应，是指在原电池或电解池中，两个电极上发生的半反应，因为在原电池和电解池中，氧化反应和还原反应使分别在两个电极上发生的。电极反应式，是指在电化学装置中表示原子或离子在电极上得失电子发生氧化或还原反应的式子【举例1】电解熔融NaCle-e-Cl-Na+石墨电极铁电极 熔融NaCl电荷要守恒 阴极：2Na+ +2 e- = 2Na 阳极：2Cl- 2e- = Cl2 总方程式：2Na+ + 2Cl- 2Na + Cl2（离子方程式） 2NaCl 2Na + Cl2（化学方程式）对于电极方程式的书写有个一般步骤：（1）明确电解液中存在的离子然后将阴离子写到阳极下，阳离子写到阴离子下注意在水溶液中，水是弱电解质，能电离出氢离子和氢氧根离子（2）是哪些离子得失电子放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程放电顺序： 阴极：阳离子得电子顺序：Ag+Hg2+ Fe3+Cu2+ H+（酸）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+ H+（水）Al3+Mg2+Na + Ca2+ K+ 阳极：阴离子失电子顺序：活性电极阴离子（当阳极电极是活泼金属）。即： CuHg AgS2IBrClOH（ NO3、SO42含氧酸根）F-M （活性电极、即除金、铂以外的金属。） X- （ S2- I- Br- Cl- ） OH 含氧酸根（3）将阴极和阳极发生的电极反应式相加，先写出离子方程式，最后写成化学方程式注意：最后别忘记写上反应条件：通电【举例2】电解CuCl2的电极反应的书写。Cu2+H+Cl-OH-e-e-石墨电极石墨电极 CuCl2溶液 电解CuCl2溶液【解析】电解CuCl2溶液的电极反应：阳极： 2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)阴极： Cu2+2e-=Cu(还原)总反应式： CuCl2 =Cu+Cl2 2、电解的类型：电解池组成：电源，两个电极，电解质（池子里不一定都是溶液也可以是物质熔融状态）电解池中电解时不一定电解的是电解质【注意】浓度和PH值先不讲第一组：电解本身（电解质）型（CuCl2）实例电解反应浓度pH值复原CuCl2阳极：2Cl- - 2e = Cl2阴极：Cu2+ + 2e = CuCuCl2 = Cu + Cl2减小增大加CuCl2电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型pH值增大的原因：CuCl2本身是强酸弱碱盐，显酸性，电解浓度减小，故酸性随之减弱。电解：盐酸；氯化铜第二组：放氢生碱型（NaCl）实例电解反应浓度pH值复原NaCl（溶液）阳极：2Cl- - 2e = Cl2阴极：2H+ + 2e = H22NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2+ Cl2减小增大加HCl电解活泼金属（K/Ca/Na）的无氧酸盐，放氢生碱型；pH值减小的原因：NaCl本身是强碱弱酸盐，显碱性，电解又消耗H+，故碱性增强。第三组：放氧生酸型（CuSO4）实例电解反应浓度pH值复原CuSO4阳极：4OH- - 4e = 2H2O + O2阴极：Cu2+ + 2e = Cu2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2+ 2H2SO4减小减小加Cu(OH)2电解不活泼金属的含氧酸盐，放氧生酸型；pH值减小的原因：CuSO4本身是强酸弱碱盐，显酸性，电解又消耗OH-，故酸性增强。第四组：电解水型（Na2SO4）实例电解反应浓度pH值复原Na2SO4阳极：4OH- - 4e = 2H2O + O2阴极：2H+ + 2e = H22H2O = H2+ O2变大不变加H2O电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型；电解：氢氧化钠；硫酸；硫酸钠【巩固练习】1.以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴极不能得到氢气的是（ B ）A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH2、书写用石墨做电极电解硫酸的电极方程式和电解池方程式。阳极：4OH- - 4e = 2H2O + O2阴极：2H+ + 2e = H22H2O = H2+ O2（学生不做）3、用惰性电解Fe2(SO4)3和Cu(NO3)2的混合溶液，写出电解的电极方程式。 阴极反应：Fe(3+) + e = Fe(2+) 先 Cu(2+) + 2e = Cu 后 Fe(2+) + 2e = Fe 最后 阳极反应：4OH(-) = 2H2O + O2 生成的硝酸不会氧化生成的Fe(2+)、Cu和Fe，因为有电流作用强制提供电子，这些还原性离子或单质相当于交了“保护费”，HNO3暂时还奈何不了它们。但电解一停止，硝酸就开始氧化。因为在溶液中阳离子放电顺序为Fe3+Cu2+Fe2+H+所以阴极首先发生反应Fe3+ + e- =Fe2+直到Fe3+全部被还原成Fe2+时Cu2+才开始放电Cu2+ + 2e- =Cu 活性电极 1、影响：阳极失电子逐渐溶解，溶液中的阴离子不能失电子。阴极无影响。2、原因：活泼金属单质的还原性强于溶液中各离子的还原性，造成失电子的变成金属单质而不是溶液中的阴离子。第五组：电解H2SO4铜作阳极，石墨作阴极1、两极的现象：阴极有大量气泡产生，阳极附近溶液出现蓝色。