电解池教师用

PAGEPAGEPAGE9第四章电化学基础第三节电解池复习目标：1.电解池的工作原理，书写电极反应和电池反应方程式。2.了解氯碱工业、电镀工业、电冶金工业的化学原理。知识梳理一、电解原理1、电解池组成：使电流通过电解质溶液，而在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的过程叫电解。电离是电解的前提。电解质的导电过程即是被＿＿＿过程。电解池由________________组成，其中与外电源的正极相连的极板叫____极，与外电源的负极相连的极板叫_____极。【练习】1．下列说法或实验现象的描述不正确的是（B）A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B．把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁C．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速度加快D．与电源负极相连的是电解槽的阴极2．100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响氢气的总量，可采用的方法是（B）A．加入适量的6mol/L的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液3．Ａ、Ｂ、Ｃ是三种金属，根据下列=1\*GB3①、=2\*GB3②两个实验，确定它们的还原性强弱顺序为（D）=1\*GB3①当Ａ与Ｂ浸在稀硫酸中用导线相连，Ａ上有气泡逸出，Ｂ逐渐溶解。=2\*GB3②电解物质的量浓度相同的Ａ、Ｃ盐溶液时，阴极上先析出Ｃ（使用惰性电极）。Ａ．Ａ>B>CB．B>C>AC．C>A>BD．B>A>C2、电解池放电规律=1\*GB2⑴电解通电时，电子从电源的_____极沿导线流入电解池的_____极，在阴极区氧化性强的微粒先得电子，被_________。同时，电子又从电解池的________流出，沿导线流回电源的正极，即在阳极区还原性强的微粒（包括极板）先_______电子被_______。=2\*GB2⑵当极板材料（阳极）为Pt或C时，还原性非常弱，此条件不被氧化称为______电极。当极板材料（阳极）为Cu等金属（除了Pt和C），还原性强，易_______电子,易被氧化称为_______电极。阴离子放电顺序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－阳离子放电顺序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋3、电镀原理=1\*GB2⑴当镀层金属作___极，含有镀层金属离子的电解质为电解液，把待镀金属制品浸入电镀液为____极时的电解即为_________。电镀时，由于两极得失电子相同，所以理论上电解液的浓度保持_________。=2\*GB2⑵电镀过程的特点：=1\*GB3①牺牲阳极；=2\*GB3②电镀液的浓度（严格说是镀层金属离子的浓度）保持不变；=3\*GB3③在电镀的条件下，水电离产生的H＋、OH—一般不放电。如：电镀铜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。在铁制品上镀铜：阳极——铜阴极——铁制品电镀液——CuSO4溶液阴极：Cu2＋＋2e－＝Cu阳极：Cu－2e－＝Cu2＋电镀材料的选择：阴极——镀件阳极——镀层金属电镀液——含有镀层金属离子的溶液思考：为什么很多器件是镀铜的，镀层被破坏，结果会怎样？【练习】1．氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是：H2+2NiO(OH)22Ni(OH)2根据此反应式，判断下列叙述正确的是（CD）A．电池放电时，电池负极周围溶液的OHˉ不断增大B．电池放电时，镍元素被氧化C．电池充电时，氢元素被还原D．电池放电时，氢气是负极2．