北京四中網校2013年高考化學一輪復習 電解原理知識導學

《北京四中網校2013年高考化學一輪復習 電解原理知識導學》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《北京四中網校2013年高考化學一輪復習 電解原理知識導學（16頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、電解原理 　　[重點難點] 　　1．理解電解的基本概念和原理。 　　2．了解銅的電解精煉、電鍍銅。 　　3．會寫電極反應式、電解方程式，掌握圍繞電解的計算。 　　[知識點講解] 　?。刍A知識導引］ 　　1．電解 電解CuCl2 　　使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程叫做電解。如用惰性電極電解CuCl2溶液時，電極反應式： 　　陽極 2Cl——2e—=Cl2↑（氧化反應） 　　陰極 Cu2++2e—=Cu（還原反應） 　　電解方程式為：CuCl2Cu+Cl2↑ 　　2．電解池 　　把電能轉變?yōu)榛瘜W能的裝置叫做電解池或電解槽。 電

2、解池與直流電源的連接 　　其中跟直流電源或原電池的負極相連的電極是電解池的陰極；跟直流電源或原電池的正極相連的電極是電解池的陽極。 　　3．銅的電解精煉和電鍍銅 　?、陪~的精煉 　　以粗銅做陽極，精銅做陰極，硫酸銅（加入一定量的硫酸）做電解液，如圖： 電解精煉銅原理 　　兩極反應式如下： 　　陽極Cu—2e—＝Cu2+ 　　陰極Cu2++2e—=Cu 　?、齐婂冦~ 　　電鍍銅和精煉銅的原理是一致的，但陰、陽兩極材料略有差別： 　　①精煉銅時，粗銅板作陽極，純銅片作陰極，用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作電解液。 　?、陔婂冦~時，鍍層金屬(銅片)作陽極，待鍍

3、件(鐵片)作陰極，用含有鍍層金屬離子的電解質(CuSO4)配成電鍍液。 鍍銅 　?。壑攸c難點點撥］ 　　一、電解原理 　　1．電解質溶液的導電 　　我們知道，金屬導電時，是金屬內部的自由電子發(fā)生的定向移動，而電解質溶液的導電與金屬導電不同。 　　通電前電解質溶液中陰、陽離子在溶液中自由地移動；通電后在電場的作用下，這些自由移動的離子改作定向移動，帶負電荷的陰離子由于靜電作用向陽極移動，帶正電荷的陽離子則向陰極移動，并在兩極上發(fā)生氧化還原反應。我們把： 　　借助于電流引起氧化還原反應的裝置，也就是把電能轉化為化學能的裝置叫電解池。 　　電解池中與直流電源

4、負極相連的電極叫陰極，與直流電源正極相連的電極叫陽極。 　　物質能否導電是由其內部能否形成定向移動的自由電荷所決定的，對金屬就是自由電子，而對電解質溶液就是自由移動的陰陽離子。 　　2．電解 　?。?）概念： 　　使電流流過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程叫電解。 　?。?）電子流動的方向： 　　電子從外接直流電源的負極流出，經導線到達電解池的陰極，電解池溶液中的陽離子移向陰極，并在陰極獲得電子而被還原，發(fā)生還原反應；與此同時，電解池溶液中的陰離子移向陽極，并在陽極上失去電子（也可能是陽極很活潑而本身失去電子）而被氧化，發(fā)生氧化反應。這樣，電子又從電解池的

5、陽極流出，沿導線而流回外接直流電源的正極。 　?。?）電極反應的類型： 　　陽極反應為氧化反應，陰極反應為還原反應，故而陰極處于被保護的狀態(tài)，而陽極則有可能被腐蝕。 　　3、電極名稱的進一步理解 　　原電池： 　　根據電子流動的方向可以把電極分成正、負極。流出電子的電極（或發(fā)生氧化反應的電極）為負極、流入電子的電極為（或發(fā)生還原反應的電極）正極； 　　電解池： 　　根據離子的遷移方向可以把電極分成陽極、陰極。陽離子移向的電極（或與直流電源負極相連的電極）為陰極、陰離子移向的電極（或與直流電源正極相連的電極）為陽極。 　?、旁谠姵刂?，稱正極、負極，其中負極流出電子