2、两极的反应：阴极：2H+ + 2e = H2，阳极：Cu - 2e = Cu2+（溶液变蓝）铜作阴极，石墨作阳极（铜无法发挥其还原性，故此情况下相当于电解水）1、两极的现象：两极都有气泡。2、两极的反应：阴极：2H+ + 2e = H2，阳极2H2O - 4e = 2H+ + O2（铜在外加电源时可以置换出 H2）（三）电解的应用1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气氯碱工业【讲解】氯碱工业示意图及阳离子交换膜的两个优点。Na+Na+H2O(含少量NaOH)NaOH浓溶液NaCl稀溶液NaCl浓溶液H2Cl2阳离子交换膜在电解过程中，由于阴极区OH浓度变小，水的电离平衡向生成H和OH的方向移动，随着H不断变为氢原子并最终形成氢气逸出，使阴极区溶液中的OH越来越多。用隔膜就可以阻止OH移向阳极，则使氢氧化钠可以在阴极附近的溶液中富集，由阴极溶液可以得到烧碱。还可以得到另外两种重要的化工产品氯气和氢气。优点：防止氢气和氯气混合而引起爆炸；避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响氢氧化钠的产量2、电镀一件表面镀有其他金属的制品，我们可以把它的结构大致分为两大部分：镀件和镀层金属。那么这个镀层金属是怎么镀在这个镀件上的呢？（1）电镀：是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。（2）电镀池形成条件：镀件作阴极 (待镀金属制品) 镀层金属（欲镀在镀件上的金属或合金）作阳极含镀层金属阳离子的盐溶液作电解液（3）电镀的特点：电镀液的组成及酸碱性基本保持不变【活动探究】在铁钉上镀铜3、铜的电解精炼（1）粗铜所含杂质：Zn、Fe、Ni、Ag、Au等（2）粗铜的精炼：粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4溶液作电解液。（3）两极的反应及现象：阳极：Cu - 2e = Cu2+ 粗铜中的铜溶解，得电子转变为Cu2+进入溶液中；阴极：Cu2+ + 2e = Cu 根据放电顺序，Cu2+ 比Fe2+ 和Zn2+ 先得电子，转变为精铜。（4）阳极上比铜不活泼的金属，沉积于阳极底部（阳极泥）。用于提炼金、银等贵重金属。【总结】 电解池、电解精练池、电镀池的比较电解池电解精练池电镀池定义将电能转变成化学能的装置应用电解原理将不纯的金属提纯的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置形成条件两电解接直流电源电极插入电解质溶液或熔融电解质中形成闭合回路不纯金属接电源正极，纯的金属接电源负极 电解质溶液须待提纯金属的离子镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 电镀液须含有镀层金属的离子电极名称阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阳极：不纯金属阴极：纯金属阳极：镀层金属阴极：镀件电极反应阳极：氧化反应阴极：还原反应【典型例题】例1：工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4（1）电解时,应以 作阴极，电解过程中阴极 附近溶液pH将会 ,（2）阳极反应式为 ，（3）总电解反应式为 . 答案: Fe 增大 MnO42e- =MnO4 2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2 例2：铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.解析：阳极 4OH-4e-=2H2O+O2 阴极 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2 阳极转移电子的物质的量为: 0.54 = 2mol,消耗4OH- 2mol,即产生H+ 2mol. 阴极生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成H2转移的电子:0.5 2=1mol,故还有1mole- 用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.例3：用石墨作电极电解3mol L-1 KCl和0.5mol L-1 Al2(SO4)3的混合溶液时，下图电解变化的曲线合理的是（AD）【解析】电极为惰性电极，溶液中各离子的放电顺序为：阳离子：H+Al3+K+，阴离子：Cl-OH-SO42-。电极反应为：阳极2Cl-Cl2+2e，阴极2H+2eH2，溶液中还伴有Al3+3OH-=Al(OH)3，其中H+和OH-是由水电离产生的，故电解总反应式为：2Al3+6Cl-+6H2O2Al(OH)3+3H2+3Cl2。恰好n(Al3+):n(Cl-)=1:3，所以电解至二者消耗完时，溶液为K2SO4溶液，接下来接续电解实际上是电解水，所以pH值先增大后保持不变且接近于7，沉淀则从无到最大值。例4：在电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好选用下列物质中的（A）A. NaOH B. HCl C.NaCl D.CuSO4【解析】因为电解水，所以加入的物质应该不参与电极反应，HCl、NaCl中的Cl-、CuSO4中的Cu2+均参与电极反应，而加入NaOH后仍然是电解水，但由于提供了Na+、OH-导电性明显增强。