2022年电解池知识点及习题答案详解整.docx

精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -三电解池1、定义：借助外加电流引起的氧化仍原反应,把电能转化为化学能的装置.2 电解池及其应用电解池是将电能转化为化学能的装置2.1 电解的原理2.1.1 电解池装置构成阴阳两个电极 ; 电解质溶液（或熔化的电解质）. 说明 : 与外接电源负极相连作为电解池的阴极,发生仍原反应.与外接电源正极相连的作为电解池的阳极.发生氧化反应.当然如要发生电解,仍要有外接直流电源设备,并构成闭合回路.2.1.2 电解原理分析以惰性电极电解硫酸铜溶液为例说明2+2-+-+2-通电前 CuSO4 = Cu+ SO 4, H2O = H+ OH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2+溶液中存在由电离产生的两种阳离子Cu和 H , 两种阴离子 SO4和 OH 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4通电后 离子定向移动阳离子 Cu 2+ 和 H + 移向阴极 ,阴离子 SO 2- 和 OH- 移向阳极可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 电极反应2+2+-可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_阴极 :由于 Cu比 H易得电子,故2Cu-2-+ 4e= 2Cu发生仍原反应 -+可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_阳极 :由于 OH 比 SO4 易失电子, 故 4OH 溶液 pH变化-4e = 2H2O + O2 发生氧化反应 （或 2H 2O 4e= O2 + 4H）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2在阳极区, 由于水电离出的OH- 得到电子形成O使溶液显酸性.总化学反应方程式2CuSO 4 + 2H 2O = 2Cu + O 2 + 2H 2SO42.1.3 放电次序阴极 A. 阴极材料 金属或石墨 总是受到爱护.逸出, 而 H + 仍留在溶液中, 造成溶液中 nH+>nOH- ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3+2+2+2+2+2+2+2+B. 阳离子得电子次序 金属活动次序表的反表：（阳离子放电次序与浓度有关,并不肯定）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_+2+K <Ca< Na< Mg< Al< Zn< Fe< Sn< Pb< H < Cu< Hg< Ag可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_阳极 A. 阳极材料是惰性电极C 、Pt 、Au、Ti 等 时：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2阴离子失电子：S I Br Cl OH NO3等含氧酸根离子 F可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【说明】：如阳极是活泼电极时：电极本身被氧化,溶液中的离子不放电.活性电极主要是指金属活动性次序表中排在 Pt 前的金属2.1.4 电解规律(1) 常见酸碱盐溶液的电解规律 惰性阳极 电解反应类型电解质类型规律例PH变化溶液复原法含氧酸实质电解水 - > H2 + O 2电解稀 H2 SO4降低加 H2 O电解水强碱溶液活泼金属含氧酸实质电解水 - > H2 + O 2实质电解水 - > H2 + O 2电解 NaOH溶液电解 Na2 SO4溶液上升不变加 H2 O加 H2 O盐电解质分无氧酸酸-> H 2 + 非金属2HCl=H2 + Cl 2上升加 HCl解不活泼金属无氧盐- >金属 + 非金属CuCl2 = Cu + Cl2中性加 CuCl 2酸盐放氧生酸不活泼金属含氧盐+ 水->金属 +O2 +酸2CuSO4 +2H2O =降低加 CuO（CuCO3 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -酸盐2Cu+O2+2H2SO4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_放氢生碱活泼金属无氧酸盐盐+水-> H2 + 非金属 +碱2KCl + 2H 2O =H2+Cl 2+2KOH上升加 HCl可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 溶液电解 pH变化规律-+如水中 OH在阳极放电生成O2 , 就阳极区溶液增生H ,pH 降低 ; 如水中 H在阴极放电生成H2, 就阴极区溶液增生-OH, pH 上升 ; 总反应的结果,如溶液生成酸, 就溶液 pH 降低.如生成碱,就pH 上升.4、电解反应方程式的书写步骤：分析电解质溶液中存在的离子.