6、 　　⑵在電解池中，稱陽極、陰極，其中陰極流入電子 　　⑶電解池的陽極與原電池的正極相連，電解池的陰極與原電池的負極相連 　　4、電極反應式和電解方程式的書寫 　　<1>化學變化的表示表示方法 　　為了表示化學變化的不同側面，化學變化主要用化學方程式表示。具體分類如下： 　?、牛ㄆ胀ǎ┗瘜W方程式 　?、蒲趸€原方程式（標出電子轉移方向、數(shù)目等） 　?、请x子方程式 　?、入婋x方程式 　?、伤夥匠淌? 　?、薀峄瘜W方程式（標明反應物、生成物的狀態(tài)及對應的熱效應） 　?、穗姌O反應式 　　⑻電解方程式 　　<2>電極反應式與電解方程式的書寫 　　

7、書寫電極反應，首先要搞清楚電極材料，然后分析溶液中離子情況，再根據陰、陽極放電的規(guī)律，得出相應的結論。 　　電解過程總反應方程式叫電解方程式(指電解時總的化學方程式或離子方程式)。要正確書寫電解方程式，首先要正確寫出電極反應式，然后分析參加電極反應的離子來自何種物質，這樣才能正確寫出反應物、生成物，配平且在等號上方注明“電解”或“通電”。 　　書寫的具體步驟： 　?、畔炔殛枠O電極材料和確定溶液中的離子種類 　　如用C電極電解CuSO4溶液：溶液中有CuSO4=Cu2++SO42—；H2O H++OH-。 　　溶液中存在Cu2+、H+、OH—、SO42—共4種離子。 　?、朴煞烹?/p>

8、順序確定放電產物和電極反應 　　C電極為惰性電極，不參加反應。 　　放電能力　 Cu2+＞H+　 Cu2+放電生成Cu 　　OH—＞SO42—，OH—放電生成O2 　　電極反應： 　　陰極　2Cu2++4e—=2Cu 　　陽極　4OH—-4e—＝2H2O+O2↑ 　　溶液中余下的H+和SO42—結合成新物質H2SO4。 　　⑶由電極反應產物，寫出總反應式――電解方程式 　　如上述反應中的反應物為CuSO4和H2O，產物是Cu、O2和H2SO4，電解方程式為： 　　2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 　　5、電離、水解和電解的比較 　 發(fā)生條件 變化

9、實質 實　　例 　 電　　離 ①適用于電解質 ②在溶液或熔化狀態(tài)中發(fā)生 電解質分離成自由移動的離子（在水溶液中形在水合離子） CuSO4=Cu2++SO42- ①電離是鹽類發(fā)生水解反應和電解反應的先決條件 ②電解要通入直流電才能發(fā)生 ③一般說，鹽類的水解反應是可逆的、微弱的；其他物質（如CaC2、醇鈉、鹵代烴、酯、多糖、蛋白質等）的水解程度與物質自身有關。 水　　解 ①與水電離產生的H+或OH-結合成難電離物質等 ②在水溶液中發(fā)生 組成鹽的酸根陰離子或金屬陽離子（包括NH4+）和水電離出的H+或OH—結合成弱電解質 CN-+H2OHCN+OH- Cu2++2H2

10、OCu(OH)2+2H+ 電　　解 ①只有電解質處于熔融狀態(tài)或溶液中才能發(fā)生 ②要通入直流電，才發(fā)生電解 在直流電作用下，組成電解質的陰、陽離子（或水中的H+、OH—）在電極上發(fā)生氧化還原反應 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 　　6、電離方程式、離子方程式和電極反應式、電解方程式的比較 　 表示內容 書寫特點 實　　例 電離方程式 表示電解質在熔融狀態(tài)或溶液中的離解的式子 強電解質完全電離，用“=”表示，弱電解質不完全電離，用“”表示。多元酸、堿分步電離分步書寫（中學階段中多元弱堿的電離可一步書寫） NaHSO4=Na++H++SO42-

