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1、 1电解原理及其应用【知识要点】知识点 1 电解池1将 能转化为 能的装置叫电解池。2构成电解池的条件有与电源相连的两个电极；电解质溶液(或熔化的电解质)；形成闭合回路。3阴阳极的判断与 电 源 极 相 连 离 子 移 向 阳 极 发 生 反 应离 子 移 向 阴 极 发 生 反 应与 电 源 极 相 连4电解池的工作原理电子流动的方向：从电源的 极流出，沿导线流入阴极，溶液中的 离子在阴极上得到电子，发生 反应；溶液中的阴离子(或阳极材料) 在阳极上失去电子，发生 反应，电子沿导线回到电源的 极。离子流动的方向：溶液中阴离子移向 极，阳离子移向 极。知识点 2 电解时电极产物的确定1阳极产物
2、的判断首先看电极，如果阳极是活性电极(金属活动顺序表 Ag 以前的金属)，则阳极电极材料失电子，电极溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则再看溶液中的阴离子的失电子能力。此时阴离子放电顺序： 。2阴极产物判断阳离子放电顺序： 。用惰性电极电解电解质溶液的规律类型 实例 电极反应特点 电解对象 电解质浓度的变化 pH 的变化 电解质溶液复原NaOH 水 增大 增大 加 H2OH2SO4 水 增大 减少 加 H2O电解水型NaNO3阳极：4OH -4e- = 2H2O+O2阴极：4H +4e- = 2H2水 增大 不变 加 H2OHCl 电解质本身 减少 增大 加
3、HCl电解电解质型 CuCl2电解质电离出来的阴阳离子分别在两极放电 电解质本身 减少 加 CuCl2放氢生碱型NaCl阴极：H 2O 放 H2 生碱阳极：电解质阴离子放电水和电解质 生成新电解质 增大 加 HCl放碱生氢型CuSO4阴极：电解质阳离子放电阳极：H 2O 放 O2 生碱水和电解质 生成新电解质 减少 加 CuO【例 1】电解 和 的混合溶液，阴极和阳极上分别析出的物质是 ( ) 2【例 2】用石墨作电极，电解 下列物质的溶液，溶液的 保持不变的是 ( )【例 3】用石墨做电极电解 的 溶液，当 为 时，停止电解。向剩余溶液中加入下列何种物质，可使电解质溶液恢复到原来的状况 (
4、)【例 4】用惰性电极电解下列溶液，一段时间后(溶液中原溶质未电解完) ，再加入一定质量的另一种物质(括号内) ，溶液能与原来溶液完全一样的是ACuCl 2(Cu0 固体) BNaOH(NaOH 固体)CNaCI(HCl 气体) D CuS04Cu(OH)2 固体知识点 3 电解原理的应用1氯碱工业用电解饱和食盐水溶液的方法来制取 和 ，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业。阳极 ( 反应)阴极 ( 反应)总反应： 。阳极产物为 ，阴极产物为 ，两极产生的气体体积之比为 ，阴极附近的溶液呈 性，遇酚酞变 色。原因：由于 在阴极得到电子而生成 ，破坏了附近的水的电离平衡，促进了水继续电离，结果
5、阴极区溶液里 的浓度增大而呈碱性。装置：离子交换膜电解槽。单元槽：由阳极(钛钢) 、阴极 (碳钢网)、离子交换膜、电解槽柜、导电铜棒等组成，单元槽串联或并联组成电解槽。食盐水的净化a粗盐的成分粗盐中含有泥沙、 等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。如下图所示：b杂质的危害等金属离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜；此外，杂质的存在会使得到的产品不纯。除杂质的过程除杂质时所加试剂的顺序要求是： 必须在 之后，加入盐酸在过滤之后。思考：有多少种加试剂的顺序？ 32电镀电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。它是一种特殊的电解过程，即阳极本身参加了电极反应。电镀时把
6、 金属作阴极， 金属作阳极，含有 离子的溶液作电解(镀) 液。阳极： 阴极： 电镀的特点：电镀液离子的浓度不变。3电解精炼铜粗铜作 极：纯铜作 极：用含 电解质（如 溶液）作电解液，溶液中 浓度基本不变。4电冶金电解熔融的 制取 Na阴极：阳极：总反应：工业冶炼，适用范围：活泼金属 KAl【例 5】关于电解 NaCl 水溶液，下列叙述正确的是 ( )A电解时在阳极得到氯气在阴极得到金属钠B若在阳极附近的溶液中滴入 Kl 溶液溶液呈棕色C若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液，溶液呈无色D电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性【例 6】某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用