在外界提供相同电量的条件，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e→Cu或Ag++e→Ag在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为（B）A．1.62gB．6.48gC．3.24gD．12.96g3．关于“电解氯化铜溶液的PH值变化”问题，化学界有两种不同的观点：观点一：“理论派”认为电解氯化铜溶液后溶液的PH值升高。观点二：“实验派”经过反复、多次、精确的实验测定，证明电解氯化铜溶液时PH值的变化如图所示曲线关系。请回答下列问题：（1）电解前氯化铜溶液的pH处于A点位置的原因是：（用离子方程式说明）。(2)“理论派”所持观点的理论依据是：。(3)“实验派”的结论是：，他们所述“精确的实验”是通过确定的。(4)你持何种观点，你所持观点的理由是：（从化学原理加以说明）。答案：（1）Cu2＋+2H2OCu(OH)2+2H＋（2）电解时，溶质CuCl2减少，溶液浓度减少，导致PH值升高。（3）pH值先降低，然后趋于稳定、PH值。（4）“实验派”观点正确。电解产生的Cl2溶于水并与水反应生成两种酸，会使PH值降低，Cl2饱和后，pH值不再变化。二、电解原理应用1、电解饱和食盐水：用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极，电解饱和食盐水。溶液中存在的离子有_________。根据放电的先后顺序，阳极电极反应式为______________。阴极电极反应式为_______________。总反应式为：________________。电解前向溶液中滴加酚酞，现象_____________，随着电解反应的进行，溶液颜色由_______________，两极极板上都有_______________产生，如何检验气体的种类？【练习】1．右图是世界上比较先进的电解制碱技术离子交换膜法电解原理示意图。写出各进出口的物质(1)(2)(3)(4)(5)(6)。答案：(1)H2O(含少NaOH)(2)精制饱和NaCl溶液(3) 淡盐水(4)Cl2(5)H2(6)NaOH溶液。2．怎样除去饱和食盐水中Fe3＋、Mg2＋、Ca2＋、SO42－等杂质，（方法、药品及反应方程式）。答案：（1）先加BaCl2溶液足量。Ba2＋+SO42-=BaSO4↓再加Na2CO3溶液足量。Ba2＋+CO32-=BaCO3↓Ca2＋+CO32-=CaCO3↓Mg2＋+CO32-=MgCO3↓再加NaOH溶液足量。Mg2＋+2OH－=Mg(OH)2↓（2）过滤。（3）加适量盐酸。CO32-+2H＋=CO2↑+H2OH＋+OH－=H2O。2、氯碱工业：氯碱工业所得的NaOH、Cl2、H2都是重要的化工生产原料，进一步加工可得多种化工产品，涉及多种化工行业，如：有机合成、医药、农药、造纸、纺织等，与人们的生活息息相关。【练习】1．关于工业生产的下列叙述，不正确的是（A）A．将氢气和氯气混合后光照，使其反应生成氯化氢，再用水吸收得盐酸B．用硝酸镁作吸水剂，将稀硝酸蒸馏，浓缩制得95%以上的浓硝酸C．以石灰石、纯碱、石英为原料，在玻璃窑中加强热制取普通玻璃D．工业上采用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁2．用石灰石、食盐、焦炭、水为空气为原料制取漂白粉、聚氯乙烯、乙酸乙酯的有关化学方程式。答案：制取漂白粉：CaCO3=CaO+CO2↑2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑2NaOHCaO+H2O==Ca(OH)2Ca(OH)2(石灰乳)+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O制聚氯乙烯：CaO+3C==CaC2+CO↑H2+Cl22HClCaC2+2H2OHC≡CH↑+Ca(OH)2HC≡CH+HClHC=CHCl制取乙酸乙酯：HC≡CH+H2OCH3CHOCH3CHO+H2CH3CH2OH2CH3CHO+O22CH3COOHCH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O2、铜的电解精炼粗铜作阳极，纯铜作阴极，用CuSO4溶液作电解液。阴极：Cu2＋＋2e－＝Cu阳极：Cu－2e－＝Cu2＋比铜活泼的金属杂质——以阳离子形式留于溶液中，比铜不活泼的金属杂质——形成阳极泥电解精炼铜过程中CuSO4溶液的浓度基本不变。疑难点拨一、离子的放电顺序与酸碱盐水溶液的电解规律1、离子的放电顺序电解时，阴离子在阳极失去电子而被氧化，阳离子在阴极获得电子而被还原。我们把阴阳离子失去或获得电子的氧化还原过程叫做离子的放电。(1)电解电解质水溶液时，阳极放电顺序为:活泼金属阳极(Au、Pt