11、H2S+H2OH3O++HS- HS-+H2OH3O++S2- NaHCO3=Na++HCO3- HCO3-H++CO32- Al(OH)3Al3++3OH- 離子方程式 表示弱電解質等在溶液中的反應?？梢员硎就活惖姆磻? 反應物、生成物中易溶且易電離的寫離子形式（包括弱酸、弱堿、難電離物質等）；其他物質寫分子式。方程式兩邊原子個數(shù)和電荷均應守恒，固態(tài)物質間反應不用離子方程式表示（濃溶液間的反應一般也不用） NH4++OH-NH3↑+H2O NH4++OH- NH3·H2O Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+ Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ Fe3++3SCN

12、-=Fe(SCN)3 2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O CH3CH2Cl+OH- CH3CH2OH+Cl- C6H5O-+CO2+H2O C6H5OH+HCO3- CH3COOCH2CH3+OH- CH3COO-+CH2CH3OH CaC2+2H2O Ca2++2OH-+C2H2↑ 4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+ 電極反應式 表示原電池或電解池中的電極反應 要注明電極名稱，得（失）電子數(shù) ①用惰性電極電解CuSO4溶液 陽極 4OH-—4e-=2H2O+O2↑ 陰極　 Cu2++2e-=Cu ②鋼鐵的吸氧腐蝕（鐵本身是活潑電

13、極，參加反應） 負極Fe—2e—=Fe2+ 正極O2+2H2O+4e-=4OH- ③電解飽和食鹽水（用惰性電極） 陽極：2Cl--2e-=Cl2↑ 陰極：2H++2e-=H2↑ 電解方程式 表示電解時物質變化的化學方程式 條件是“電解” 用惰性電極電解硫酸銅時： 2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑ 用惰性電極電解飽和食鹽水時： 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 　　7、原電池、電解池和電鍍池的比較 　 原電池 電解池 電鍍池 定　　義 將化學能轉變成電能的裝置 將電能轉變成化學能的裝置 應用電解原理在某些金屬或非金

14、屬表面鍍上一層其他金屬合金的裝置 裝置舉例 形成條件 ①活動性不同的兩電極（連接） ②電解質溶液（電極插入其中并與電極自發(fā)反應） ③形成閉合回路 ①兩電極接直流電源 ②兩電極插入電解質溶液 ③形成閉合回路 ①鍍層金屬接電源正極，鍍件接電源負極 ②電鍍液必須含有鍍層金屬的離子 電極名稱 負極 較活潑金屬（電子流出的極） 正極 較不活潑金屬或能導電的非金屬（電子流入的極） 陰極 與電源泉負極相連的極 陽極 與電源正極相連的極 名稱同電解池的命名，但有限制 陽極 必須是鍍層金屬 陰極 鍍件 電極反應 負極 氧化反應；金屬或還原性氣體失電子 正極

15、還原反應；溶液中的陽離子得電子或者氧化性氣體得電子（吸氧腐蝕） 陽極 　氧化反應；溶液中的陰離子失電子，或電極金屬失電子 陰極　 還原反應；溶液中的陽離子得電子 陽極 金屬電極失電子 陰極 電鍍液中陽離子得電子 電子流向 外電路： 外電路： 同電解池 能量轉變 化學能轉變?yōu)殡娔? 電能轉化為化學能 電能轉化為化學能 裝置特點 無外接直流電源 有外接直流電源 有外接直流電源，陽極為活潑金屬且與電解液中陽離子為同一金屬 相似之處 均能發(fā)生氧化還原反應，且同一裝置中兩個電極在反應過程中轉移電子總數(shù)相等。 舉　　例 ⑴銅鋅原電池；⑵氫氧燃燒電池

