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1、 电解池专题复习一、电解池基本概念1、电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应 (被动的不是自发的)的过程叫电解。电解 池的概念 借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。2、电解池的形成条件、反应类型。（1）电解池的形成条件：电源； 电极（惰性或非惰性） ； 电解质（水溶液或熔化态） 。（2）反应类型：非自发的氧化还原反应。3、电极名称、电极反应。（1） 、 电极名称：由外电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；（2） 、电极的种类 (依材料分 ) 惰性电极：Pt、Au、石墨等活性电极：除 Pt、Au、石墨外（3） 、电极
2、反应：阳极：若为惰性电极，则电极本身不反应，溶液中的阴离子失去电子，发生氧化反应阴离子放电顺序(还原性强弱顺序 )：S 2 I Br Cl OH 含氧酸根F:若为活性电极：则电极本身失去电子，发生氧化反应。阴极：电极本身不反应，溶液中阳离子在阴极上获得电子，发生还原反应。.阴极材料(金属或石墨) 总是受到保护。阳离子得电子顺序 金属活动顺序表的反表：K + Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg2+ Ag+ （阳离子放电顺序与浓度有关，并不绝对）、 电子流向： 电源负极沿导线阴极电解溶液中离子的移动阳极沿导线电源正极【例 1】 分
3、别以铅片、铝片为电极，以硫酸溶液为电解液，按照如图所示装置连接电解池装置，电解 40 min 后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理 2030 min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有关说法正确的是 ()A. 电解时电子从电源负极导线铝极，铅极导线电源正极B在电解过程中，H 向阳极移动，SO 向阴极移动24C电解过程阳极周围溶液的 pH 下降 D电解的总反应为2Al6H =2Al3 3H 2二、 电解原理应用: 1、电解饱和食盐水（氯碱工业）反应原理阳极（石墨）：2Cl - - 2e-= Cl2 阴极（铁）：2H + + 2e-= H2 总反应：2NaCl+2H 2O H2+Cl2+2Na
4、OH 电 解 =设备 （阳离子交换膜电解槽）组成：阳极Ti、阴极Fe阳离子交换膜的作用：它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过。 电解生产主要过程：NaCl从阳极区加入，H 2O 从阴极区加入。阴极 H+ 放电，破坏了水的电离平衡，使 OH-浓度增大，OH -和 Na+形成 NaOH 溶液。2电镀铜、精炼铜比较电镀铜 精炼铜形成条件 镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀 粗铜金属作阳极，精铜作阴极，图 1液必须含有镀层金属的离子 CuSO4 溶液作电解液电极反应 阳极 Cu 2e- = Cu2+阴极 Cu2+2e- = Cu阳极：Zn - 2e- = Zn2+Cu - 2e- = Cu2+ 等阴
5、极：Cu 2+ + 2e- = Cu溶液变化 电镀液的浓度不变 溶液中溶质浓度减小【例 2】 下列描述中，不符合生产实际的是 ()A电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D在镀件上电镀锌，用锌作阳极【例 3】金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量 Fe、Zn、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 Ni 2 Cu 2 ）A阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni 2 2e NiBB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
6、 Zn2 D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有 Cu 和Pt 三、电解的类型及电解反应方程式的书写电解质溶液 阳极反应式 阴极反应式总反应方程式（条件：电解） 溶液酸碱性变化CuCl2 2Cl-2e-=Cl2 Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2 HCl 2Cl-2e-=Cl2 2H+2e-=H2 2HCl=H2+Cl 2 酸性减弱Na2SO4 4OH-4e-=2H2O+O2 2H+2e-=H2 2H2O=2H2+O 2 不变H2SO4 4OH-4e-=2H2O+O2 2H+2e-=H2 2H2O=2H2+O 2 消耗水，酸性增强NaOH 4OH-4e-=2H2O+O2 2H
7、+2e-=H2 2H2O=2H2+O 2 消耗水，碱性增强NaCl 2Cl-2e-=Cl2 2H+2e-=H2 2NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOHH+放电，碱性增强CuSO4 4OH-4e-=2H2O+O2 Cu2+ +2e-= Cu 2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2+2H 2SO4OH 放电,酸性增强四、电解实例及规律1、用惰性电极电解电解质溶液的规律电解水型：有含氧酸(如 H2SO4、HNO 3 等)、强碱(NaOH、B a(OH)2 等) 、活泼金属的含氧酸盐（如K2SO4、 NaNO3、Na 3PO4）这三类物质。电解电解质型：有无氧酸（除 HF 外，如 HCl、HB
