第6章 专题讲座(六) 从原理和事实出发，对阴、阳极上放电纠偏（word教参）-【金版新学案】2024高考化学大一轮复习讲义·高三总复习（人教版）

专题讲座(六)　从原理和事实出发，对阴、阳极上放电纠偏 　阴离子能在阴极上放电吗？ 　阴极发生得电子的还原反应，体现出放电离子的氧化性，一些阴离子的氧化性比较强，当条件合适时肯定可以在阴极放电。 离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。 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 。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为 。 解析：　电镀时钢制品应作阴极，故应接电源的负极；目的是在钢制品上镀铝，故阴极有Al产生，根据电荷守恒写出阴极反应式为4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl；若使用AlCl3水溶液则是H＋在阴极放电，产生H2。 答案：　负　4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl　H2 [练后归纳]　很多具有氧化性的阴离子可以在电解池的阴极得电子发生还原反应，在高考题中需要特别关注NO、MnO、Cr2O等在特定环境下具有氧化性的阴离子。 　阳离子能在阳极放电吗？ 阳极发生失电子的氧化反应，本质是放电离子还原性的体现，某些处于较低价态阳离子具有较强的还原性，可以在阳极放电发生氧化反应。 铝及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X­射线防护材料。回答下列问题： PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为 ， 阴极上观察到的现象是 ；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为 ，这样做的主要缺点是 。 解析：　从实验目的来看应由Pb2＋价态升高变为PbO2，阳极电极反应式为Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋；阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，故阴极石墨上有红色物质析出。只有Pb(NO3)2溶液时，阴极反应为Pb2＋＋2e－===Pb，导致Pb2＋的利用率降低(没有全部转化为产物PbO2)。 答案：　Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋　石墨上有红色物质析出　Pb2＋＋2e－===Pb　不能有效利用Pb2＋ [练后归纳]　阳离子可以在阳极放电，有些还原性较强的离子(如Fe2＋)甚至可能先于阴离子反应。而这恰好是符合氧化还原反应规律的(还原性：Fe2＋>Cl－)。 　含氧酸根离子会参与电极反应吗？ 制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。 (1)阳极的电极反应式为 。 (2)电解后， 室的NaHSO3浓度增加。 (3)b室的 (填“NaHSO3”或“Na2SO3”)浓度增加，原因是 (用电极反应式说明)。 学生用书第154页 解析：　(1)阳极区为H2SO4溶液，故阳极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋。(2)电解后阳极区域产生的H＋透过阳离子交换膜进入a室，发生反应SO＋H＋===HSO(SO结合H＋能力比HSO强)使a室的NaHSO3浓度增加。(3)b室为阴极区，电极反应式为2HSO＋2e－===H2↑＋2SO(H＋主要来自于HSO的电离)，故b室的Na2SO3浓度增加。 答案：　(1)2H2O－4e－===O2↑＋4H＋　(2)a (3)Na2SO3　2HSO＋2e－===H2↑＋2SO [练后归纳]　(3)中的阴极反应式非常特别，HSO参与电极反应，但却是其中的H元素价态发生了变化。发生电极反应时可能并不是中心元素的价态发生改变。 　分子有可能参与电极反应吗？ 电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A， A是 ，说明理由：