16、 ⑴氯堿工業(yè)裝置；⑵電解精煉銅 鍍鋅裝置 　　8、電解時電極放電順序的判斷 　　離子在電極上得失電子的能力與離子的性質、溶液的濃度和溫度、電流的大小、電極的材料及電極間的距離等都有關系。中學階段我們一般只討論電極材料的性質、離子的氧化性強弱和還原性強弱對它們得失電子能力的影響。 　?、抨枠O放電順序 　?、倏措姌O，如果是活性電極（指金屬活動順序表Ag及Ag以前的金屬）則電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失電子。 　?、谌绻嵌栊噪姌O(Pt、Au、石墨)，則要再看溶液中的陰離子的失電子能力，此時根據陰離子放電順序加以判斷。 　　陰離子放電順序

17、： 　　S2—＞I—＞Br—＞Cl—＞OH—＞含氧酸根＞F—（實際上在水溶液中的電解，OH—后面的離子是不可能放電的，因為水提供的OH—會放電） ⑵陰極放電順序 　　陰極本身被保護，直接根據陽離子放電順序進行判斷，陽離子放電順序： 　　Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Mg2+（類似，在水溶液中的電解，H+后面的離子一般是不放電的，因為水提供的H+會放電；離子的放電順序往往還與溶液的酸堿性、溫度、離子的濃度等有關） 　 　9、電解質溶液的電解規(guī)律（惰性電極） 被電解的物質 電解質實例 陰　　極 陽　　極 總方程式 溶液的pH

18、備注 H2O 強堿的含氧酸鹽Na2SO4 4H++4e—=2H2↑ 4OH——4e—=O2↑+2H2O 2H2O2H2↑＋O2↑ 不　　變 電解質起導電作用，其量不變，水減少 含氧酸H2SO4 降　　低 強堿KOH 升　　高 電解質自身 弱堿的非含氧酸鹽(氟化物除外)CuCl2 Cu2++2e—=Cu↓ 2Cl——2e—=Cl2↑ CuCl2Cu+Cl2↑ 具體看金屬陽離子水解能力與生成的氣體溶于水后的反應。此處Cl2溶于水的酸性強于Cu2+水解的酸性，所以pH下降 相當于電解質分解，水不參加反應 非含氧酸（HF除外）HBr 2H++2e—=H2↑ 2

19、Br——2e—=Br2 2HBrBr2+H2↑ 升　　高 電解質自身和水 強堿的非含氧酸鹽NaCl 2H++2e—=H2↑ 2Cl——2e—=Cl2↑ 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 升　　高 產生堿或酸 弱堿的含氧酸鹽CuSO4 Cu2++42e—=2Cu↓ 4OH——4e—=O2↑+2H2O 2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑ 降　　低 　　10、電解質溶液電解時（均為惰性電極），pH變化情況，電解液復原所需加入物質及電解類型（與上面的9相互對照補充） 　　（1）分解水型： 　　含氧酸、強堿、活潑金屬的含氧酸鹽（如NaO

20、H、H2SO4、K2SO4等）的電解。 　　陰極：4H++4e-=2H2↑ 　　陽極：4OH--4e-=O2↑+2H2O 　　總反應：2H2O2H2↑+O2↑ 　　陰極產物：H2；陽極產物：O2。 　　電解質溶液復原加入物質：H2O。 　　pH變化情況：原來酸性的溶液pH變小，原來堿性的溶液pH變大，強酸（含氧酸）強堿的正鹽溶液pH不變。 　　（2）分解電解質型： 　　無氧酸（除HF外）、不活潑金屬的無氧酸鹽（氟化物除外）的電解，如HCl、CuCl2等。 　　陰極：Cu2++2e-=Cu 　　陽極：2Cl--2e-=Cl2↑ 　　總反應：CuCl2Cu+C

