电能转化为化学能---电解
一、电解原理：
1、定义：电解是在 作用下，电解质在 上分别发生 的过程
电解质导电的实质是
电解池由 、 以及 组成 2、放电顺序：
（1）用惰性材料作电极时，阴离子在 极放电，常见阴离子的放电顺序是 。阳离子在 极上放
电，常见的阳离子的放电顺序是 （2）阳极材料是活性电极（除 _____、_____之外的金属）时，阳极本身优先失电子被氧化。 练习1、某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是 （ ） A、电解初期，主要反应方程式为 Cu + H2SO4 CuSO4 + H2↑
B、电解过程中，铜电极上有H2产生
通电
Cu
石墨
C、电解一定时间后，石墨电极上不会有铜析出 D、整个电解过程中，H+ 浓度不断增大
4、酸、碱、盐溶液以及熔融物的电解规律表（惰性电极） 类型 电极反应式 阴极： 阳极： 实例 NaOH H2SO4 Na2SO4 HCl CuCl2 NaCl CuSO4 电解对象 电解质 浓度
PH值变化 24电解质溶液复原 稀HSO 电解 水型 分解电阴极： 解质型 阳极： 放氢生碱形 放氧生酸型 阴极： 阳极： 阴极： 阳极： 【例题】Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下,电解总反应为:2Cu+H2O
Cu2O+H2↑。下列说法正确的是
A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极
D.当有0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成
1
电解原理的应用
1.电解饱和食盐水制备烧碱、氯气和氢气
按图装置，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒作阳极，一根铁棒作阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后，观察管内发生的现象。实验现象为：
阳极上 ， 阴极上 ， 阳极产物为 ； 阴极产物为 。 写出电极反应式及电解的总化学方程式、离子方程式： 阴极反应式： 阳极反应式： 总化学方程式： 离子方程式： 【说明】阳离子交换膜，只允许阳离子（Na）通过，而阻止阴离子（Cl2、OH-）和分子（Cl2）通过，这样既能阻止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱质量。
【思考】若用铁棒作阳极，石墨作阴极电解氯化钠溶液，
情况会怎样？试写出此时电解的电极反应式： 【迁移应用】1.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试液，溶液呈棕黄色 C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
2．铜的电解精炼
【思考】粗铜中含有哪些杂质？工业上为什么要对粗铜进行电解精炼？ 电解法制精铜时，以 做阴极， 做阳极， 做电解液；阴极反应式： ， 阳极反应式： ，电解质溶液中c(Cu) (填变大、变小或不变)；作为杂质的较活泼金属氧化后的阳离子留在电解液中，比铜不活泼的金属杂质则沉积在阳极底部，形成 泥。其主要成分是 。 【迁移应用】
2.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性Fe＜Ni＜Cu) ( ) A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+ + 2e—==Ni B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和Zn2+ D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
3.电镀：
①电镀就是应用电解原理，在金属表面上镀上一薄层金属或合金的过程。 ②电镀的主要目的是增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外
2
2+
2+
2+
2+
+
观。
③电镀的一般规律：阴极材料为 ，阳极材料为 ，电镀液为 的溶液。
用如图所示装置实现电镀，请写出电极反应式：
电镀时溶液中c(Cu2+) (填变大、变小或不变)； 【迁移应用】3.在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是 ( )
A．锌作阳极，铁作阴极，溶液中含有锌离子 B．铂作阴极，铁作阳极，溶液中含有锌离子 C．铁作阳极，铁作阴极，溶液中含有亚铁离子 D．锌作阴极，铁作阳极，溶液中含锌有离子 4.活泼金属的冶炼：
当电解熔化状态的活泼金属的氧化物、碱和盐时，在阴极可得到活泼的金属。故电解可用于活泼金属的冶炼。
冶炼钠：NaCl 冶炼镁：MgCl2 冶炼铝：Al2O3
课堂练习
1、如右图Ⅰ所示：
（1）如果只接通K2，铁棒是 极 ，发生 （氧化或还原）反应，电极反应式是 ，石墨是 极；电极反应式是 ；总反应式是 漏斗中的液面
(2）如果只接通K3，铁棒是 极 ，电极反应式是 石墨是 极；电极反应式是 ； 总反应式是
（3）如果只接通K1，铁棒周围便出现白色沉淀，则铁棒应与电源的 极相连，电极
