高中化学-电解池

溶液中可能发生的副反应是 _________________________________________________________ _______________。
解析：(1)电解池的标志是有外加电源，①③中都有直流电 源，是电解池。
(2)装置③中是用惰性阳极电解氯化钾溶液，生成氢气、氯 气、KOH，其中Cl2与KOH会发生氧化还原反应。
答案：C
6．如图两个装置中，溶液体积均为200 mL，开始时，电解 质溶液的浓度均为0.1 mol/L，工作一段时间后，测得导线上都通 过了0.02 mol电子，若不考虑溶液体积的变化，则下列叙述中正确 的是( )
A．在①中Cu棒为阳极；在②中Cu棒为负极 B．电极上析出物质的质量：①<② C．电极反应式：①中阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑； ②中负极：2H＋＋2e－===H2↑ D．c(Cu2＋)：①中不变；②中减小
(1)判断阴、阳两极的产物并写出电极反应方程式。 (2)若用铁电极电解上述溶液，其阳极电极反应如何书 写？ 2．你能写出电解HNO3(aq)、MgCl2(aq)的总反应方程 式吗？(均为惰性电极)
答案：1.(1)阴极：Cu、H2 Cu2＋＋2e－===Cu 2H＋＋2e－
===H2↑ 阳极：Cl2、O2 2Cl－－2e－===Cl2↑ 4OH－－4e－
解液 pH 减小，则应选用的电极是( )
A．阴阳两极不都是石墨
B．铜作阳极，铁作阴极
C．铁作阳极，铜作阴极 D．铂作阳极，铜作阴极
答案：D
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，用纯铜作阴极 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
答案：C
自主评估
1．下列有关电解池的说法不正确的是( ) A．电解池是把电能转化为化学能的装置 B．电解池中阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动 C．电解池中与电源正极相连的一极是阳极，阳极上发生氧化 反应 D．电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程
答案：B
2．某电解池内盛有 CuSO4 溶液，插入两根电极，接通直流电 源后，欲达到如下要求：①阳极质量不变；②阴极质量增加；③电
镀层金属离子
的溶液作电解质溶液。理论上讲，电镀时，
电解质溶液的成分及浓度是不变的。
3．铜的精炼(粗铜中通常含有 Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等杂质)
粗铜中比较活泼的金属杂质形成阳离子进入溶液，金属活动性
弱于铜的金属(Ag 和 Au)沉淀在电解槽底部，形成 阳极泥 。
4．电冶金
金属冶炼：Mn＋＋ne－===M。
(2012·安徽高考)某兴趣小组设计如图所示的微型实 验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生：一段 时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。
下列有关描述正确的是( ) A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H＋＋2Cl－ 通电 =====Cl2↑＋H2↑ B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红 C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl2＋2e－ ===2Cl－ D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极
解析：由装置特点可知，①为电解池，②为原电池。A项，① 中Cu棒与电源正极相连，作阳极；②中Cu棒为正极。B项，①中 Cu棒失电子而溶解变细，Fe棒有Cu析出：Cu2＋＋2e－===Cu；② 中Cu棒有Cu析出：Cu2＋＋2e－===Cu，Zn棒失电子而溶解变细， 显然导线上通过相同的物质的量电子时，①②中析出的物质的质 量相等。C项，①中阳极反应为Cu－2e－===Cu2＋；②中负极反应 式为Zn－2e－===Zn2＋。D项，①为电镀铜，Cu作阳极，溶液中 c(Cu2＋)不变；②为Zn－Cu原电池，Cu2＋在正极上得电子析出， 溶液中c(Cu2＋)减小。
(1)电解熔融的氯化钠冶炼金属钠：
①阳极反应： 2Cl－－2e－===Cl2↑ 。
②阴极反应： 2Na＋＋2e－===2Na
。
电解 ③总反应： 2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑ 。
(2)电解熔融的氯化镁冶炼金属镁：
①阳极反应： 2Cl－－2e－===Cl2↑ 。
②阴极反应： Mg2＋＋2e－装置中，①盛200 mL硫酸铜溶液 ②盛200 mL 0.01 mol/L 硫酸 ③盛200 mL 氯化钾溶液
(1)上述装置中，为电解池的是________(用编号回答)，装置 ①中两电极的电极反应式分别是(注明电极名 称)______________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ ________________________________________________；
反应。
答案：② ① 阴 负 Cu2＋ Cu 还原 Zn C OH－ 失 O2 氧化