21、l2↑ 　　陰極產物：酸為H2，鹽為金屬；陽極產物：鹵素等非金屬單質。 　　電解液復原加入物質為原溶質，如電解CuCl2溶液，需加CuCl2。 　　pH變化情況：如電解無氧酸溶液pH變大但不會超過7；如為鹽溶液的電解則視無氧酸根的情況而定（如：電解CuCl2溶液時，由于生成的Cl2溶于水產生的酸性強于Cu2+水解產生的酸性，所以pH下降；電解Na2S溶液時，由于生成NaOH使pH升高）。 　?。?）放氫生堿型： 　　活潑金屬的無氧酸鹽（氟化物除外）溶液的電解，如NaCl、MgBr2等。 　　陰極：2H++2e-=H2↑ 　　陽極：2Cl--2e-=Cl2↑

22、 　　總反應：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 　　陰極產物：堿和H2；陽極產物：鹵素等非金屬單質。電解飽和食鹽水的產物分別為NaOH和H2以及Cl2。 　　電解液復原加入物質為鹵化氫。電解飽和食鹽水，要使電解質溶液復原需加入HCl。 　　pH變化情況：電解液pH顯著變大 　?。?）放氧生酸型： 　　不活潑金屬的含氧酸鹽溶液的電解，如CuSO4、AgNO3等。 　　陰極：2Cu2++4e-=Cu 　　陽極：4OH--4e-=O2↑+2H2O 　　總反應：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 　　陰極產物：析出

23、不活潑金屬單質；陽極產物是該鹽對應的含氧酸和氧氣，本例中分別是Cu以及H2SO4、O2。 　　電解液復原加入物質為不活潑金屬的氧化物（金屬價態(tài)與原鹽中相同）。如電解CuSO4溶液，復原需加入CuO。 　　pH變化情況：溶液pH顯著變小。 　　11、實驗分析：電解CuCl2溶液 　?。?）電極材料 　　陰極可用惰性電極，甚至較活潑的金屬，但陽極需使用惰性電極，否則會發(fā)生氧化反應而溶解。 　?。?）惰性電極一般指金、鉑、石墨電極，而銀、銅等均是活性電極。 　?。?）實驗現(xiàn)象：通電后，電流表指針發(fā)生偏轉，陰極石墨棒上析出一層紅色固體，陽極表面有氣泡放出，可聞到刺激性

24、氣味。 　　（4）淀粉碘化鉀試紙的作用：檢驗陽極產物是否為Cl2。使用時應先潤濕并纏于玻棒端或用鑷子夾持，作用時間不宜太久，否則變藍后的試紙又會失去藍色。 　　12、電解原理的應用 　?、怕葔A工業(yè) 　　如電解飽和食鹽水可制得NaOH、Cl2、H2，而電解稀NaCl溶液可制備NaClO。 　　2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 　?、齐婂儭?利用電解原理進行設計 鍍　　件 　　電鍍與一般的電解本質相同，但在電極材料、電極反應（是同種金屬的得失電子，宏觀上無新物質生成）、溶液濃度（電解過程濃度一般會發(fā)生變化，但電鍍則不變）的變化等均有差別。

25、　　⑶精煉銅 　?、入娊夥ㄒ睙捊饘? 　　一些較活潑的金屬常用電解的方法冶煉，如Na、Mg、Al等金屬（這是因為這些金屬的陽離子的氧化性很弱，難以找到經濟實用的還原劑，從這個意義上看，電源的負極是最強的還原劑）。 　　 　　例如：用石墨作電極電解熔融的氧化鋁 　?、僭稀?由鋁土礦提純得到純Al2O3 　?、谠O備　 　　③原理　 在熔化條件下　 Al2O3=2Al3++3O2— 　　陰極　 4Al3++12e—=4Al 　　陽極　 6O2——12e—=3O2↑ 　　總反應式 　　注意： 　　①冰晶石作熔劑，降低Al2O3的熔點；②電解過程中，定期補

