电解池的应用

电解池的应用

一、氯碱工业 电解食盐水 现象：

阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－KI 溶液变蓝 阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红

阳极： 阴极： 总反应 工业上利用这一反应，制取烧碱、氯气和氢气。

想一想：在左面的电解饱和食盐水的实验中，电解产物之间可能发生哪些化学反应 ？ 电解饱和食盐水需要解决的问题

(1)避免Cl2接触NaOH 溶液会反应,使产品不纯,反应方程式: . (2)避免生成物H2和Cl2混合,因为: . 解决方法:使用离子交换膜 离子交换膜电解饱和食盐水

1.[2014全国卷改编】H3PO2可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：

①写出阳极的电极反应式________________________。

②分析产品室可得到H3PO2的原因（用离子方程式表示）_ _ 3

、（2015上海卷）氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系

列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空：

1、离子交换膜的作用为： 、 。

2、精制饱和食盐水从图中 位置补充，氢氧化钠溶液从图中 位置流出。（选填“a”、“b”、“c”或“d”）

4、（2016·北京卷）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右上图所示： （

1

）溶液

A

的溶质是 ；

（2）电解饱和食盐水的离子方程式是 ； （3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH 在2～3，用化 学平衡移动原理解释盐酸的作用 ； 5、（2015山东卷）（1）利用如图装置电解制备LiOH ，两电极区电解液分别为LiOH 和LiCl 溶液。B 极区电解液为__________溶液（填化学式），阳极电极反应式为__________ ，电解过程中 Li+向_____电极迁移（填“A”或“B”）。 二、电镀 电镀：电镀是利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。 ①电极：

阳极——镀层金属

阴极——待镀金属制品

②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。 ★电解质溶液浓度保持不变

6、【2014山东卷】离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl7—和AlCl4—组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。

（1）钢制品应接电源的 极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为 。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产为 。 三.铜的电解精炼

粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Pt Au 等) 1、设计电路图：

2、阳极发生的电极反应式有：

阴极发生的电极反应式：

3、电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？

7、判断：电解精炼铜时，电路中有2mol电子，则阳极质量减少64g。（）

（2013山东卷改编）下图为电解精炼银的示意图，a的电极材料为 , 若b极有少量红棕色气体产生，则b极的电极反应有、。

四、电冶金

利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。

五、电解原理的“不寻常”应用

(一)电解原理在“环境治理”中的不寻常应用

8、用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示(电极材料为石墨)。

(1)图中a极要连接电源的_____(填“正”或“负”)极，C口流出的物质是____。

(2) SO32-放电的电极反应式为____________。

(3)电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因________。(二)电解原理在“物质制备”中的不寻常应用

根据2CrO42-＋2H＋Cr2O72-＋H2O设计图示装置

(

两极均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7图中右侧电极是______极，其电极反应式为：___________________________

电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢气的装置示意图如下：

电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性电极。

(1)A极为________，电极反应式为_________________________________________。

(2)B极为________，电极反应式为______________________________________________。

一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。

①导线中电子移动方向为________。(用A、D表示)

②生成目标产物的电极反应式为__________________________________。

解题方法总结：

①分析：电极材料及溶液中的阴阳离子

②判断：电极名称（电子、电流、离子移动方向；产物；反应类型；题目信息等方法判断）

③书写：熟记粒子放电顺序，满足电荷守恒。

④兼顾：即注意介质，考虑介质中的微粒是否参与电极反应。

⑤检验：即检验电极反应式是否满足质量守恒和电荷守恒。