續(xù)專題十七電解原理的應(yīng)用

1、一、電解原理的應(yīng)用1、電解精煉銅（1）電解精煉銅電解池的組成 純銅陰極粗銅（含雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）陽極 含Cu2的鹽溶液（如CuSO4溶液）做電解質(zhì)溶液并與外電源形成閉合回路。（2）電解精煉銅的原理（過程）分析（）通電前（電離） CuSO4 Cu2+ SO42 H2O H OH （）通電時（離子遷移）Cu2、H向陰極遷移，OH、SO42向陽極遷移。（）電極反應(yīng) 陰極（Cu2 H） Cu2 2e Cu (還原) 陽極（金屬陽極OH SO42） M 2e M2 （氧化）（M Zn、Fe、Ni、Cu ） Zn2、Fe2、Ni2 比Cu2 難放電而除去，Cu2在陰極獲得電子析出純銅，A

2、g、Au比銅難失電子從陽極脫落形成陽極泥（提取貴重金屬金和銀），所得金屬銅叫做電解銅（含Cu99.9599.98）制電器電線。電解 Cu2電解方程式（一般不寫） Cu (陽極金屬銅溶解) Cu (陰極金屬銅析出) （）現(xiàn)象 陽極逐漸溶解，底部有泥狀物質(zhì)沉淀；陰極析出紅色物質(zhì)。（）本質(zhì) 粗銅陽極上的銅在直流電的作用下逐漸轉(zhuǎn)移到陰極，粗銅中的雜質(zhì)進(jìn)入溶液或陽極泥而除去。2、電鍍 （以鍍銅為例來說明）（1）電鍍池(電解池)的組成 被鍍鍍件做陰極 鍍層金屬（如銅）做陽極 含鍍層金屬陽離子（如CuSO4溶液）的鹽溶液作電解質(zhì)溶液，并與外電源形成閉合回路。電鍍原理（過程）分析（）通電前（電離） CuSO4

3、 Cu2+ SO42 H2O H OH （）通電時（離子遷移）Cu2、H向陰極遷移，OH、SO42 向陽極遷移。（）電極反應(yīng) 陰極（Cu2 H） Cu2 2e Cu (還原) 陽極（金屬陽極OH SO42） Cu 2e Cu2 （氧化）電解 Cu2電解方程式（一般不寫） Cu (陽極金屬銅溶解) Cu (陰極金屬銅析出) （）現(xiàn)象 陽極逐漸溶解；陰極析出紅色物質(zhì)。（）本質(zhì) 銅陽極上的銅在直流電的作用下逐漸轉(zhuǎn)移到陰極，陰極鍍件上析出金屬銅。鍍鋅、鍍鉻、鍍鎳等與鍍銅類似。（3）電鍍的概念 利用電解原理在金屬或非金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程叫做電鍍。（4）電鍍的目的（意義） 使金屬或非金屬

4、物件 更加美觀耐用，增強(qiáng)抗銹抗腐能力。（5）電鍍池（槽）的組成 被鍍鍍件與直流電源負(fù)極相連（做陰極） 鍍層金屬與直流電源正極相連（做陽極） 含鍍層金屬陽離子的鹽溶液作電解質(zhì)溶液，并與外電源形成閉合回路。3、電冶金屬 （電解冶煉活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al等）電解 Na3AlF6 如 2Al2O3(熔融) 4Al 3O2電解 熔融 2NaCl 2Na Cl2 電解 熔融 MgCl2 Mg Cl24、氯堿工業(yè) 工業(yè)上用電解飽和食鹽水（NaCl溶液）的方法制取燒堿（NaOH）、氯氣(Cl2)、氫氣(H2)，以及以燒堿（NaOH）、氯氣(Cl2)、氫氣(H2)為原料生產(chǎn)一系列其他化工產(chǎn)品的化工生

5、產(chǎn)過程統(tǒng)稱氯堿工業(yè)。（基礎(chǔ)化工之一）氯堿工業(yè)的應(yīng)用：化工、輕工、紡織、冶金、石化及公用事業(yè)。原理： 2NaCl 2H2O H2 2NaOH Cl2 設(shè)備：陽離子交換膜電解池（槽）二練習(xí)1、為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是AX是正極，Y是負(fù)極BX是負(fù)極，Y是正極CCuSO4溶液的PH值逐漸減小DCuSO4溶液的PH值不變練習(xí)2、將兩支惰性電極插入500mL CuSO4溶液中，接通電源（1）當(dāng)兩極上析出1.6g Cu時（設(shè)電解時陰極沒有氫氣放出，且電解液在電解前后體積變化忽略不計），則電解后溶液的c(H+)是_（3）經(jīng)一段時間后，兩極均能得