除外)>S2->I->

Br->Cl->OH->

含氧酸根离子和Fˉ。

即位于前边的还原性强的微粒优先失去电子。只要有水，含氧酸根离子和F-就不能失去电子。若阳极是活泼或较活泼金属时，一般是电极的金属失去电子，而不是电解液中阴离子放电。(2)电解电解质水溶液时，阴极放电顺序为：Ag＋>Hg＋>Fe3＋>Cu2＋>Pb2＋>H＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。阳离子放电，其顺序大体可参照金属活动顺序来推断。位于金属活动顺序表后面的金属，其对应的阳离子越易得到电子：即位于前边的氧化性强的微粒优先得到电子。只要有水，一般H后面的离子不能得到电子。注意：(1)活泼金属离子在溶液中不会得到电子．(2)等不会失去电子．(3)当或时，先得电子而后得电子。(4)石墨和金属铂是惰性电极，不会得失电子。2、酸碱盐水溶液的电解规律根据离子的放电顺序，若采用惰性电极电解酸碱盐的水溶液，则有下述四点规律．(1)电解无氧酸或不活泼金属无氧酸盐的水溶液时，其实就是电解质发生分解反应．例如：(2)电解某些强含氧酸、强碱、某些活泼金属含氧酸盐的水溶液时，实际上是电解水．例如，电解等物质的水溶液，就属于此种情况。如：(3)电解活泼金属无氧酸盐的水溶液时，例如，电解NaCl、KBr、等物质的水溶液，电解质和水都参加反应，阳极产物是非金属单质，阴极产物是同时生成碱()。(4)电解某些不活泼金属含氧酸盐的水溶液时，例如，电解等物质的水溶液，电解质和水都参加反应，阴极产物是不活泼金属单质，阳极产物是同时生成酸()。注意：上述规律的本质是离子在电极上的得失电子规律．例题：采用惰性电极，电解符合下列各问题的电解质的水溶液，请从等离子中，选出适当的离子组合成符合要求的电解质．(1)两极分别放出，电解质的化学式是_______________，阴极反应式是_______________，阳极反应式是_______________．(2)阴极析出金属，阳极析出，电解质的化学式是_______________；电解的化学方程式是______________________________．(3)两极分别放出气体，且体积为1∶1，电解质的化学式是_______________，电解的化学方程式是______________________________．分析与解答(1)要求是酸碱盐水溶液的电解规律中第二点中的电解质；(2)是第四点中的电解质；(3)是第三点中的电解质或第一点中的电解质．答案(1)二、分析、书写电极反应需注意的几个原则1、优先放电原理

电解电解质水溶液时，阳极放电顺序为:活泼金属阳极(Au、Pt

除外)>S2->I->

Br->Cl->OH->

含氧酸根离子和F-。

即位于前边的还原性强的微粒优先失去电子。只要有水，含氧酸根离子和F-就不能失去电子。阴极:Ag＋>Hg＋>Fe3＋>Cu2＋>Pb2＋>H＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。即位于前边的氧化性强的微粒优先得到电子。只要有水，一般H后面的离子不能得到电子。例1、1LK2SO4和CuSO4的混合液中，硫酸根离子的浓度为2mol/L，用石墨电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4LA0.5mol/LB1mol/LC1.5mol/LD2mol/L解析：由题给信息可知n（SO42-）=2mol，又由放电顺序可知：阴极反应：先发生后发生阳极反应：则则又根据溶液中电荷守恒关系C（K＋）=2mol/L。