电解池一轮复习资料

《电解池》一、电解原理：1、电解：2、电解池：3、电解池的构造：使电流通过电解质溶液或熔融的电解质时在阴阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。把电能转化为化学能的装置，叫电解池（1）直流电源。（2）两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。(分惰性电极和活性电极)（3）电解质溶液或熔融态电解质。阳极发生氧化反应发生还原反应阴离子移向阳离子移向与电源正极相连与电源负极相连阴极二、电解池的工作原理：以电解CuCl2溶液为例（石墨作电极）思考：为何当一个电极存在多种可能的放电离子时，不是大家共同放电，而是只有一种离子放电？放电能力与什么因素有关？阴阳离子的放电顺序：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+（H+）Pb2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+S2-Ⅰ-Br-Cl-OH-含氧酸根DCB阳离子：阴离子：问题二用惰性电极电解溶液，如何判断阴阳极产物？根据溶液中离子的氧化性和还原性进行判断。阳极产物判断:阳极金属（除Pt、Au）S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根等阴极产物的判断：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化情况简析类型电极反应特点实例电解对象pH电解液复原电解水型分解电解质型放H2生碱型放O2生酸型阴：4H++4e-=2H2↑阳：4OH--4e-=2H2O+O2↑电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电阴极：H2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸NaOHH2SO4Na2SO4HClCuCl2NaClCuSO4水水水电解质电解质电解质和水电解质和水增大增大增大增大减小减小不变水水水氯化氢氯化铜氯化氢CuO或CuCO31、（08全国Ⅱ卷）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附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是（）练习DA．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味气体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2、（07年全国理综一）以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100mol，则阴极上析出Cu的质量为（）A．0.64gB．1.28gC．2.56gD．5.12gB3.根据Cu+2HCl===CuCl2+H2设计一个电解池，画出简单装置图，并标明电极材料和电极名称，写出电极反应式。电解4、（09全国Ⅰ28题15分）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：①电源的N端为极；②电极b上发生的电极反应为；③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：；④电极c的质量变化是g；⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：甲溶液；乙溶液；丙溶液；（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？。正4OH--4e-=O2↑+2H2O16碱性增大，水量减少、氢氧化钠浓度增大酸性增强，水电离出的OH-放电生成氧气和H+酸碱性不变化，因为硫酸钾是强酸强碱盐，浓度增大不影响溶液的酸碱性能继续进行，因为硫酸铜溶液已转变为硫酸溶液，反应也就变成水的电解反应V=2.8L三、电解原理的应用1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。2、电镀电极反应式阳极：2Cl-－2e-==Cl2↑阴极：2H++2e-==H2↑总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑通电电镀铜原理铜片待镀件硫酸铜溶液阳极：镀层金属电镀液：含有镀层金属的电解质阴极：待镀金属制品3、电镀应用于铜的电解精炼电解铜原理演示电极反应式阴极（纯铜）:Cu2++2e-=Cu(还原反应)阳极（粗铜）:Cu-2e-=Cu2+(氧化反应)Zn-2e-=Zn2+Ni-2e-=Ni2+阳极泥:相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥3、电冶金制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。阳极：2Cl-－2e-==Cl2↑阴极：2Na++2e-==2Na总反应：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑通电（08全国Ⅰ卷）电解100mLc（H+）＝0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（）A．0.10mol/LAg+B．0.02mol/LZn2+C．0.20mol/LCu2+D．0.20mol/LPb2+12.用Pt电极电解含有各0.1molCu2+和X3+的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关系见图示。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是（）A．Cu2+＞X3+＞H+B．H+＞X3+＞Cu2+C．X3+＞H+＞Cu2+D．Cu2+＞H+＞X3+原电池电解池电镀池定义形成条件电极名称电极反应将化学能转化成电能的装置将电能转化成化学能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置①活泼性不同的两电极②电解质溶液③形成闭合回路①两电极接直流电源②两电极插入电解质溶液中③形成闭合回路①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极②电镀液必须含有镀层金属的离子负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连名称同电解，但有限制条件。阳极：必须是镀层金属阴极：镀件负极：氧化反应、金属失电子正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子阳极：氧化反应、溶液中的阴离子失电子，或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子阳极：金属电极失电子阴极：电镀液中的阳离子得电子