高中化学新人教选修4 电解池 例题解析022.doc

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1、电解池例题解析【例1】把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如图所示平面图），经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是（）A、Ⅰ和Ⅲ附近B、Ⅰ和Ⅳ附近C、Ⅱ和Ⅲ附近D、Ⅱ和Ⅳ附近解析：此题将电解知识与原电池知识揉和在一起。要解决此问题，必须要从概念、模型、电极名称、电极反应式等方面去区分，这些知识都弄清楚了，才能顺利解答此题，达到“在应用中理解、在理解中应用”的效果。左图为电解池，Fe为阳极，阳极反应为：Fe-2e-==Fe2+；Zn为阴极，阴极反应为：2H++2e-==H2↑，因此Ⅰ区域c(OH-)变大，碱性增强使酚酞变红；右图为原电池，Fe为正极，正极反

2、应式为：2H2O+O2+4e-==4OH-，因此Ⅳ区域c(OH-)变大，碱性增强使酚酞变红。答案：B点评：对比是深化理解的“良药”，是化学学习的一种重要学科方法。可以将有联系或易混淆的知识放在一起比较，如电解知识与原电池知识、电解池与电镀池等；也可以将形似而质异或形异而质似的习题放在一起比较分析，以此来加深对知识的理解。【例2】用Pt电极电解含有各0.1molCu2+和X3+的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关系见图示。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是（）A、Cu2+＞X3+＞H+B、H+＞X3+＞Cu2+C、X3+＞H+＞Cu2+

3、D、Cu2+＞H+＞X3+解析：有些学生没认真分析，就将X3+与Fe3+联系起来，选择C答案。这其实是简单记忆阳离子放电顺序导致定势思维造成的结果。本题的解题信息在图象中：一通电就有固体析出，且通过0.2mol电子后，再没有固体析出了，说明是Cu2+放电的结果。X3+不放电，故答案应为D。答案：D点评：上例充分说明理解的重要性，也强调记忆的灵活性。理解是记忆的前提，记忆是理解的归宿。将记住的东西置于知识出现的背景中，并与具体问题结合起来进行处理，掌握学过的知识才能事半功倍。【例3】在25℃时，将2个铜电极插入到一定的Na2SO4饱和溶液中，通直流电电解并不断搅拌，当阴极上收集到a

4、mol的气体的同时，溶液中析出了bmol的结晶水合物Na2SO4·10H2O，若保持温度不变，则所剩溶液中溶质的质量分数是()A.B.C.D.解析：《考试说明》要求：理解电解原理，理解溶液中溶质的质量分数的概念。通电电解发生的电极反应：阳极为Cu-2e＝Cu2+，阴极为2H＋+2e＝H2↑．电解时总的化学反应方程式为：Cu+2H2O=====Cu(OH)2↓+H2↑阴极逸出amolH2，水被电解了2amol，根据溶解度知识，不难求出答案为C。答案：C电解点评：如果将题中的铜电极换作铂电极，只改一个字，其电解的总方程式即为：2H2O=====2H2↑+O2↑阴极逸出amolH2，水

5、被电解了amol，其答案为D。可见因一字之差(“铜”与“铂”)，答案各异。由此再次强调提高审题的准确性是多么地必要。【例4】通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1价）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）︰n（硝酸亚汞）=2︰1，则下列表述正确的是（）A、在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n（Ag）︰n（Hg）=2︰1B、在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C、硝酸亚汞的分子式为HgNO3D、硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)2解析：通以相等的电量即是通过相同的电子数，银和亚汞都是+1价，因此，得到的单质银和汞的物质的量也应

6、相等；又因电解的n（硝酸银）︰n（硝酸亚汞）=2︰1，硝酸银的化学式为AgNO3，故硝酸亚汞的化学式不可能为HgNO3，只能为Hg2(NO3)2。所以，正确选项为D。答案：D点评：有关电解的计算：通常是求电解后某产物的质量、物质的量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。运用电子守恒原理解答较好。【例5】某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（）A、a为正极，b为负极；NaClO和NaClB、a为负极，b为

7、正极；NaClO和NaClC、a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD、a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl解析：用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液发生的反应是：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，副反应为：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，则可推知使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液的主要成分是NaClO和NaCl溶液，其中起消毒作用的是NaClO溶液。电解过程中阴极产生H2，结合图示，消毒液发生器的液体上部空间充满的是H2，故电源a极是负极