26、充陽極碳塊；③由鋁礬土制備純Al2O3。 　　二、銅的電解精煉 　　原理：電解時，用粗銅板作陽極，與直流電源的正極相連；用純銅板作陰極，與電源的負極相連，用CuSO4溶液（加入一定量的硫酸）作電解液。 　　CuSO4溶液中主要有Cu2+、SO、H+、OH-，通電后H+和Cu2+移向陰極，并在陰極發(fā)生Cu2++2e-=Cu；OH-和SO移向陽極，但陽極因為是活性電極故而陰離子并不放電，主要為陽極（活潑及較活潑金屬）發(fā)生氧化反應而溶解，陽極反應：Cu-2e-=Cu2+。 　　電解過程中，比銅活潑的Zn、Fe、Ni等金屬雜質，在銅溶解的同時也會失電子形成金屬陽離子而溶解，此時陰極

27、仍發(fā)生Cu2++2e-=Cu，這會導致電解液中硫酸銅的濃度不發(fā)生變化；Ag、Au不如Cu易失電子，Cu溶解時它們以陽極泥形式沉積下來，可供提煉Au、Ag等貴金屬。 　　結論：該過程實現(xiàn)了提純銅的目的。 　　三、電鍍銅 　　1．原理： 　　電鍍時，一般都是用含鍍層金屬離子的電解質溶液為電鍍液；把待鍍金屬制成品浸入電鍍液中與直流電源的負極相連，作為陰極，而用鍍層金屬為陽極，陽極金屬溶解在溶液中成為陽離子，移向陰極，并在陰極上被還原成金屬析出。 　　電鍍銅規(guī)律可概括為“陽極溶解，陰極沉積，電解液不變”。 　　工業(yè)上電鍍常使用有毒電鍍液，因此電鍍廢水應回收有用物質、降低

28、有害物質含量后，達標排放，以防污染環(huán)境。 　　2．實驗分析：電鍍銅實驗 　　（1）待鍍件需酸洗去除表面的銹。 　　（2）電鍍液CuSO4中加氨水制成銅氨溶液以降低Cu2+濃度使鍍層光亮。 　　[典型例題剖析] 　　例1．用兩支惰性電極插入500mL的AgNO3溶液中，通電電解。當電解質溶液的pH由6.0變?yōu)?.0時（設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），則電極上析出銀的質量是（　 ） 　　A．27mg　　 　　B．54mg　　 　　C．108mg　　 　　D．216mg 　　[分析] 　　根據離子放電順序，先寫出兩極的電極反

29、應式： 　　陽極：4OH--4e-=O2↑+2H2O　 ① 　　陰極：4Ag++4e-=4Ag　　　 　② 　　其中OH-來自水，所以總的電解反應式：4Ag++2H2O4Ag+O2↑+4H+ 　　或4AgNO3+2H2O4Ag+ O2↑+4HNO3 　　因為有HNO3生成，所以pH要變小。生成HNO3的物質的量為(10-3-10-6)×0.5≈0.5×10-3mol，所以析出銀的質量為0.5×10-3mol×108g/mol=54mg 　　答案：B 　　例2．如圖所示A為一張浸透淀粉碘化鉀溶液并滴有酚酞試劑的濾紙，a、b為兩張緊貼在濾紙上的鉑片，并用導線和直流電源M、N

30、兩極相連接，通電后，在a周圍觀察到無色溶液變?yōu)樗{色。 　　（1）電源哪一個極是正極？哪極是負極？ 　?。?）b周圍可觀察到什么現(xiàn)象？為什么？ 　　[分析] 　　本題裝置實際上是電解KI溶液，由于a、b為鉑電極是惰性電極，則在陽極上放電的應是I-，其電極反應為：2I--2e-=I2；陰極是水電離出來的H+放電，其電極反應為：2H++2e-=H2↑，由于H+在陰極上不斷放電，破壞了水的電離平衡，使陰極附近OH-濃度增大。從題給條件分析可知，a周圍觀察到藍色，說明有I2生成，所以a為陽極、b為陰極，而與之相連中的電源M極為正極，N極為負極，b周圍酚酞試液變紅色。 　　答案： 　　