答案：D2、与电解质溶液反应原则如果以较活泼金属（金属活动性顺序表Pt以前）作原电池的电极材料，一般以能自发的与电解质溶液起反应的电极材料作负极，如Mg、Al与NaOH溶液形成原电池；Fe、Cu与浓硝酸形成原电池。都是相对不活泼金属作负极。例2、如图所示，Mg、Al用导线连接后分别浸入不同的电解质溶液中，均可形成原电池，请分别写出电解质溶液为(1)稀硫酸，(2)浓氢氧化钠溶液时的电极反应式。解析：(1)电解质溶液为稀硫酸时，Mg、Al都能与稀硫酸反应，但Mg比Al活泼，所以Mg作负极，Al作正极，故电极反应式为：负极：Mg—2e-Mg2＋，正极：2H＋+2e-H2↑。(2)电解质溶液换为NaOH溶液时，Mg不能与NaOH溶液自发的进行反应，而Al是两性金属，能与NaOH溶液起反应，所以该原电池装置中Al作负极，Mg作正极，再结合是否共存原则，相应的电极反应式：负极：Al+4OH-—3e-AlO2-+2H2O，正极：2H2O+2e--H2↑+2OH-。3、加和性原则根据得失电子守恒，总反应式应为两极反应式之和，若已知一个电极反应式，可用总式减去已知的电极反应式，得另一电极反应式；反之，如果已知两个电极反应式，则它们之和就是总反应式。例3、熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650℃阳极反应式：2CO+2CO32--4CO2+4e--阴极反应式：_______________________，总反应式：________________________。解析：在解题时，习惯上总是按题号顺序从前到后依次进行解答，但此题会遇到很大的困难，这是不妨打破常规，进行逆向思维。先写出难度较小的总反应式，再写出阴极反应式。由题意可知阳极气和阴极气反应生成CO2，而CO2又不与Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物反应，所以总反应式为2CO+O2===2CO2，同时又知阳极反应式，根据加和性原则可得阴极反应式：2CO+O2===2CO2(2CO+2CO32--4CO2+4e-)O2+4e-+2CO22CO32-4、是否共存原则电极反应式的书写必须考虑介质环境，物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同。例4、已知原电池总反应式为CH4+2O2===CO2+2H2O，(1)电解质溶液为KOH时，(2)电解质溶液为H2SO4时，分别写出该原电池的电极反应式。解析：根据原电池总反应式可知，在反应中CH4被氧化，O2被还原，则CH4应在负极参加反应，O2应在正极参加反应。又根据是否共存原则，碱性溶液中CO2不可能存在，也不可能有H＋参加反应，故负极反应式：CH4—8e-+10H＋CO32-+7H2O，正极反应式：O2+2H2O+4e-4OH-。若电解质溶液换成酸性溶液，根据是否共存原则，不可能有OH-参加或生成，负极反应式：CH4—8e-+2H2O=CO2+8H＋，正极反应式：O2+4e--+4H＋2H2O。5、加氧失氧原则1、加氧时，就在反应物中加H2O或OH-a、在中性或碱性溶液中加OH-（2OH-H2O+O2-）如钮扣电池以KOH为电解质溶液，其总反应式：Zn+Ag2O==2Ag+ZnO，根据加氧原则，负极反应式：Zn—2e-+2OH--==ZnO+H2Ob、在酸性溶液中加H2O（H2O2H＋+O2-）如铅蓄电池以硫酸为电解质溶液，其充电时，总反应式为：2PbSO4+2H2O==Pb+PbO2+2H2SO4，其阳极反应式：PbSO4+2H2O—2e-=PbO2+SO42+4H＋2、失氧时应在反应物中加H2O或H＋a、在中性或碱性溶液中加H2O（H2O+O2-2OH-）如钮扣电池（碱性）正极反应式：Ag2O+2e-+H2O==2Ag+2OH-b、在酸性溶液中加H＋（2H＋+O2-H2O）如铅蓄电池在放电时的总电极反应式：Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O，其正极反应式：PbO2+2e-+SO42+4H＋PbSO4+2H2O3、中性吸氧反应生碱原则在中性电解质溶液环境中，通过金属吸氧所建立起来的原电池反应，其反应的最后产物是碱。