7、石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使 被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计如图的装置则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是 ( )Aa 为正极，b 为负极：NaClO 和 NaClBa 为负极，b 为正极；NaClO 和 NaClCa 为阳极，b 为阴极；HClO 和 NaClDa 为阴极，b 为阳极；HClO 和 NaCl【例 7】在铁制品上镀上一层锌层，以下电镀方案中合理的是 ( )A锌做阳极铁制品做阴极，溶液中含 B锌做阴极，铁制品做阳极溶液中含C锌做阴极，铁制品做阳极，溶液中含 D锌做阳极，铁制品做阴极，溶液中含 4【例 8】火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、
8、金、银等) ，其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时 ( )A粗铜接电源负极 B纯铜做阳极C杂质都将以单质形式沉淀到池底 D纯铜片增重 2.56g,电路通过电子为 0.08mol【例 9】用含少量银和锌的粗铜做阳极，纯铜片做阴极， 溶液做电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了 xg，则 ( )A电解液质量增加 xg B阴极质量增加 xgC阴极质量增加 D阴极质量增加【例 10】金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量的 等杂质用电解法制备高纯度的镍，下列叙述中正确的是 ( )A阳极发生还原反应其电极反应式为：B电解过程中，阳极质量减少与阴极质量的增加相等C电解
9、后溶液中存在的金属阳离子只有 和D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有 和【例 11】某工厂以碳棒为阳极材料电解熔解于熔冰晶石 中的 ,每产生 1 mol Al,同时消耗 1 mol 阳极材料 C，则阳极收集得到的气体为 ( )ACO 与 CO2 物质的量之比为 1:2 BCO 与 CO2 物质的量之比为 1:1CCO 2 与 O2 物质的量之比为 2:1 DF 2 与 O2 物质的量之比为 1:1【例 12】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
10、解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过) ，其工作原理如右图所示。该电解槽的阳极反应式是_。通电开始后，阴极附近溶液 pH 会增大，请简述原因_。除去杂质后得氢氧化钾溶液从液体出口_。(填写“A”或“B”)导出。 5【课堂练习】1用 Pt 电极电解各含有 的溶液，阴极析出固体物质的质量 m g 与溶液中通过电子的物质的量 的关系见下图，则离子的氧化能力由大到小排列正确的是( )2关于下图所示装置的判断，叙述正确的是 ( )A左边的装置是电解池，右边的装置是原电池B该装置中铜为正极，锌为负极C当铜片的质量变化为 12.8g，a 极上消耗的 O2 在标准状况下的体积为 2.24L。D装
11、置中电子的流向是：3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，用纯铜怍阴极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4把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，则析出钾、镁、铝的质量之比为 ( )A1：2：3 B3：2：1 C6：3：1 D13：4：35水中加等物质的量的 ，该溶液放在用惰性电极做电极的电解槽中，通电片刻,则氧化产物与还原产物质量比为( )A355：108 B16：207 C8：1 D108：35.56电解 100ml 含 的下列溶液，当电路中通过 0
12、.04 mol 电子时，理论上析出金属质量最大的是 ( )7以惰性电极电解 溶液。若阳极上产生气体的物质的量为 0.0100 mol，则阴极上析出 Cu 的质量为 ( )A.0.64g B.1.28g C2.56g D5.12g8用惰性电极电解 溶液在电路中通过 0.5 mol 电子后，调换正负极继续电解，电路中又通过了 1 mol 电子，此时溶液中 (假设溶液体积不变)为 ( )9用惰性电极电解 的水溶液，当阴极上有 m g 金属析出(阴极上无气体产生)时，阳极上产生 6气体(标准状况)同时溶液的 pH 由原来的 6.5 变为 2.0(设电解前后溶液体积不变)。则 A 的相对原子质量的表示式为 ( )10烧碱的制备，在上世纪七十年代常用水银法，此法通过钠汞齐 生