二、电解原理的应用 1．氯碱工业 (1)概念：用电解饱和 NaCl 溶液的方法来制取 Cl2 、H2 和 NaOH ，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯 碱工业。
2．电镀
电镀时，用 镀层金属 作阳极， 待镀金属 作阴极，用含
。
电解 ③总反应： MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑ 。
(3)电解熔融的氧化铝冶炼金属铝：
①阳极反应： 6O2－－12e－===3O2↑
。
②阴极反应： 4Al3＋＋12e－===4Al
。
电解
③总反应： 2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑
。
下列图示中关于铜电极的连接错误的是( )
板为________极；电子由电源________极到Zn电极，在Zn电极与
溶液中的________结合生成________，发生________反应；溶液
中Cu2＋、H＋向________电极移动，SO
2－ 4
、OH－向________电极移
动，________在C电极________电子生成________，发生________
反应式为H2－2e－＋2OH－===2H2O，由此可知铜电极为负极，石
墨电极为正极，故C项错、D项正确。
[答案] D
【考点过关】 1．用下图Ⅰ所示装置通电10分钟后，去掉直流电源，连接成 图Ⅱ所示装置，可观察到U形管左端铁电极表面析出白色胶状物 质，U形管右端液面上升。下列说法正确的是( )
A．同温、同压下，装置Ⅰ中石墨电极上方得到的气体比铁电 极上方得到的气体多
(2)再分析溶液中的离子种类，根据离子放电顺序，分析电极 反应，并判断两极产物，写出电极反应式。
阳极放电顺序：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧 酸根离子。
阴极放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H ＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋。
大家好
1
高中化学 电解池
一、电解原理 1．电解
使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在 阴、阳两极 引 起 氧化还原反应 的过程。
2．电解池(也叫电解槽)
把 电能 转变为 化学能 的装置。
3．电解池的工作原理 以电解CuCl2溶液为例
下图图________是原电池，图________是电解池，图①中Zn
===2H2O＋O2↑
(2)Fe－2e－===Fe2＋
2.2H2O
通电 =====
2H2↑＋
通电 O2↑ MgCl2＋2H2O=====Mg(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑
【师之导】 1．电解时的离子放电顺序 (1)首先判断阴、阳极，分析电极材料，判断是电极材料放电 还是溶液中的离子放电。阳极为金属活性电极时，电极材料放 电。
答案：(1)原电池 电解池 (2)负极 Zn－2e－===Zn2＋ 正极 Cu2＋＋2e－===Cu 阳极 2Cl－－2e－===Cl2↑ 有无色气体产 生，附近溶液变为红色 (3)0.65 0.01
课堂师生互动
电极产物的判断及有关反应式的书写 【生之思】
1．用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液，电解过 程中两极均有两种产物产生，请回答下列问题：
B．用装置Ⅱ进行实验时铁电极的电极反应为Fe－2e－＋2OH－ ===Fe(OH)2
C．用装置Ⅱ进行实验时石墨电极的电极反应为2H＋＋2e－ ===H2↑
D．装置Ⅰ通电10分钟后铁电极周围溶液pH降低
答案：B
2．(1)以铝材料阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧 化膜，阳极电极反应为_____________________________________ _________________________________。
通电 2H2O=====2H2↑＋O2↑。
(4)电解质、水同时被电解，则都要写进化学方程式。如电解 饱和食盐水：2NaCl＋2H2O=通==电==H2↑＋Cl2↑＋2NaOH。
3．注意事项 (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。 (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。
答案：(1)①③ 阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu， 阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ (2)2Cl－＋2H2O=电==解==H2↑＋Cl2↑＋2OH－ Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
8．按如图所示装置进行实验，并回答问题：
(1)判断装置的名称：A池为________，B池为________。 (2)锌极为________，电极反应式为 ______________________；铜极为________，电极反应式为 ______________________；石墨棒C1为________，电极反应式为 __________________；石墨棒C2附近产生的实验现象为 ________。 (3)当C2极析出224 mL气体(标准状况下)，锌的质量变化(增加 或减少)了________g。CuSO4溶液的质量变化(增加或减少)了 ________g。