例5、1991年，我国首创以铝、空气、海水为材料组成的新型电池，用作航海标志灯，这种海水电池的能量比“干电池”高20～50倍，试写出该电池正负极的电极反应式。解析：此原电池在海水这个中性环境中通过铝吸氧而建立起来的，其负极反应式：Al—3e-Al3＋，正极反应式：O2+2H2O+4e--4OH-，除此之外，如锌电池，铁的吸氧腐蚀等都符合这个原则。三、解答氯碱工业中的几个疑难问题1、电解饱和食盐水阴极材料为何用铁？电极不仅是电子的导体，它还有电催化作用。以析氢反应为例，在Pt、Pb等活性高的金属电极上进行的速度远大于在Hg、Pb等金属电极上的速度。在这两类电极上，氢析出反应的交换电流密度的数量差别，竟然高达10个数量级。由此可见，选择电催化活性高的材料作为电极，对于电化学工业的节能该会有多么大的经济意义。通过实验得出“当铁网的宽度大千石墨时，氢气在Ｆｅ上析出所需的时间就比石墨要少，所以增大铁网的表面积，可以降低过电位（过电位存在会抑制氢气的析出），并使气体更易逸出。另外铁网宜于吸附石棉绒成为隔膜层，铁网价格低廉，取材方便，又易于加工。所以选用铁网作电解食盐水的阴极。2、阳离子交换膜由什么材料组成？具有怎样的功能？阳离子交换膜是一种高分子材料，具备优越的电化学性能，较高的机械强度等。目前使用的离子交换膜主要有全氟磺酸膜、全氟羧酸膜和全氟磺酸、羧酸复合膜等几种。离子交换膜的内部具有极复杂的化学结构，例如，磺酸型阳离子交换膜的化学结构可以用下式表示：R—SO3－H＋（Na＋），其中，R表示高分子结构。由于磺酸基具有亲水性能，因此膜在溶液中能够溶胀，而使膜体结构变松，形成许多微细弯曲的通道。这样，Na＋就可以与溶液中的Na＋进行交换并透过膜。而膜中的SO3-的位置固定，具有排斥Cl－和OH－的功能，使它们不能通过离子膜，从而获得高纯度的NaOH溶液。3、如何精致饱和食盐水？粗盐水中含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等杂质，Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋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。1、除杂质时所加试剂的顺序原则是：①Na2CO3必须在BaCl2之后，以除去前面引入的Ba2＋等；②精制食盐水时经常加入BaCl2、Na2CO3、NaOH等，使杂质成为沉淀，过滤除去，然后加入盐酸调节盐水的pH。2、试剂加入顺序有多种选择，如：

①BaCl2、NaOH、Na2CO3、过滤、HCl；②BaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、HCl；③NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、HCl。

3、操作步骤：①加入稍过量的NaOH溶液（使Mg2＋、Fe3＋等离子形成难溶的氢氧化物沉淀），此时溶液已呈碱性；②加入稍过量BaCl2溶液（使粗盐水中的SO42－形成沉淀）；（其中①、②顺序可以交换。）③加入稍过量的Na2CO3溶液（使Ca2＋以及过量的Ba2＋分别形成CaCO3和BaCO3沉淀）；④过滤（除去Mg(OH)2、Fe(OH)3、BaSO4、CaCO3、BaCO3及泥沙等）；⑤在滤液中加适量盐酸（除去过量的CO32-，调节溶液的pH）；⑥通过阳离子交换树脂（除去残留的微量Ca2＋、Mg2＋等离子）。4、如何理解电解饱和食盐水的过程中需补充稀NaOH溶液而不是H2O？此项操作是两种考虑综合作用的结果：1．设法降低电解液的温度．2．维持流出的NaOH溶液的浓度在一定的范围内．若只加H2O，虽也可降低电解液的温度，但会使流出的NaOH溶液的浓度太低，不符合生产设计的要求．典例剖析一、溶液pH变化及计算。例1、下列装置线路接通后，经过一段时间后溶液的pH明显下降的是解析：A是原电池，负极为Zn-2eZn2＋，正极为2H＋+2e-H2↑，总的反应为：Zn+2H＋==Zn2＋+H2↑，溶液中[H＋]不断减小，pH升高。