高考化学试题中电解池阴阳极放电的特殊情况

《高考化学试题中电解池阴阳极放电的特殊情况》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、高考化学试题中电解池阴阳极放电的特殊情况　　[摘要]　　针对电解池中阴阳极放电的特殊情况，以近几年高考化学试题为例，深入剖析，关注化学反应本质，以便对电解原理有一个深入、全面、正确的理解。　　[关键词]　　高考;电解池;放电　　在分析电解池中的电极反应时，一般规律是阴离子移向阳极放电（失电子），阳离子移向阴极放电（得电子），这对学生来说既容易接受，又很好理解。但也有一些例外，会出现阳离子在阳极放电，阴离子在阴极放电，分子在阴阳两极放电等情况，这对学生来说是一个极大的挑战，可能想不通。同时，在电解池中的含氧酸根离子也有可能参与反应，

2、这似乎也违背常规。实际上，以上几种情况均符合电解规律。现结合近几年高考试题谈一谈，以供大家参考。　　一、电解池中的阳离子可能在阳极放电　　例1：（2014?北京卷?28）用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH=1的0.1mol/L的FeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如表1所示（a、b、c代表电压数值）：　　表1实验记录7　　[序号＼&压/V＼&阳极现象＼&检验阳极产物＼&I＼&x≥a＼&电极附近出现黄色，有

3、气泡产生＼&有Fe3+、有Cl2＼&II＼&a>x≥b＼&电极附近出现黄色，无气泡产生＼&有Fe3+、无Cl2＼&III＼&b>x>0＼&无明显变化＼&无Fe3+、无Cl2＼&]　　（1）用KSCN检验出Fe3+的现象是____________。　　（2）I中，Fe3+产生的原因可能是Cl―在阳极放电，生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应：___________。　　（3）由II推测，Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电，

4、原因是Fe2+具有_________性。　　（4）II中虽未检验出Cl2，但Cl―在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如表2所示：　　表2实验记录　　[序号＼&压/V＼&阳极现象＼&检验阳极产物＼&IV＼&a>x≥c＼&无明显变化＼&有Cl2＼&V＼&c>x≥b＼&无明显变化＼&无Cl2＼&]　　①NaCl的浓度是_________mol/L　　②IV中检测Cl2的实验方法_______。

5、　　③与II对比，得出的结论（写出两点）：　　_______________，___________________。　　解析：（1）在电解池中，氯离子在阳极放电：2Cl--2e-=Cl2↑，生成的Cl2能够与溶液中的Fe2+发生氧化还原反应：Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+。7　　（2）阳极产物没有氯气，二价铁离子具有还原性，也可能是二价铁离子失电子变为三价铁离子，体现了其还原性。　　（3）①根据对照试验，则需要Cl-浓度等于原FeCl2溶液中Cl-的浓度：0.1mol/L×2=0.2mol/L;②用湿润的淀粉碘化钾试纸来

6、检验有无氯气，若试纸变蓝，说明有氯气生成;③与Ⅱ对比，电压较大时有Cl2产生，说明电压较大时Cl-放电;电压较小时没有Cl2产生，说明在电压较小的时候，Cl-没有放电，即Fe2+放电变为Fe3+，故放电顺序：Fe2+>Cl-。　　答案：（1）溶液变红　　（2）2Cl―-2e―=Cl2↑Cl2+2Fe2+=2Cl―+2Fe3+　　（3）还原　　（4）①0.2②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝③通过控制电压，证实了产生Fe3+的两种原因都成立;通过控制电压，验证了Fe2+先于Cl-放电　　说明：（1）阳离子可以

7、在阳极放电，因为部分阳离子具有还原性（失电子），所以这也合情合理。而且我们早就知道还原性：I->Fe2+>Br->Cl-。　　（2）电解池中阴阳极放电情况受电压的影响，这一点也符合工业实际。　　又如：2014年全国II卷理综第27题考查了Pb2+在阳极放电：Pb2++2H2O-2e―=PbO2↓+4H+;2013年福建理综第23题和2013年天津理综第9题均考查了Fe2+在阳极放电：Fe2+-e-=Fe3+。　　二、电解池中的阴离子可能在阴极放电7　　例2：（2014?山东卷?30节选）离子液体是一种室温熔融盐，

8、为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7―和AlCl4―组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。　　（1）钢制品应接电源的__________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为_____________