【练习】1.用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（ A ） A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L2.某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)xnH2O，式量为242，将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰性电极进行电解。当有0.01 mol 电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重0.32g。求：金属M的相对原子质量及 x、n 值；电解溶液的pH（溶液体积仍为100mL）。 Mx+ + xe- = M0.005mol 0.01mol 0.32g 所以：x = 2 ；Ar(M) = 64 ；n = 3 产生H+为0.01mol，pH=13.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的A【解析】通电后发现a极板质量增加，所以金属阳离子在a极上得电子，a极是阴极，溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边；b极是阳极，b极板处有无色无臭气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，电极材料必须是不活泼的非金属，电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离子A、该选项符合条件，故A正确B、电解质溶液中金属阳离子在氢元素前边，故B错误C、铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在B极上得不到氧气，故C错误D、电解质溶液中氯离子失电子，在B极上得到有刺激性气味的气体，与题意不符4.根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：Cu + 2H2O=Cu(OH)2+ H2。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是BABCD阳极石墨CuCuCu阴极石墨石墨FePt电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2O5.按下图的装置进行电解实验：A极是铜锌合金，B极为纯铜，电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后，若A极恰好全部溶解，此时B极质量增加7.68克，溶液质量增加0.03克，A合金中Cu、Zn原子个数比为BA 41 B 31 C 21 D 任意比【解析】阴极：Cu2+ +2e- = Cu 所以铜有7.68/64=0.12mol 转移电子数为0.24mol 阳极：Zn -2e- =Zn2+ Cu -2e- =Cu2+ 所以锌铜溶解，溶液增加的质量0.03克等于锌的质量减去出去铜的质量 所以锌有0.03/（65-64）=0.03摩尔，锌失去电子0.06摩尔 所以铜失电子0.18摩尔，即有铜0.09摩尔 所以铜锌原子个数比为3/16、用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b LO2（标准状况）。从而可知M的相对原子质量为（C）A. B. C. D. 【解析】阳极：OH-=2H2O+O2+4e- 阴极：Mx+xe-=M根据两极得失电子数相等，有下列关系： 可解得M=7、在一U形管中装入含有紫色石蕊的Na2SO4溶液，通直流电，一段时间后U形管内会形成一个倒立的三色“彩虹”，从左到右的颜色次序是（C）A.蓝、紫、红 B.红、蓝、紫 C.红、紫、蓝 D.紫、红、蓝【解析】本题以电解原理为核心命题点，考查电解后溶液的酸碱性与酸碱指示剂的变色关系等知识点。用惰性电极电解Na2SO4溶液，就等同于电解水，阳极OH-放电，使阳极附近H+浓度增大，阴极H+放电，使阴极附近OH-的浓度增大。【巩固练习】1、如图A为直流电源，B为浸泡饱和NaCl溶液和酚酞溶液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。请填空：（1）电源A上的a为 极。（2）滤纸B上发生的总化学方程式为 ，欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为 ，电极f上发生的反应为 ，槽中盛放的镀液可以是 或 。【解析】B上c点显红色，是由于2H+2eH2破坏了水的电离平衡导致溶液显碱性所致，故c为电解池的阴极，从而确定电源A的两极，进而解决本题。2、用石墨电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合液通电40min后，两极均收集到2.24L气体（标准状况），则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为 ，通过电解槽的电流强度为 。【解析】本题从两极均收集到2.24L气体（标准状况）可知，Cu2+和H+均有放电且铜离子优先放电。书写出电极方程式就可求得生成Cu 0.1mol，Cu2+的物质的量浓度为1mol/L。接着再根据Q=It=nNAe ，最后求出I。