8、r 等） 、不活泼金属的无氧酸盐（如 CuCl2 等） 。电解质和水均被电解：活泼金属的无氧酸盐(如 NaCl 等) 、不活泼金属的含氧酸(如 CuSO4 等)。2、使电解后的溶液恢复原状的方法：先让析出的产物（气体或沉淀）恰好完全反应，再将其化合物投入电解后的溶液中即可。如：NaCl 溶液：通 HCl 气体（不能加盐酸） ；AgNO 3 溶液：加 Ag2O 固体（不能加 AgOH） ；CuCl 2 溶液：加 CuCl2 固体；KNO 3 溶液： 加 H2O；CuSO 4 溶液：CuO（不能加Cu2O、Cu(OH) 2、Cu 2(OH)2CO3）等。【例 4】化学在生产和日常生活中有着重要的应
9、用。下列说法不正确的是A明矾水解形成的 Al(OH)3 胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化B在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率CMgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料D电解 MgCl2 饱和溶液，可制得金属镁 【例 5】 【取一张用饱和的 NaCl 溶液浸湿的 pH 试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现 b 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈 为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是( ) Ab 电极是阴极 Ba 电极与电源的正极相连C电解过程中水是氧化剂 Db 电极附近溶液的 pH 变小 【例 6】. 用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另
10、一种物质（括号内） ，溶液能与原来溶液完全一样的是：()A.CuCl2（CuO） ； B.NaOH（NaOH） ； C.NaCl（HCl ） ； D.CuSO4Cu（OH ） 2【例 7】 串联电路中的四个电解池分别装有 0.05 mol/L 下列溶液，用惰性电极电解，连接直流电源一段时间后，溶液的 pH 最小的是(假定产生的气体全部放出) ()AKNO 3 BNaCl CAgNO 3 DCuCl 2五、电解的计算特点有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、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。解答此类题可以根椐电解方程式或电极反应式，应用阴、阳两极得失电子守恒进行有关
11、计算。【例 8】有三个烧杯，分别盛有氯化铜，氯化钾和硝酸银三种溶液；均以 Pt 作电极，将它们串联在一起电解一定时间，测得电极增重总和 2.8 克，这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为A、4：1 B、1：1 C、4：3 D、3：4【例 9】将两个铂电极插入 500mL CuSO4 溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重 0.064g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为A.410 -3mol/L B.210 -3mol/L C.110 -3mol/L D.110 -7mol/L 【例 10】甲、乙两个容器中，分别加入 0.1mol/LN
12、aCl 溶液与 0.1mol/LAgNO3 溶液后，以 Pt 为电极进行电解时，在 A、B、C、D 各电极上生成物的物质的量之比为:_ 六、铅蓄电池的充电和放电【例 1】关于铅蓄电池的说法正确的是A 在放电时，正极发生的反应是 Pb(s) +SO42(aq)= PbSO4(s) +2eB在放电时，该电池的负极材料是铅板 C在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D在充电时，阳极发生的反应是 PbSO4(s)+2e= Pb(s)+ SO42(aq) 【例 2】镍镉（NiCd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为 KOH 溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH +
13、2H 2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是A充电时阳极反应：Ni(OH) 2 e + OH- = NiOOH + H2O B充电过程是化学能转化为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性不变 D放电时电解质溶液中的 OH-向正极移动 【对应练习】1下列叙述中不正确的是 （ ）A电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应B原电池跟电解池连接后，电子从电池负极流向电解池阳极C电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化作用 D电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气2如下图所示，铜片和锌片用导线连接后插入番茄里，锌片是 （ ） ACuZnA阳极 B正极 C阴极 D负极3关于
14、上列装置说法正确的是 ()A装置中，盐桥中的 K 移向 ZnSO4溶液 B 用装置精炼铜时，c 极为粗铜C装置工作一段时间后，a 极附近溶液的 pH 增大 D装置中电子由 Zn 流向 Fe，装置中有 Fe2 生成4.用石墨做电极电解 CuSO4 溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的ACuSO 4 BH 2O CCuO DCuSO 45H2O5.某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是( )A铅笔端作阳极，发生还原反应 B铂片端作阴极，发生氧化反应C铅笔端有少量的氯气产生 Da 点是负极，b 点是正极 6.500 mL KNO3和 Cu(N03)2的混合溶液中 c(NO3 )6.0 molL1 ，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到