看阳极电极材料,确定阳极参与反应的物质.如阳极材料为活性电极,就电极材料本身放电.如阳极材料为惰性电极,就阳极是溶液中的阴离子依据放电次序进行放电确定电极、写出电极反应式.写出电解方程式.如：（阳极材料为惰性电极材料）电解 NaCl溶液（放氢生碱型）：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2NaCl+2H2O电解=H2+Cl 2+2NaOH,溶质、溶剂均发生电解反应,pH增大.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电解 CuSO4溶液（放氧生酸型）：电解2CuSO4 + 2H 2O=2Cu + O 2 + 2H 2SO4溶质、溶剂均发生电解反应,pH 减小.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电解 CuCl2溶液（电解电解质本身）：CuCl电解2= Cu Cl 2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电解盐酸：2HCl电解= H2 Cl 2溶剂不变,实际上是电解溶质,pH增大.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电解稀 H2SO4、 NaOH溶液、 Na2SO4溶液（电解水型）：电解2H2O= 2H2 + O 2,溶质不变,实际上是电解水,pH分别减小、增大、不变.酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性 , 从而加快电解速率（不是起催化作用）.如阳极材料为活性电极如电解用铜电极电解 Na2SO4溶液 :Cu +2H2O= CuOH 2 + H 2（留意：不是电解水.）5.电解池的阴阳极判定：由外电源打算：阳极：连电源的正极.阴极：连电源的负极.依据电极反应: 氧化反应 阳极.仍原反应 阴极依据阴阳离子移动方向：阴离子移向 阳极.阳离子移向阴极,依据电子几点流方向：电子流向 : 电源负极 阴极.阳极 电源正极电流方向 : 电源正极 阳极.阴极 电源负极2.2电解的应用A 、电解饱和食盐水（氯碱工业）反应原理-阳极：2Cl - 2e =Cl 2-电解阴极： 2H+ + 2e = H 2总反应：2NaCl+2H 2O=H 2 +C2l +2NaOH设备（阳离子交换膜电解槽）组成：阳极 Ti 、阴极 Fe图20-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -阳离子交换膜的作用：它只答应阳离子通过而阻挡阴离子和气体通过.制烧碱生产过程（离子交换膜法）食盐水的精制：粗盐（含泥沙、Ca2+、Mg 2+、Fe3+、SO42- 等） 加入 NaOH液加入 BaCl 2溶液 加入 Na2CO3溶液 过滤加入盐酸 加入离子交换剂NaR 电解生产主要过程（见图20-1）： NaCl 从阳极区加入,H2O从阴极区加入.阴极H+放电,破坏了水的电离平稳,使 OH -浓度增大, OH -和Na+形成 NaOH 溶液.2.2.1 电镀电镀装置 : 以镀层金属作阳极, 镀件挂在阴极 , 含镀层金属离子的盐为电镀液.电镀特点：电镀过程中镀层金属离子浓度不变.2.2.3 电解精炼 电解精炼铜为例（1）装置：阳极 - 粗铜.阴极纯铜.电解质溶液- 铜盐溶液 如 CuSO42+（2）电极反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_-阳极：粗铜失电子放电“溶解”,Cu-2e=Cu.粗铜中比铜活泼的金属溶解变成阳离子进入溶液,比铜可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2+2+-活泼性差的金属如Au、Ag 等珍贵金属 就落入阳极泥中.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_阴极：溶液中 Cu得电子放电,Cu+ 2e= Cu生成的 Cu沉积在阴极上而得到精铜.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3 原电池与电解池的比较项 目原 电 池电 解 池反应性质氧化仍原反应自发进行的反应多为非自发,但也可以是自发反应装置性质化学能转为电能电能转为化学能电极名称负极和正极阴极和阳极负极： 失电子氧化反应阴极： 得电子仍原反应电极反应式正极： 得电子仍原反应阳极： 失电子氧化反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_离子迁移方向阳离子移向 正极, 阴离子移向 负极阳离子移向 阴极, 阴离子移向 阳极可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5电镀铜、精炼铜比较电镀铜精炼铜可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_形成条件镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必需含有镀层金属的离子粗铜金属作阳极,精铜作阴极,CuSO4溶液作电解液可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_-阳极 Cu2e2+= Cu-2+阳极： Zn - 2e2+-= Zn-Cu- 2e2+= Cu等可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2+-电极反应阴极 Cu+2e= Cu阴极： Cu+ 2e= Cu可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小4-02如图甲乙两池分别以碳棒、铂条、铝条、镁条为电极,并用导线相连接,以NaCl、NaOH溶液为电解溶液,有关该装置的描述正确选项 D 2+-A. 