电解池知识点总结.doc

三电解池1、定义：借助外加电流引起的氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置.2原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例原理形成条件电极：两种不同的导体相连;电解质溶液：能与电极反应。电源；电极(惰性或活性电极）;电解质(水溶液或熔化态）.反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定：正极：材料性质较不活泼的电极；负极:材料性质较活泼的电极。由外电源决定:阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；电极反应负极:Zn2e=Zn2+（氧化反应）正极：2H+2e-=H2（还原反应)阴极:Cu2+ +2e = Cu （还原反应)阳极：2Cl-2e-=Cl2 (氧化反应）应用抗金属的电化腐蚀；实用电池.电解食盐水（氯碱工业）；电镀(镀铜）；电冶（冶炼Na、Mg、Al)；精炼（精铜）.3、电解反应中反应物的判断放电顺序阴极A。阴极材料(金属或石墨）总是受到保护。B。阳离子得电子顺序 金属活动顺序表的反表：K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg2+ Ag+ （阳离子放电顺序与浓度有关,并不绝对）阳极A.阳极材料是惰性电极（C、Pt、Au、Ti等）时：阴离子失电子：S2 SO32- I Br Cl- OH- NO3- 等含氧酸根离子 F【说明】：若阳极是活泼电极时：电极本身被氧化,溶液中的离子不放电。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，确定阳极参加反应的物质。若阳极材料为活性电极,则电极材料本身放电。若阳极材料为惰性电极，则阳极是溶液中的阴离子按照放电顺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）：2NaCl+2H2O H2+Cl2+2NaOH，溶质、溶剂均发生电解反应,PH增大。电解CuSO4溶液（放氧生酸型）：2CuSO4 + 2H2O2Cu + O2+ 2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反应， PH减小.电解CuCl2溶液（电解电解质本身）:CuCl2 CuCl2 电解盐酸： 2HCl H2Cl2溶剂不变,实际上是电解溶质,PH增大。电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液（电解水型）：2H2O 2H2 + O2，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）。电解熔融NaOH： 4NaOH 4Na + O2 + H2O若阳极材料为活性电极如用铜电极电解Na2SO4溶液: Cu +2H2O Cu（OH）2 + H2 （注意：不是电解水。）5、电镀（电解精炼铜）1、定义:利用电解原理在某些金属表面镀上已薄层其他金属或合金的方法。其实质是一种特殊情况下的电解。2、构成:阴极:待镀金属制品 阳极：镀层金属 电镀液：含镀层金属离子的电解质溶液如:在铁制品表面电镀铜:阳极：Cu 2e = Cu2+阴极：Cu2+ + 2e = Cu电解精炼铜的结果：阳极上粗铜逐渐溶解，杂质Ag、Pt等沉积在电解槽的底部，形成阳极泥，阴极上纯铜逐渐析出。电解质溶液浓度在电解后减少。例题精讲【例1】将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后，某一电极增重0。064g（设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化），此时溶液中氢离子浓度约为A.410-3mol/L B。210-3mol/L C。1103mol/L D.1107mol/L 【例2】某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为:Fe+NiO2+2H2O Fe（OH)2+Ni（OH）2，下列说法中正确的是：A、放电时,负极上发生反应的物质是Fe.B、放电时，正极反应是：NiO2+2e-+2H+=Ni（OH）2C、充电时，阴极反应是:Ni(OH）22e-+2OH=NiO2+2H2OD、充电时，阳极附近pH值减小.【例3】甲、乙两个容器中,分别加入0。1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后,以Pt为电极进行电解时，在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为：_ 【例4】有三个烧杯，分别盛有氯化铜，氯化钾和硝酸银三种溶液；均以Pt作电极，将它们串联在一起电解一定时间，测得电极增重总和2.8克,这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为A、4：1 B、1：1 C、4：3 D、3:4一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分。每小题只有一个选项符合题意）1 （原创）下列有关电解原理的说法不正确的是（ ）A电解饱和食盐水时，一般用铁作阳极,碳作阴极B电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极C对于冶炼像钠、钙、镁、铝等这样活泼的金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法D电解精炼铜时,用纯铜板作阴极,粗铜板作阳极2用铂电极电解CuSO4和KNO3的混合溶液500mL，经过一段时间后，两极均得到标准状况下11.2L气体，则原混合溶液中CuSO4的物质的量浓度为（ ）A 0。5 mol/L B 0.8 mol/L C 1。0 mol/L D 1。5 mol/L5 某溶液中含有两种溶质AlCl3和H2SO4,它们的物质的量之比为2:1。