第三讲电解池

1、第3讲电解池的工作原理及应用金属的腐蚀与防护电解的原理1. 电解定义和的过程。在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生2. 能量转化形式电能转化为化学能。3. 电解池（1 ）构成条件（如图）（2）电极名称及电极反应式ri电战需称：阴槻 反应类也还原反应削极反应戌1电機名粘阳檄反应类型：钺化反应2U-2c-=ClJ悟液（3）电子和离子移动方向 电子：从电源 流向电解池的 ;从电解池的 流向电源的 离子：阳离子移向电解池的 ;阴离子移向电解池的 。4阴、阳两极的放电顺序 阴极:阳离子放电顺序：+3+2+ 血厶2+2+【3+2+2+Ag Fe Cu H （酸）Fe Zn H （水）AI Mg Na

2、Ca K阳极:活泼电极S2Br C0H 含氧酸根离子。针对训练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）电解质冰溶液）电极方程式被电解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：40H 4e=02 f + 2H2O阴极：4H + + 4e=2H2 f水通电2H2O02 f +2H?f加HOHCI阳极：2CI 2e=Cl2 f阴极：2H + + 2e酸通电2HCICl2f + H2f通入HCI气体=H2 fCuCl2/NaCl阳极：2Cl 2e-=Cl2 f阴极：2H + + 2e=H2 f2Cl + 2H

3、2O通电A=Cl2 f +H2f +2OH生成新电解质CuSO4生成新电解质加或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按要求书写有关的电极反应式及总方程式。(1) 用铁作电极电解 NaCI溶液阳极反应式 ;阴极反应式 ;总化学方程式。(2) 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 . I .以铝材为阳极，

4、在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为n 用AI单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解，生成难溶物R, R受热分解生成化合物Q。写出阳极生成 R的电极反应式： 5. CuI是一种不溶于水的白色固体，可以由反应：2Cu2+ + 4=2CuI J+ I2得到。现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。回答下列问题:阳极区的现象。(2)阳极电极反应式6.如图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.88.0,酸色一红色，碱色一黄色)回答下列问题

5、：(1) 下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 (填编号);A管溶液由红变黄； B管溶液由红变黄； A管溶液不变色；B管溶液不变色(2) 写出 A 管中发生反应的反应式： ;(3) 写出B管中发生反应的反应式： ;二电解原理的应用1. 电解饱和食盐水氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。2. 电镀特点：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 ;阴极为 。(2) 电解质溶液：含 的盐溶液。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。5.治理污水针对训练：8.工业废水中常含有一定量的2720a会对人类及生态系统产生很大损害

6、，电解法是一种行之有效的除去铬的方法之一。该法用Fe作电极电解含 C2O7一的酸性废水，最终将铬转化为 Cr(0H)3沉淀，达到净化目的。下列有关说法不正确的是 ()A 电解时选用Fe作阳极，石墨棒作阴极B 阴极附近的沉淀只有 Cr(OH)3C.阳极附近溶液中，发生反应的离子方程式是6Fe3 + + 7H2O6Fe2 + 14H =2Cr3 +D .消耗1 mol C2O2 ，将有336 g Fe消耗，因此要定期更换铁电极9 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 mol L NaCI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

7、的量浓度是 (忽略反应前后溶液体积的变化 )。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 。A.a为正极，b为负极；NaClO 和 NaCIB.a为负极，b为正极；NaClO 和 NaCIC.a为阳极，b为阴极；HClO 和 NaCID.a为阴极，b为阳极；HClO 和 NaCI41 b(3)实验室中很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。某同学利用上图装置，只更换个电极，通过电解法制取较纯净的Fe(0H)2沉淀，且较长时间不

8、变色。该同学换上的电解材料是(用兀素符号表示 )， 总的反应式是 10 某小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液 来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。KjSO,(1)该电解槽的阳极反应式为 。此时通过阴离子交换膜的离子数 (填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。制得的氢氧化钾溶液从出口 (填“ A”、“ B”、“ C”或“ D”)导出。通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因 若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的反应式为三电化学定量计算I 计算类型原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算

9、、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、产物的量与电量关系的计算等。2. 方法技巧(1) 根据电子守恒计算(2) 根据总反应式计算先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。(3) 根据关系式计算针对训练：II 两个惰性电极插入 500 mL AgNO 3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时，(设电解过程中阴极没有H2放出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计)电极上析出银的质量最大为( )A . 27 mgB. 54 mgC. 106 mgD. 216 mg12.在如图中，甲烧杯中盛有100 mL 0.50 mol L AgNO 3溶液，

10、乙烧杯中盛有100 mL 0.25 mol L CuCl2溶液,A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9 g,贝U-r,:lD(1)电源E为极，F为极。(2)A极的电极反应式为 析出物质mol。(3)B极的电极反应式为析出气体mL(标准状况)。(4) C极的电极反应式为析出的物质mol。(5) D极的电极反应式为析出气体mL(标准状况)。(6) 甲烧杯中滴入石蕊试液， 极附近变红，如果继续电离，在甲烧杯中最终得到 溶液。PHA13 .将等物质的量浓度的 CuSO4和NaCI等体积混合后，用石 电极进行电解，电解过程中，溶液pH随时间t变化的曲线如右图所示

11、，则下列说法错误的是()A .阳极先析出Cl2，后析出。2,阴极先产生Cu,后析出H2B. AB段阳极只产生Cl2,阴极只产生CuC. BC段表示在阴极上是 H +放电产生了 H2D . CD段相当于电解水14如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为 A .C.B .D .15. （2012浙江理综，10）以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：11不错钢斗Q惰性电機11.inin.n.n稀KOH饼液KjCrO,阳离子交换膜卜列说法不正确的是H +浓度增大，使平衡2CrO4+ 2HA .在阴极室，发生的电极反应为2出0+ 2e=20H+B .在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区-Cr2O7+ H2O向右移动通电C.该制备过程中总反应的化学方程式为4K2CQ4+ 4H2O=2K2Cr2O7+ 4K0H + 2出匸+。2匸D.测定阳极液中 K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比（ndncr）为d,则此时铬酸钾的转化率为1 -号