31、（1）M是電源的正極，N為負極， 　　（2）b極周圍可看到溶液紅色，因為b極為陰極，其電極反應為2H++2e-=H2↑，由于H+不斷放電破壞了水的電離平衡，c(OH-)增大，使得b極附近堿性增大，酚酞變紅。 　　例3．若在鐵片上鍍鋅，以下敘述中錯誤的是（　 ） 　　A．可把鐵片與電源的正極相連 　　B．電解質必須用含有鋅離子的可溶性鹽 　　C．鋅極發(fā)生氧化反應 　　D．鐵極的電極反應式為Zn2++2e-=Zn 　　[分析] 　　電鍍的實質就是以非惰性電極為陽極的一種特殊的電解。電鍍時一般以鍍層金屬為電解池的陽極，待鍍件為陰極，含鍍層金屬離子的電解溶液為電鍍液。電鍍過程中

32、鍍層金屬發(fā)生氧化反應而成為離子溶入電解液，其離子則在待鍍件上發(fā)生還原反應而析出，且電解質溶液濃度一般不變。故而本題只有A項不正確。 　　答案：A 　　例4．串聯(lián)電路中的四個電解池分別裝有0.1mol·L-1的下列溶液，用鉑電極電解，連接直流電源一段時間后，溶液的pH最小的是（　 ） 　　A．CuCl2　　 　　B．NaCl　　 　　C．AgNO3　 　　D．KNO3 　　[分析] 　　本題主要考查電解原理、離子放電順序及電解后溶液pH變化等問題。理解電解原理并熟悉掌握陰、陽離子的放電順序是解本題的關鍵，在電解時，如果H+或OH-在電極上放電往往會導致電極附近

33、溶液H+或OH-濃度發(fā)生改變，從而引起電極附近pH變化。對于電解CuCl2溶液，盡管H+或OH-都沒有在陰極或陽極上放電，但由于CuCl2是強酸弱堿鹽，水解后溶液呈酸性，因此若CuCl2完全電解后，如果不考慮Cl2溶于水生成HCl和HClO，溶液呈中性，pH增大（實際上由于生成HCl、HClO， 溶液呈微酸性）。電解NaCl溶液H+在陰極上放電，陰極附近OH-濃度增大；陽極上Cl-放電，陽極區(qū)域H+、OH-濃度基本不變，因而電解后整個溶液pH會變大，電解AgNO3溶液，陰極Ag+放電；陽極是OH-放電，陽極區(qū)域H+濃度變大，溶液pH會顯著變?。ㄏ喈斢谏上NO3）。電解KNO3實質是電解水，

34、pH不變。 　　答案：C 　　例5．將兩個鉑電極插入500mL CuSO4(aq)中進行電解，通電一段時間后，某一電極上增重0.064g(設電解時無H2放出，且不考慮水解和溶液體積的變化)，此時溶液中氫離子的物質的量濃度約為（　 ） 　　A．1×10-3mol·L-1　　　 　　B．4×10-3mol·L-1 　　C．2×10-3mol·L-1　　　 　　D．1×10-7 mol·L-1 　　[分析] 　　由于最后溶液中的H+主要由電解CuSO4溶液產生，所以要計算c(H+)，可依據電解的離子方程式2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+進行解題。題中電極增重

35、0.064g必為陰極反應生成Cu所致，即n(Cu)=0.064g÷64g·mol-1=0.0010mol，然后依據離子方程式中各物質之間的化學計量數(shù)之比，求出生成的c(H+)。 　　2Cu2++2H2O2Cu +O2↑+4H+ 　　　　　　　　　　　　 2mol　4mol 　　　　　　　　　　0.0010mol　c(H+)×0.50L 　　c(H+)==4.0×10-3mol·L-1 　　答案：B 　　例6．某學生試圖用電解法根據電極上析出物質的質量來驗證阿伏加德羅常數(shù)值，其實驗方案的要點如下： 　　①用直流電電解氯化銅溶液．所用儀器如圖4—5： 　?、谠陔娏鲝姸葹?/p>