用石墨做电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可分为若干个阶段，下列叙述不正确的是( ）A阴极自始至终只有H2B阳极先析出Cl2后析出O2C电解最后阶段为电解水D溶液中先有白色沉淀生成后沉淀全部溶解6（改编）关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是 （ ）A电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠B若在阳极附近的溶液中滴入KI淀粉试液，溶液呈蓝色C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液仍无色D电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中，加入适量盐酸充分搅拌后溶液可恢复原状况7（原创）下图是电解精炼铜装置，其中c、d为铜电极。则下列有关的判断不正确的是Ac为粗铜板、d为纯铜板B 电解过程中，SO42-浓度几乎不变C电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 D 电解过程中，c电极板附近沉积不溶物，d电极板质量增加8、（改编）用惰性电极电解下列溶液,一段时间后，再加入一定质量的另一物质（中括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是 A CuCl2CuCl2溶液 BAgNO3Ag2O CNaClHCl溶液 DCuSO4Cu(OH）2 9PHa的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pHa,则该电解质可能是ANaOH BH2SO4 CAgNO3 DNa2SO410（浙江省09年模拟试题）市场上经常见到一种标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电极反应式为：Li + 2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2下列说法不正确的是：( )A。 放电时，负极的电极反应式为：Lie= Li+B。 充电时，Li0。85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C该电池不能用水溶液作为电解质D放电过程中Li+ 向负极移动第卷 （非选择题，共40分）三、(本题包括3小题，共40分）11从NO3-、SO42-、Cl、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。若两极分别放出气体，且体积比为11,电解质的化学式可能是 。12室温下某金属为液态，当电解它的一价金属的硝酸盐溶液时,阴极得到的产物是该金属的单质.当阴极消耗2 mol该盐的阳离子时，阳极可得1 mol的气体产物，则此气体的产物是 （填分子式）.由此可推断得知该盐的化学式是 ,其阴极上所发生的还原反应方程式是： 。13工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示。该电解槽的阳极反应式为 ；通电开始后，阴极附近溶液pH会增大;其原因是 ；除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出品 （填写“A或“B”）导出。提高能力3（原创）用惰性电极在一定温度下电解某Na2SO4饱和溶液200 g。当两极共产生标准状况下67。2L气体时，从溶液中析出64。4g Na2SO410H2O 晶体。则剩余溶液的溶质质量分数约是 （ ） A64.7% B47.5C 32.2 D28.34 （原创）在25时,将两个铜电极插入一定质量的硫酸钾饱和溶液中进行电解。通电一段时间后，阴极上逸出a mol气体，同时有W g 无水硫酸钾晶体析出。在温度不变条件下，下列说法不正确的是 ( ) A电解过程中共消耗2amol水B剩余溶液中有大量蓝色沉淀产生C剩余溶液中溶质的质量分数为 W / (W+18a） 100D剩余溶液中溶质的质量分数为 W / (W+36a) 100电解池答案与解析1 A 【解析】A中电解饱和食盐水时，Fe不可作阳极，否则Fe2e=Fe2+，则OH-不能失电子。电解2 C3 D 【解析】Na2SO4是强酸强碱盐,电解该溶液实质上是电解水。2H2O 2H2+O2共产生6个2L气体时，则被电解的水为据电解前后溶液均为饱和溶液，可选出D答案。4 C 【解析】用铜电极电解时：阳极 Cu2e- =Cu2+电解 阴极 2H+2e=H2电池总反应式：Cu+2H2O Cu（OH)2+H2所以，A、B均正确。剩余溶液中溶质的质量分数=所以不正确的是C.5D 【解析】 以石墨作电极电解混和液时，第一阶段发生如下电极反应 2Cl-2e-=Cl2 第二阶段， 2Cl 2e- =Cl2 2H+2e-=H2 2H+2e-=H2 此时H+是 由水电离得到的 第三阶段 4OH4e =2H2O+O26 B 【解析】电极反应式为 2Cl- 2e-=Cl2 2H+2e=H2(H+由水提供） 所以，A错,B正确，C中阴极显碱性,滴酚酞应变红色。 D中电解一段时间，加入氯化氢可复原。D不正确。7 C 【解析】C与电源正极相连为C为粗铜，d为纯铜，A正确电极反应式为 Cu2e =Cu2+ 所以,SO42-浓度几乎不变，B正确Cu2+2e=Cu粗铜中含杂质，所以粗铜减少的质量多于析出的纯铜，C错，D正确。8 B 【解析】 复原的原则是出来什么，加回什么,所以应选B.9【解析】 A B和C的H+变大，PH变小，D电解水，PH不变10【解析】 D 11BaCl2 、 HCl【解析】 两极均放出气体，阳离子不可选Cu2+、Ag+，只能选出H+和Ba2+；阴离子可选NO3-、SO42-、Cl。放出气体体积比为1:1，不能为电解水.所以只能用HCl和BaCl2溶液，不用含氧酸及其盐溶液。12O2 Hg2（NO3)2 Hg22+2e2Hg【解析】电解硝酸盐时阳极发生的反应为4OH- -4e- = 2H2O+O2产生1molO2需转移4mol电子，则金属阳离子也产生4mole，金属又为负价。所以，该盐必为Hg2(NO3）2，阴极反应为2Hg22+4e=4Hg。134OH4e2H2O+O2 H+放电，促进H2O的电离,从而使OH浓度增大B【解析】电解时，含氧酸根放电顺序在OH-放电之后，所以阳极反应式4OH -4e =2H2O+O2;电解开始后，阴极反应式：4H+4e-=2H2，H+由水提供,所以PH升高.B出口得到除杂后的KOH溶液。14构成原电池，负极铝加快腐蚀 能 Cu2e = Cu2+ 2Fe3+2e2Fe2+ 见下图(其他合理答案均得分）【解析】（1）满足形式原电池的条件,可形成原电池，导致铝腐蚀加快。(2）能。负极材料失电子：Cu2e- =Cu2+ 正极:2Fe3+ +2e =2Fe2+（3)设计时Cu做负极材料，电解质溶液中能提供H+失电子,不能有氧化性强于H+的粒子.