6、到11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則原CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度是_ （4）若將經(jīng)過（3）以后的溶液恢復(fù)原來的濃度，需要向溶液中加入_mol的_練習(xí)3、以惰性電極電解CuSO4溶液，若陽極上產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量為0.0100 mol，則陽極上析出Cu的質(zhì)量為( B ) A、0.64 g B、1.28 g C、2.56 g D、5.12g練習(xí)4、用兩支惰性電極插入50mLAgNO3溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的PH值從6.0變?yōu)?.0時(設(shè)電解時陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略)，電極上析出銀的質(zhì)量大約是： A、27mg B、54mg b C、108mg D、216mg三練習(xí)5四

7、原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律1、無外接電源， 可能是原電池：依據(jù)原電池的形成條件判定， “三看” 電極：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同 電解液：兩極插入電解液中 回路：形成閉合回路或兩極接觸2、有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，可能是電解池或電鍍池：當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子相同，為電鍍池，其余情況為電解池。五1目前人們正在研究開發(fā)一種高能電池鈉硫原電池，它是以熔融的鈉硫為電極，以導(dǎo)電的陶瓷作固體電解質(zhì)，反應(yīng)式為：。以下說法正確的是（）。A. 放電時，鈉作正極，硫作陰極 B.放電時，鈉極發(fā)生還原反應(yīng) C.充電時，鈉極與外接電源正極相連 D.充電時，陽極發(fā)生的反應(yīng)為 2 2、三氧化二鎳（Ni

8、2O3）可用于制造高能電池，其電解法制備過程如下：用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5，加放適量硫酸鈉后進(jìn)行電解。電解過程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO，把二價鎳氧化為三價鎳。以下說法正確的是( )A 可用鐵作陽極材料B 電解過程中陽極附近溶液的pH升高C 陽極反應(yīng)方程式為：2Cl2eCl2D 1mol二價鎳全部轉(zhuǎn)化為三價鎳時，外電路中通過了1mol電子。3、電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題：若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則電解池中X極上

9、的電極反應(yīng)式是 。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是 。Y電極上的電極反應(yīng)式是 ，檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是 。如要用電解方法精煉粗銅，電解液a選用CuSO4溶液，則X電極的材料是 ，電極反應(yīng)式是 。Y電極的材料是 ，電極反應(yīng)式是 。（說明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）7.汽車上用的鉛蓄電池是以一組充滿海綿狀灰鉛的鉛板和另一組結(jié)構(gòu)相似的充滿二氧化鉛的鉛板組成，用H2SO4作電解液?？偡磻?yīng)式為：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O（1）試寫出放電時的正、負(fù)極反應(yīng)式正極:_負(fù)極:_（2）試寫出充電時的陽、陰極反應(yīng)式陽極:_陰極:_8金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜

10、質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（已知：氧化性Fe2Ni2Cu2） ( )A 陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：Ni22eNiB 電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C 電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2和Zn2D 電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt例2用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是（ ）A 電解稀硫酸溶液，實質(zhì)上是電解水，故溶液p H不變B 電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH，故溶液pH減小C 電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2D 電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:19某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液

11、發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時，為使Cl2被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計了如圖的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是（ ）（A） a為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaCl（B） a為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaCl（C） a為陽極，b為陰極；HClO和NaCl（D） a為陰極，b為陽極；HClO和NaCl10右圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極。通電一段時間后，只在c、d兩極上共收集到336mL（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）氣體?；卮穑海?）直流電源中，M為極。（2）Pt電極上生成的物質(zhì)是 ，其質(zhì)量為 g。（3）電源輸出的電子，其物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：2。（4）AgNO3溶液的濃度（填增大、減小或不變。下同），AgNO3溶液的pH，H2SO4溶液的濃度，H2SO4溶液的pH。（5）若H2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%，則原有5.00%的H2SO4溶液為多少g。 a A X Y + 例6電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題：（1）若