36、IA，通過時間為ts后，精確測得某電極上析出的銅的質量為mg。試回答： 　　(1)連接這些儀器的正確順序為(用圖中的英文字母表示，下同)E接_______，C接_______，_______接F。 　　　 實驗線路中的電流方向為_______→_______→_______→C→_______→_______。 　　(2)寫出B電極上發(fā)生反應的離子方程式_______，G試管中淀粉KI溶液變化的現(xiàn)象為_______，相應的離子方程式是_______。 　　(3)為精確測定電極上析出銅的質量，所必需的實驗步驟的先后順序是_______。(選填下列操作步驟的編號) 　　①稱量

37、電解前電極質量 　?、诠蜗码娊夂箅姌O上的銅并清洗 　?、塾谜麴s水清洗電解后的電極 　　④低溫烘干電極后稱量 　?、莸蜏睾娓晒蜗碌你~后稱量 　　⑥再次低溫烘干后稱量至恒重 　　(4)已知電子的電量為1.6×10—19C。試列出阿伏加德羅常數(shù)的計算表達式：NA＝_______。 　　[解析] 　　本題綜合考查學生設計實驗的能力，并注意了與物理學科的交叉和滲透。 　　本題解題要點如下： 　?、賵D中U型電解槽外接的試管G，是用來吸收陽極放出的Cl2，由此判斷A為陰極，該極應通過電流計接在蓄電池的負極上； 　?、谟_測量電極上析出銅的質量，宜采用稱量電極在電解前后

38、質量差的方法，而不能用“刮下”的方法； 　　③根據電量相等：，可求得阿伏加德羅常數(shù)。 　　答案： 　　(1)D　 A　 B ； F　 B　 A　 D　 E 　　(2)2Cl——2e—＝Cl2↑　 變藍色　 Cl2+2I—＝2Cl—+I2 　　(3)①③④⑥ 　　(4) 　　例7．（04廣東、11）pH=a的某電解質溶液中，插入兩支惰性電極通直流電一段時間后，溶液的pH>a，則該電解質可能是（　 ） 　　A．NaOH　 　　B．H2SO4　 　　C．AgNO3　 　　D．Na2SO4 　　答案：A 　　解析： 　　用惰性電極Na2SO4溶

39、液，pH不變，電解H2SO4溶液和AgNO3溶液，pH減小，故選A。 　　例8．（05天津、12）金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質，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Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋）（　 ） 　　A．陽極發(fā)生還原反應，其電極反應式：Ni2＋＋2e－＝Ni 　　B．電解過程中，陽極質量的減少與陰極質量的增加相等 　　C．電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2＋和Zn2＋ 　　D．電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt 　　答案：D 　　提示： 　　根據電解精煉銅原理知，電解制備高純度Ni時要用Ni

40、SO4做電解質溶液，且電解前后Ni2+濃度基。 　　例9．（04全國Ⅱ、28）（14分） 　　在玻璃圓筒中盛有兩種無色的互不相溶的中性液體。上層液體中插入兩根石墨電極，圓筒內還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棒，可以上下攪動液體，裝置如圖。接通電源，陽極周圍的液體呈現(xiàn)棕色，且顏色由淺變深，陰極上有氣泡生成。停止通電，取出電極，用攪棒上下劇烈攪動。靜置后液體又分成兩層，下層液體呈紫紅色，上層液體幾乎無色。 　　根據上述實驗回答： 　?。?）陽極上的電極反應式為________________________________。 　?。?）陰極上的電極反應式為___________

41、_____________________。 　?。?）原上層液體是_______________________________________。 　　（4）原下層液體是_______________________________________。 　　（5）攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是：________________________________。 　　（6）要檢驗上層液體中含有的金屬離子，其方法是：________________，現(xiàn)象是：__________________。 　　答案： 　　（1）2 ＝I2 　?。?）2 ＝H2↑ 　?。?）KI（或NaI等）水溶液 　?。?）CCl4（或CHCl3等）　 　　（5）I2在CCl4中的溶解度大于在水中溶解度，所以絕大部分I2都轉移到CCl4中 　　（6）焰色反應　　 透過藍色鈷玻璃觀察火焰呈紫色（其它合理答案同樣給分。例如，若③中答NaI水溶液，這里答火焰呈黃色。）