B为电解池，且阳极为非惰性电极铜，阳极反应为Cu-2eCu2＋，Cu2＋+2OH-=Cu(OH)2↓，阴极为2H＋+2e-H2↑，总的反应为：Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑溶液实际上少了H2O，造成NaOH浓度增大，pH升高。C电解反应式为：2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH－，pH升高。D电解反应式为：2Cu2＋+2H2O2Cu+O2↑+4H＋pH变小。答案为D。例2、以A、B两根石墨棒作电极，电解AgNO3溶液，通电tmin，在B极收集到气体11.2mL（标准状况），然后将电源反接，以相同的电流通电t/2min，若溶液体积为200mL（设体积不变），则溶液的pH为______。解析：通电tmin，电解AgNO3溶液：4Ag＋+2H2O4Ag+O2↑+4H＋再通电t/2min，是电镀，溶液中各离子浓度不再改变。pH=2二、电极极性判断及产物的计算例3、右图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板有无色无臭气体放出，符合a极板b极板x电极z溶液的是A．锌石墨负极CuSO4B．石墨石墨负极NaOHC．银铁正极AgNO3D．铜石墨负极CuCl2解析：a极质量增加，a为阴极，即x极为负极，且电解液需有不活泼金属的阳离子，所以只能从A、D中选。再b极板上有无色无臭气体放出，D不符合（放出Cl2），所以只有A正确。例4、将0.4molCuSO4和0.4molNaCl配成水溶液1L，用惰性电极电解一段时间，在一个电极上得到0.3molCu，另一极上生成标准状况下气体体积为A．5.6LB．6.72LC．1.344LD．11.2L解析:阴极Cu2＋+2e－Cu0.3molCu～0.6mole－阳极2Cl--2e-Cl2↑0.4molCl-～0.4mole-～0.2molCl24OH--4e-2H2O+O2↑0.2mole-～0.05molO2因而得到了0.25molCl2和O2的混合气体，所以正确答案为A。三、电解液浓度变化及计算例5、用阳极a和阴极b电解c的水溶液，然后加入d，能使溶液恢复到电解前状态，a、b、c、d正确组合是A．PtPtNaOHNaOHB．CCNaClNaOHC．CuCuCuSO4Cu(OH)2D．PtPtH2SO4H2O解析：根据阴阳两极析出什么应加入相对应的它们组成物质。正确答案为D。例6、当用两铂电极电解100g10％CuSO4溶液一段时间后，在阳极析出0.16g物质时，CuSO4溶液的质量分数为A．8.47％B．8.36％C．8.73％D．9.62％解析：据CuSO4电解的方程式2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4阳极上析出O2。电解后溶液中CuSO4的质量为：溶液的质量变为：所以w（CuSO4）=8.47％答案为A。如果题目改为阴极析出0.16g物质，则答案为D。四、综合应用例7、用铂电极电解盐R(NO3)n溶液，在阴极上析出mgR，在阳极上放出560mL气体（标准状况），则R的相对原子质量是A．mn/10B．10m/nC．20mnD．10mn分析:阴极Rn++ne-=Rn∶R=0.l∶mR=10mn答案为D。例8、工业处理含Cr2O72-酸性工业废水用以下方法：①向工业废水中加入适量NaCl；②用Fe电极进行电解，一段时间后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成；③过滤回收沉淀，废水达排放标准。(1)电解时电极反应：阳极_________________，阴极________________。(2)加入NaCl的目的是____________________________。(3)写出Cr2O72-转变成Cr3＋的离子方程式_________________________________。(4)电解过程中Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀是怎样生成的_________________。