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1、第2讲 电解池考点一 电解的原理知识精讲1.电解定义在 作用下，电解质在两个电极上分别发生 和 的过程。2.能量转化形式电能转化为 。3.电解池(1)构成条件 。 。 。 (2)电极名称及电极反应式(如图)(3)电子和离子的移动方向特别提醒电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流，即电子本身不会通过电解质溶液。4.分析电解过程的思维程序(1)首先判断阴.阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴.阳两组(不要忘记水溶液中的H和OH)。(3)然后排出阴.阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序：AgFe3Cu2H(酸)Fe2Zn
2、2H(水)Al3Mg2NaCa2K。 阳极：活泼电极S2IFe2BrClOH含氧酸根离子。注意阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。最常用.最重要的放电顺序是：阳极：ClOH；阴极：AgCu2H。电解水溶液时，KAl3不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K.Ca.Na.Mg.Al等金属。(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。【思考练习】1.用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解)电解质(水溶液)电极方程式被电解
3、的物质总化学方程式或离子方程式电解质浓度溶液pH电解质溶液复原含氧酸(如H2SO4)阳极： 阴极： 水减小加H2O强碱(如NaOH)阳极： 阴极： 水增大加H2O活泼金属的含氧酸盐(如KNO3)阳极： 阴极： 水不变加H2O无氧酸(如HCl)，除HF阳极： 阴极： 酸增大通入HCl气体不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，除氟化物外阳极： 阴极： 盐加CuCl2活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)阳极： 阴极： 水和盐生成新电解质增大通入HCl气体不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)阳极： 阴极： 水和盐生成新电解质减小加CuO或CuCO32.以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律总结类型电极反应特
4、点实例电解对象电解质溶液浓度pH电解质溶液复原电解水型阴：阳：NaOH水H2SO4水Na2SO4水电解电解质型电解质电离出的阴.阳离子分别在两极放电HCl电解质CuCl2电解质放H2生碱型阴极：阳极：NaCl电解质和水放O2生酸型阴极：阳极：CuSO4电解质和水突破与跨越“三个”失分点(1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。(2)要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。(3)电解水溶液时，应注意放电顺序中H.OH之后的离子一般不参与放电。讲与练【例题讲解】1.下列电解质溶液用惰性电极进行电解时，一段时间后，溶液的pH增大的
5、是()A.稀碳酸钠溶液B.硫酸钠溶液C.稀硫酸D.硫酸铜溶液2.右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是()A.逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B.一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体C.a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D.a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色3.用惰性电极电解下列溶液一小段时间后，加入一定量的另一种物质(括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是()A.CuSO4Cu(OH)2B.NaOH(NaOH)C.NaCl(NaCl)D.CuCl2(CuCl2)4.按要求书写电极反应式和总方程式(1)用
6、惰性电极电解AgNO3溶液：阳极反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。(2)用铁作电极电解NaCl溶液阳极反应式_；阴极反应式_； 总化学方程式_。(3)用铜作电极电解盐酸溶液阳极反应式_；阴极反应式_；总反应离子方程式_。(4)用Al作电极电解NaOH溶液阴极反应式_；阳极反应式_；总反应离子方程式_。【巩固练习】1.用惰性电极电解下列溶液，在阴.阳两极生成气体的体积比为11的是()A.NaCl溶液B.CuCl2溶液C.CuSO4溶液D.KOH溶液2.用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。下列分析正确的是()A.a端是直流电源的负极B.通电使CuCl2发生电离C.阳极上发生的反应：C
7、u22e=Cu D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体【提高练习】1.用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则下列说法正确的是 ()A.电解过程中阴极没有气体生成B.电解过程中转移的电子的物质的量为0.4 molC.原CuSO4溶液的浓度为0.1 molL1D.电解过程中阳极收集到的气体体积为1.12 L(标况下)2.把物质的量均为0.1 mol的CuCl2和H2SO4溶于水制成100 mL的混合溶液，用石墨作电极电解，并收集两电极所产生的气体，一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积
8、相同。则下列描述正确的是()A.电路中共转移0.6NA个电子B.阳极得到的气体中O2的物质的量为0.2 molC.阴极质量增加3.2 gD.电解后剩余溶液中硫酸的浓度为1 molL1考点二 电解原理的应用知识精讲1.电解饱和食盐水(1)电极反应阳极反应式： (氧化反应)阴极反应式： (还原反应)(2)总反应方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2离子反应方程式：2Cl2H2O2OHH2Cl2(3)应用：氯碱工业制烧碱.氯气和氢气。2.电镀右图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：(1)镀件作阴极，镀层金属银作阳极。(2)电解质溶液是 。(3)电极反应： 阳极：Age=Ag；阴极：
9、Age=Ag。(4)特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。3.电解精炼铜(1)电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。(2)电解质溶液：含Cu2的盐溶液。(3)电极反应：阳极：Zn2e=Zn2.Fe2e=Fe2.Ni2e=Ni2.Cu2e=Cu2；阴极： 。4.电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na.Ca.Mg.Al等。(1)冶炼钠2NaCl(熔融)2NaCl2电极反应：阳极： ；阴极： 。(2)冶炼铝2Al2O3(熔融)4Al3O2电极反应： 阳极： ；阴极： 。讲与练【例题讲解】 1.利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是()A.氯碱工业中，X电极上反应式是
10、4OH4e=2H2OO2B.电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2浓度不变C.在铁片上镀铜时，Y是纯铜D.制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁2.电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O)时，以铁板作阴.阳极，处理过程中存在反应Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O，最后Cr3以Cr(OH)3形式除去。下列说法不正确的是()A.阳极反应为Fe2e=Fe2B.电解过程中溶液pH不会变化C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成D.电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O被还原【巩固练习】1.使用氯化钠作原料可以得到多种产品。(1)实验室用惰性电极电解100 mL 0.1 molL1 NaCl
11、溶液，若阴阳两极均得到112 mL气体(标准状况)，则所得溶液的物质的量浓度是_(忽略反应前后溶液体积的变化)。(2)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置。对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是_(填字母序号)。A.a为正极，b为负极；NaClO和NaClB.a为负极，b为正极；NaClO和NaClC.a为阳极，b为阴极；HClO和NaClD.a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl2.如图表示一个电解池，装有电解液a；X.Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(
12、1)若X.Y是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两 边各滴入几滴酚酞，则：电解池中X极上的电极反应式是_，在X极附近 观察到的现象是_。 Y电极上的电极反应式是_，检验该电极反应产物的方法是_。(2)若用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：X电极的材料是_，电极反应式是_。 Y电极的材料是_，电极反应式是_(说明：杂质发生的电极反应不必写出)。当电路中有0.04 mol电子通过时，阴极增重_ g。【提高练习】1. 为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以Al作阳极.Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：电池：Pb(s)PbO2(s)2H2
13、SO4(aq)=2PbSO4(s)2H2O(l)电解池：2Al3H2O电解,Al2O33H2电解过程中，以下判断正确的是()电池电解池AH移向Pb电极H移向Pb电极B每消耗3 mol Pb生成2 mol Al2O3C正极：PbO24H2e=Pb22H2O阳极：2Al3H2O6e=Al2O36HD2. 下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A.图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B.图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小C.图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大 D.图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的3.现将氯化铝溶液蒸干灼烧并熔融后用铂电极进行电解，下列有关电极产物的判断正确的是()A.阴极产物是氢气 B.阳极产物是氧气C.阴极产物是铝和氧气 D.阳极产物只有氯气