3、在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如图。接通电源，阳极周围的液体呈棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：（1） 阳极上的电极反应式为 （2） 阴极上的电极反应式为 （3） 原上层液体是 （4） 原下层液体是 （5） 搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是 （6） 要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是，现象是 【解析】两种互不相溶的无色液体，电解后上层呈棕色，下层不变色，可肯定上层为电解质溶液，下层为不溶于水且密度比水大的有机物。因而可确定该有机物为CCl4溶液。搅拌静置后下层为紫红色，所以可确定该物质为I2。是由于I2在CCl4溶液中的溶解度比在水中的大，产生萃取作用。从而可确定本题电解时在阳极是碘离子放电，阴极是氢离子放电。对于配上什么阳离子，这与题6的检验是密切相关的，一般阳离子可选钠离子或钾离子，所以采用焰色反应来检验。（1）2I2e。（）+e = H2。（3）NaI或KI。（4）四氯化碳。（5）I2易溶于四氯化碳，难溶于水。（6）焰色反应。若焰色为亮黄色为NaI，通过蓝色钴玻璃观察，若焰色为紫色为KI。4、工业上为了处理含有Cr2O72-的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以铁为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，工业废水中铬元素的含量已低于排放标准。请回答下列问题：(1)两极发生反应的电极式为阳极： ，阴极： (2)写出变为的离子方程式： (3)工业废水由酸性变为碱性的原因是 (4) (填”能”或”不能”)改用石墨电极，原因是 【解析】用铁做电极电解时，阳极：为铁失电子生成亚铁离子，阴极为氢离子得电子生成氢气。阳极生成的亚铁离子进入溶液中与Cr2O72-发生氧化还原反应生成铁离子和铬离子，在电解过程中，H+不断放电以及在溶液中发生的氧化还原反应都要消耗H+，所以H+浓度减小，使得OH-的浓度增大，从而使得生成铁离子和铬离子全部都产生沉淀。如果不用铁电极，用石墨的话就无法产生亚铁离子继续后面的反应了。（1）Fe2eFe2+（1分） 2H+2eH2（1分）（2）6Fe2+ Cr2O72+14H+ 6Fe3+2Cr3+7H2O（2分）（3）增强溶液（或废水）的导电性。（1分）（4）不能，因为阳极不能产生能将Cr2O72还原到Cr3+的Fe2+。（2分） 解析:由于Cr（）的化合物毒性远高于Cr（）化合物，将Cr（）转化为Cr（），对废水进行处理是电化学知识在实际生活中的具体运用。在处理有关问题时，应注意思维的有序性：首先应考虑，溶液中阴阳离子在外电场作用下的定向迁移；然后再考虑阴阳两极按放电顺序可能发生的电极方程式。阴极：2H+2eH2，阳极：Fe2eFe2+，产生的Fe2+在向阴极迁移的过程中与向阳极迁移的Cr2O72相遇，发生氧化还原反应：6Fe2+ Cr2O72+14H+ 6Fe3+2Cr3+7H2O，使Cr2O72转化为Cr3+，同时Fe2+也转化为Fe3+。在以上电解的阴极反应及Fe2+与Cr2O72的氧化还原反应中都消耗了大量的H+，溶液的pH不断变大，有利于Fe3+，Cr3+生成相应的Fe（OH）3、Cr（OH）3沉淀。若将Fe电极改成为石墨电极，由于不能产生的Fe2+，而不能将Cr2O72转化为毒性较低的Cr3+，显然是不行的。5、把25时，将两个铂电极插入一定量饱和Na2SO4溶液中进行电解，通电一段时间后，在阴极逸出a mol气体，同时有W g Na2SO410H2O晶体析出。若温度保持不变，剩余溶液中溶质的质量分数为（C）A. B. C. D. 【解析】本题首先要明确剩余的溶液仍为饱和溶液，也就是说该题就是求饱和溶液的质量分数，那析出的晶体与被电解的水放在一起也应该为饱和溶液，因而就可以利用数据进行求解。先求W g Na2SO410H2O晶体中溶质的质量即为，溶液的质量为晶体的质量加上被电解掉的水的质量。阴极逸出a mol气体，也就是氢气，所以可知被电解的水也为a mol，质量为18 a 。故有答案：C。6、将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解，通电一段时间后，某一电极增重0.64g（设电解使该电极无H2放出，且不考虑水解和溶液体积变化）。此时溶液中c(H+)浓度约为（A）A.410-3molL-1 B. 210-3molL-1 C. 110-3molL-1 D. 410-7molL-1【解析】用惰性电极电解CuSO4溶液，电极能增重的只有在阴极。在阴极有0.001molCu2+得到电子析出0.064g Cu，在阳极同时有0.002mol OH-失去电子，同时生成0.002mol H+。7、将质量分数为5.2%的NaOH溶液（密度为1.06gcm-3）1 L用铂电极电解，当溶液中NaOH的质量分数改变了1.0%时停止电解，则此时溶液中的关系是（B）选项NaOH的质量分数阳极析出物的质量/g阴极析出物的质量/gA6.2%19152B6.2%15219C4.2%1.29.4D4.2%9.41.2【解析】本题可巧解，因为用惰性电极电解NaOH溶液，其实质是电解水，所以溶质的质量分数肯定增加，排除C、D；阳失氧，阴得还，则有阳极产物为O2，阴极产物为H2，阳极析出物的质量大于阴极析出物的质量。教师签字学生签字