(5)能否用石墨来代替Fe电极______。解析:问题的关键在于阴、阳两极上的反应。事实上，由于阳极为Fe，阳极上只能Fe失电子生成Fe2＋，所以正确答案为：（1）阳极Fe-2e-Fe2＋阴极2H＋+2e-H2↑（2）增强溶液的导电能力。（3）Cr2O72-+6Fe2＋+14H＋==2Cr3＋+6Fe3＋+7H2O（4）电解时H＋在阴极上不断放电，Fe2＋还原Cr2O72-；消耗H+，使溶液中[H＋]减小，pH增大，生成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀。（5）不能。若用石墨电极，不能提供还原剂Fe2＋，无法使Cr2O72-还原而除去。知能训练一、选择题：1．如下图所示，铜片和锌片用导线连接后插入番茄里，锌片是（）。A．阳极B．正极C．阴极D．负极2．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3．电解硫酸铜溶液时，若要求达到以下几点：=1\*GB2⑴阳极质量减少，=2\*GB2⑵阴极质量增加，=3\*GB2⑶电解液中[Cu2＋]不变，则可选用的电极是（）。A．纯铜作阳极，含锌、银的铜合金作阴极B．含锌、银的铜合金作阳极，纯铜作阴极C．用纯铁作阳极，用纯铜作阴极D．用石墨作阳极，用惰性电极作阴极4．下列叙述能说明金属甲比金属乙活泼的实际事实是（）。A．同价态的阳离子，甲的氧化性比乙强B．将甲、乙作电极与稀硫酸酸溶液组成原电池，甲是负极C．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多D．常温下，甲能和NaOH溶液反应，而乙不能5．在25ºC时，将两根铂电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中进行电解，当电路中有amol电子转移时，溶液中析出mgNa2SO4·10H2O晶体。若温度不变，在剩余溶液中溶质的质量分数为（）。A．×100%B．×100%C．×100%D．×100%6．常温时，将500mlpH=5的CuSO4溶液用石墨电极电解一段时间，测得溶液的pH变为2，若使溶液的浓度、pH与电解前相同，可采用的方法（）。A．向溶液中加入0.245gCu(OH)2B．向溶液中加0.31gCuSO4C．向溶液中加0.0025molH2SO4并加热D．向溶液中加0.2gCuO7．按A图装置进行实验，若图B的X轴表示流入电极的电子的量，则Y轴不可能表示的情况是（）。A．[Ag＋]B．[NO3]C．溶液的PHD．银棒的质量8．溶液中含有两种溶液质—氯化钠和硫酸，他们的物质的量之比为3：1。用石墨做电极电解该溶液时，根据反应产物可明显分为三个阶段，则下列叙述不正确的是（）。A．阴极只析出氢气B．阳极先析出氯气后析出氧气C．电解最后阶段为电解水D．电解过程中溶液的PH不断增大，最后PH为79．甲、乙两个电解池均为Pt电极，且互相串联，甲池盛有AgNO3溶液，乙池中盛有一定量的某盐溶液，通电一段时间后，测得甲池中电极质量增加2.16g，乙池中电极上析出0.24g金属，则乙池中溶质可能是（）。A．CuSO4B．MgSO4C．Al(NO3)3D．Na10．用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重a克时，在阳极上同时产生bL氧气（标准状况），从而可知M的相对原子质量为（）。A．22.4ax/bB．11.2ax/bC．5.6ax/bD．2.5ax/b二、填空题：11．氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：依照图示，完成下列填空：=1\*GB2⑴在电解过程中，与电源正极相联的电极上所发生反应的化学方程式为___________与电源负极相连的电极附近，溶液pH值__________（选填：不变，升高或下降）。=2\*GB2⑵工业食盐含Ca2＋、Mg2＋等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为___________。=3\*GB2⑶如果粗盐中SO42－含量较高，必须添加