续专题十七电解原理的应用

1、一、电解原理的应用1、电解精炼铜（1）电解精炼铜电解池的组成 纯铜阴极粗铜（含杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）阳极 含Cu2的盐溶液（如CuSO4溶液）做电解质溶液并与外电源形成闭合回路。（2）电解精炼铜的原理（过程）分析（）通电前（电离） CuSO4 Cu2+ SO42 H2O H OH （）通电时（离子迁移）Cu2、H向阴极迁移，OH、SO42向阳极迁移。（）电极反应 阴极（Cu2 H） Cu2 2e Cu (还原) 阳极（金属阳极OH SO42） M 2e M2 （氧化）（M Zn、Fe、Ni、Cu ） Zn2、Fe2、Ni2 比Cu2 难放电而除去，Cu2在阴极获得电子析出纯铜，A

2、g、Au比铜难失电子从阳极脱落形成阳极泥（提取贵重金属金和银），所得金属铜叫做电解铜（含Cu99.9599.98）制电器电线。电解 Cu2电解方程式（一般不写） Cu (阳极金属铜溶解) Cu (阴极金属铜析出) （）现象 阳极逐渐溶解，底部有泥状物质沉淀；阴极析出红色物质。（）本质 粗铜阳极上的铜在直流电的作用下逐渐转移到阴极，粗铜中的杂质进入溶液或阳极泥而除去。2、电镀 （以镀铜为例来说明）（1）电镀池(电解池)的组成 被镀镀件做阴极 镀层金属（如铜）做阳极 含镀层金属阳离子（如CuSO4溶液）的盐溶液作电解质溶液，并与外电源形成闭合回路。电镀原理（过程）分析（）通电前（电离） CuSO4

3、 Cu2+ SO42 H2O H OH （）通电时（离子迁移）Cu2、H向阴极迁移，OH、SO42 向阳极迁移。（）电极反应 阴极（Cu2 H） Cu2 2e Cu (还原) 阳极（金属阳极OH SO42） Cu 2e Cu2 （氧化）电解 Cu2电解方程式（一般不写） Cu (阳极金属铜溶解) Cu (阴极金属铜析出) （）现象 阳极逐渐溶解；阴极析出红色物质。（）本质 铜阳极上的铜在直流电的作用下逐渐转移到阴极，阴极镀件上析出金属铜。镀锌、镀铬、镀镍等与镀铜类似。（3）电镀的概念 利用电解原理在金属或非金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程叫做电镀。（4）电镀的目的（意义） 使金属或非金属

4、物件 更加美观耐用，增强抗锈抗腐能力。（5）电镀池（槽）的组成 被镀镀件与直流电源负极相连（做阴极） 镀层金属与直流电源正极相连（做阳极） 含镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶液，并与外电源形成闭合回路。3、电冶金属 （电解冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al等）电解 Na3AlF6 如 2Al2O3(熔融) 4Al 3O2电解 熔融 2NaCl 2Na Cl2 电解 熔融 MgCl2 Mg Cl24、氯碱工业 工业上用电解饱和食盐水（NaCl溶液）的方法制取烧碱（NaOH）、氯气(Cl2)、氢气(H2)，以及以烧碱（NaOH）、氯气(Cl2)、氢气(H2)为原料生产一系列其他化工产品的化工生

5、产过程统称氯碱工业。（基础化工之一）氯碱工业的应用：化工、轻工、纺织、冶金、石化及公用事业。原理： 2NaCl 2H2O H2 2NaOH Cl2 设备：阳离子交换膜电解池（槽）二练习1、为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是AX是正极，Y是负极BX是负极，Y是正极CCuSO4溶液的PH值逐渐减小DCuSO4溶液的PH值不变练习2、将两支惰性电极插入500mL CuSO4溶液中，接通电源（1）当两极上析出1.6g Cu时（设电解时阴极没有氢气放出，且电解液在电解前后体积变化忽略不计），则电解后溶液的c(H+)是_（3）经一段时间后，两极均能得

6、到11.2L气体（标准状况），则原CuSO4溶液的物质的量浓度是_ （4）若将经过（3）以后的溶液恢复原来的浓度，需要向溶液中加入_mol的_练习3、以惰性电极电解CuSO4溶液，若阳极上产生的气体的物质的量为0.0100 mol，则阳极上析出Cu的质量为( B ) A、0.64 g B、1.28 g C、2.56 g D、5.12g练习4、用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的PH值从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是： A、27mg B、54mg b C、108mg D、216mg三练习5四

7、原电池、电解池、电镀池判定规律1、无外接电源， 可能是原电池：依据原电池的形成条件判定， “三看” 电极：两极为导体且活泼性不同 电解液：两极插入电解液中 回路：形成闭合回路或两极接触2、有外接电源，两极插入电解质溶液中，可能是电解池或电镀池：当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同，为电镀池，其余情况为电解池。五1目前人们正在研究开发一种高能电池钠硫原电池，它是以熔融的钠硫为电极，以导电的陶瓷作固体电解质，反应式为：。以下说法正确的是（）。A. 放电时，钠作正极，硫作阴极 B.放电时，钠极发生还原反应 C.充电时，钠极与外接电源正极相连 D.充电时，阳极发生的反应为 2 2、三氧化二镍（Ni

8、2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是( )A 可用铁作阳极材料B 电解过程中阳极附近溶液的pH升高C 阳极反应方程式为：2Cl2eCl2D 1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子。3、电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，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：若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则电解池中X极上

9、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 。如要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）7.汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解液。总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O（1）试写出放电时的正、负极反应式正极:_负极:_（2）试写出充电时的阳、阴极反应式阳极:_阴极:_8金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂

10、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Fe2Ni2Cu2） ( )A 阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni22eNiB 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Zn2D 电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt例2用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（ ）A 电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H不变B 电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C 电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D 电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:19某学生想制作一种家用环保型消毒液

11、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，则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NaCl（B） a为负极，b为正极；NaClO和NaCl（C） a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl（D） a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl10右图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，只在c、d两极上共收集到336mL（标准状态）气体。回答：（1）直流电源中，M为极。（2）Pt电极上生成的物质是 ，其质量为 g。（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：2。（4）AgNO3溶液的浓度（填增大、减小或不变。下同），AgNO3溶液的pH，H2SO4溶液的浓度，H2SO4溶液的pH。（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的H2SO4溶液为多少g。 a A X Y + 例6电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，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：（1）若