乙池中 ,Mg极的电极反应是Mg-2e =Mg-B. 甲池中 ,Pt 极的电极反应是2Cl2e =Cl 2C. 随着反应的进行. 乙池中 nNaOH 保持不变可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -D. 反应过程中 , 甲池中两极邻近溶液PH C <PHPt先判两池 , 乙为原电池,甲为电解池.乙池中,由于在NaOH溶液中 Al 比Mg易失电子,故 Al 为原电池的负极,其电极反应式为：2222Al-3e - +4OH- = =AlO- +2H O . Mg为正极,其电极反应式为：3H O+3e- =1.5H 22+3OH- .甲池中 ,Pt 电极为阴极 : 2H +2e- =H ,碳棒 C 电极为阳极2Cl - -2e -=Cl , 电解后溶液为NaOH 溶液. 练4-03 如图 A、B为两个串联的电解池,已知B池中 c为铁, d为石墨,电解质溶液为 NaCl溶液.试回答：（1）如 A池为用电解原理精练铜装置,就a电极名称为阴极,电极材料是精铜,电极反应式为2+-Cu +2e =Cu,电解质溶液可以是CuSO4溶液.+-可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（2） B池中 c 极Fe 电极反应式为2H电解一段时间,铁极邻近呈红色.+2e =H2 （ 2H2O+2e=H2 +2OH）,如在 B池中加入少量酚酞试液,开头可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 3）如 A池 a极增重 12.8g, 就B池d极 石墨 上放出气体在标况下的体积为4.48L. 练4-04金属镍有广泛的的用途.粗镍中含有少量的Fe 、Zn、Cu、Pt 等金属杂质,可电解法制备高纯度原镍（已2+2+2+知：氧化性： Fe <Ni<Cu ）,以下表达正确选项 D 2+-2+2+-2+A阳极发生仍原反应, 其电极反应式是Ni+ 2e= Ni B电解过程中, 阳极质量的削减与阴极质量的增加相等 C电解后 , 溶液中存在的阳离子只有Fe 2+ 、Zn2+ D电解后 , 电解模底部阳极泥中中存在Cu 、Pt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_- 解析 这是电解的过程,阳极发生的是氧化反应,A 错.阳极： Zn-2e= ZnFe-2e= FeNi-2e=Ni,Pt 为惰性金属,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_不会放电,而 Cu要在金属 Ni 全部氧化为 Ni 2+ 后才能放电,但此时Cu已没有了支撑物了,结果和Pt 一起落下,形成阳极泥,故 D 正确 ;阴极：因氧化性 Ni 2+>Fe2+>Zn2+ , 所以只有Ni 2+2e- =Ni , 可见,阳极质量削减的是“溶解”下的Zn、Fe、Ni ,而阴极质量增加的只是析出的镍,两者质量是不相等的,故B错. ; 电解后 , 溶液中除留下Fe 2+ 、Zn2+ 外,仍有 Ni 2+ , C 也错. 练4-06 x, y 分别为直流电源的两极,通电后,发觉a极质量加, b极处有无色无味气体放出,符合此情形的是： A 备选项a 电极B 电极x电极溶液xyA锌（ Zn）石墨（ C）负CuSO4aB石墨（ C）石墨（ C）负NaOHbCD银（ Ag）铜（ Cu）铁（ Fe）石墨（ C）正负AgNO3CuCl2 练4-13用惰性电极和串联电路电解以下物质的水溶液:1HCl 2NaNO3 3CuCl24AgNO3在相同时间里理论上生成气体总体积 标 之比依次是V 1 :V 2 :V 3 :V 4 = 4:3:2:1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 解析 设各电极上转移的电量为4e - , 就1: 阴极 -2H, 阳极 -2Cl2, 共 4;2:阴极 -2H2, 阳极 -1O 2, 共 3; 阴极 :4H+ -4e- =2H2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_阳极 :2OH- +4e- =O2 +2H+ 3: 阳极 - 2Cl 2 ;4:阳极-1O 2 故V1 :V 2 :V 3 :V 4 =4:3:2:1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载