金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Z
、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知氧化性Fe2<Ni2<Cu2)()。
A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni22e-=NiB.电解过程中.阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2和Z
2D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt【思路点拨】本题考查电解精练,注意电解时装置的电极与外接电源相连接情况。电化学必然涉及到氧化还原,所以对氧化还原反应中的基本概念要熟练掌握。【答案】D【解析】阳极应发生氧化反应。电解后溶液中的阳离子主要为Ni2。根据金属原子的还原性顺序和金属阳离子的氧化性顺序知,阳极反应为:Z
-2e-=Z
2,Fe-2e-=Fe2,Ni-2e-=Ni2,Cu、Pt在该条件下不失电子,形成阳极泥。阴极反应为:Ni22e-=Ni,Z
2、Fe2在该条件下不得电子。比较两电极反应,因Z
、Fe、Ni相对原子质量不等,当两电极通过电量相等时,阳极减少质量与阴极增加质量不等。【总结升华】单质的还原性(或氧化性)与对应阳离子(或阴离子)的氧化性(或还原性)相反,如本题
2
f氧化性Fe2<Ni2<Cu2,则还原性Fe>Ni>Cu。举一反三:
【变式1】下列关于铜电极的叙述正确的是()。A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜时,粗铜作阴极C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D.电解稀硫酸制H2和O2时铜作阳极【答案】A、C
精品
类型二、电化学内容的综合应用例2铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答:(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)工业品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。
①该电解槽的阳极反应式是________。②通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因________。③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口________(填“A”或“B”)导出。【思路点拨】因为铝单质的性质活泼,所以只能通过电解氧化铝的方法冶炼铝。电解氢氧化钾溶液时,放电的是溶液中水电离出的氢离子和氢氧根离子。解答本题时,同样注意离子交换膜的作用。
通电
【答案】(1)2Al2O3熔融4Al3O2↑(2)2Al2OH-2H2O=2AlO2-3H2↑(3)①4OH--4e-=2H2OO2↑②H放电,促进水的电离,OH-浓度增大③B【解析】离子交换膜法电解提纯KOH时,阳极反应为:4OH--4e-=2H2OO2↑,阴极反应为:4H2O4e-=4OH-2H2↑r