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首页 高中化学知识 原电池原理 电解池原理 试题正文
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    电解高铁酸盐（如K2FeO4）是一种高效绿色氧化剂，可用于废水和生活用水的处理．从环境保护的角度看，制备高铁酸盐较好的方法为电解法：Fe+2NaOH+2H2O═Na2FeO4+H2↑．
    （1）采用铁片作阳极，NaOH溶液为电解质溶液，电解制备高铁酸钠，其电流效率可达到40%．写出阳极的电极反应式：______．
    （2）铁丝网电极是更理想的阳极材料，相同条件下，可将电流效率提高至70%以上，原因是______．研究亦发现，铁电极在某一电压范围内会生成Fe2O3膜而“钝化”，钝化的原因用反应式表示为______．
    （3）FeO42-易与水反应生成絮状氢氧化铁，也会影响高铁酸盐的产率．若以铁丝网为阳极，在中间环节（对应图1中4h后）过滤掉氢氧化铁，合成过程中FeO42-浓度以及电流效率随时间的变化如图1中实线所示（图中曲线是每隔1h测得的数据）．图中虚线部分对应于没有过滤氢氧化铁而连续电解的情况．下列判断正确的是______
    A．过滤掉氢氧化铁有利于获得较高浓度的高铁酸盐溶液
    B．过滤掉氢氧化铁对电流效率影响不大
    C．实验表明氢氧化铁的存在影响高铁酸盐浓度的增加
    D．实验表明不过滤掉氢氧化铁，6h后电流效率几乎为0
    （4）碱性条件下，高铁酸盐的稳定性与温度有关（如图2）．随温度升高，高铁酸盐产率先增大后减小的原因是______．
    魔方格

    （5）人们还对用铁的氧化物作电极制备高铁酸盐进行了研究，例如以磁铁矿多孔电极制备高铁酸盐，该研究方向的价值在于______
    A．将1mol Fe3O4氧化成高铁酸盐需10/3mol电子，可提高电流效率
    B．以铁的氧化物为电极，可以实现变废（Fe3O4或铁锈）为宝（高铁酸盐）
    C．自然界几乎没有铁单质，而有大量磁铁矿，该方法的原料来源广泛
    D．磁铁矿作为多孔电极不会出现钝化现象．
    魔方格

    本题信息：化学问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “电解高铁酸盐（如K2FeO4）是一种高效绿色氧化剂，可用于废水和生活用水的处理．从环境保护的角度看，制备高铁酸盐较好的方法为电解法：Fe+2NaOH+2H2O═Na2FeO4...” 主要考查您对

原电池原理

电解池原理

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  • 原电池原理
  • 电解池原理
原电池：

1.定义：将化学能转化为电能的装置。
2.工作原理：
以铜-锌原电池为例
（1）装置图：

（2）原理图：

3.实质：化学能转化为电能。
4.构成前提：能自发地发生氧化还原反应。
5.电极反应：
负极：失去电子；氧化反应；流出电子
正极：得到电子；氧化反应；流入电子
6.原电池正负极判断的方法：
①由组成原电池的两级材料判断，一般是活泼金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
②根据电流方向或电子流动方向判断，电流是由正极流向负极，电子流动方向是由负极流向正极。
③根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向，在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
④根据原电池两级发生的变化来判断，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。
⑤X极增重或减重：X极质量增加，说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电，反之，X极质量减少，说明X极金属溶解，X极为负极。
⑥X极有气泡冒出：发生可析出氢气的反应，说明X极为正极。
⑦X极负极pH变化：析氢或吸氧的电极发生反应后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，X极附近的pH增大，说明X极为正极。 

原电池中的电荷流动:

在外电路(电解质溶液以外)，电子(负电荷)由负极经导线(包括电流表和其他用电器)流向正极，使负极呈正电性趋势、正极呈负电性趋势。在内电路(电解质溶液中)，阳离子(带正电荷)向正极移动，阴离子 (带负电荷)向负极移动。这样形成了电荷持续定向流动，电性趋向平衡的闭合电路。


电解池：

(1)电解：使电流通过电解质溶液且在阴、阳极两极引起氧化还原反应的过程叫电解。
(2)装置：电解池(电解槽)
(3)特点：将电能转化为化学能。
形成条件：①与电源相连的两个电极，②电解质溶液或熔融电解质，③形成闭合回路
(4)阴离子放电顺序：S2->I->Br->Cl->OH->SO42->NO3->F- 阳离子放电顺序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
(5)电解时溶液pH值的变化规律电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化，有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H2（消耗H+），阳极上无O2产生，电解后溶液pH值增大；
②若阴极上无H2，阳极上产生O2，则电解后溶液pH值减小；
③若阴极上有H2，阳极上有O2，且（相当于电解水），则有三种情况：
a如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；
b如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；
c如果原溶液为碱溶液，则pH值变大；
④若阴极上无H2，阳极上无O2产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性），一旦CuCl2全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。
(6)电解反应类型：从参加反应的物质来分电解反应可分成五类：
①H2O型：实质是电解水。如电解硝酸钠、氢氧化钠、硫酸等溶液。
②溶质型：溶质所电离出来的离子发生氧化还原，如电解氯化铜、溴化氢等溶液。
③硫酸铜溶液型：电解产物是金属、氧气与酸。如电解硫酸铜溶液生成单质铜、氧气和硫酸，电解硝酸银溶液时生成单质银、氧气和硝酸。
④氯化钠溶液型：电解产物是非金属单质、氢气与碱。如电解氯化钠溶液时生成氯气、氢气和氢氧化钠，电解溴化钾溶液时生成溴单质、氢气和氢氧化钾。
⑤电镀型：镀层金属作阳极，阳极反应是：M-ne-=Mn+，镀件作阴极，阴极反应是：Mn++ne-=M。（电解精炼与电镀，实质上是相同的）

原电池、电解池、电镀池的比较:



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