式 ；石墨是 极，电极反应式是 ；总反应式是 漏斗中的液面
（4，①只接通K1②只接通K3③全部断开这三种情况都会对Fe发生腐蚀作用，那么比较这三种情况的腐蚀速度 ，运用电化学理论设计防止金属腐蚀的措施：
（5）若将两电极改为可储存气体的多孔石墨，先只接通K2一段时间，之后再只接通K3，能否产生电流？ 若能，写出其电极反应式
2、利用右图装置，可模拟铁的电化学防护。下列有关说法正确的是 A．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于M处 B．若X为锌板，K置于M或N处，均能减缓铁的腐蚀
C．若X为碳棒，K置于M或N处，一段时间后溶液pH均不变
D．若X为碳棒，K置于M或N处，Cl—均向X电极移动
3、以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是（ ①粗铜与直流电源负极相连 ②阴极发生的反应为Cu2++2e-=Cu ③电路中每通过3．0l×1023个电
子，得到的精铜质量为16g ④杂质Ag以．Ag2SO4的形式沉人电解槽形成“阳极泥”
A．②③ B．②④ C．③④ D．①③
4、如图所示3套实验装置，分别回答下列问题：
（1）装置1为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到碳棒附近的溶液变红，该电极反应为 。
（2）装置2中的石墨是 极（填“正”或“负”），该装置发生的总反应的离子方程式
3
为 。
（3）装置3中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO4溶液。反应一段时间后，停止通电。取出Cu电极，洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64 g。
① 电源的M端为 极，甲烧杯中铁电极的电极反应为 ； ② 乙烧杯中电解反应的离子方程式为 ； ③ 甲、乙两烧杯中生成的气体标准状况下共 mL。
5、（1）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是 。
（2）以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。
（3）利用右装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于 处。若X为锌，开光K置于M处，该电化学防护法称为 。
6、近年来，加“碘”食盐主要使用了碘酸钾，KIO3在工业上可用电解法制取，以石墨和不锈钢为电极，
电解
以KI溶液（加少量K2CrO4）为电解液在一定条件下电解，反应方程式为：KI＋ 3H2O ＝ KIO3＋3H2↑，下列有关说法正确的是（ ）
A．电解时，石墨作阴极，不锈钢作阳极 B．电解液调节到酸性比较合适 C．电解后得到KIO3产品的步骤有：过滤→浓缩→结晶→灼烧
D．电解中每转移0.6mol电子，理论上可得到21.4g无水KIO3晶体 7．下列关于铜电极的叙述正确的是（ ）
A．铜锌原电池中铜是负极，锌是正极 B．用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极 C．在镀件上电镀铜时用金属铜作阳极 D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极 8．（双选）某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如右图)。通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是（ ）
A．电源中“a”为负极，“b”为正极B．电解池中的电解液可以是NaOH溶液或NaCl溶液C．B电极发生的反应：2H+＋2e－＝H2↑D．A、B两端都必须使用铁作电极
9．通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为＋1）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）︰n（硝酸亚汞）＝2︰1，则下列表述正确的是（ ） A.在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n（银）︰n（汞）＝2︰1 B.在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等
C.硝酸亚汞的分子式为HgNO3 D.硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)2 10．（双选）三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是（ ）
A.可用铁作阳极材料 B.电解过程中阳极附近溶液的pH升高 C.阳极电极反应式为：2Cl－－2e－＝Cl2↑
D.1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子。
11．通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为＋1）溶液，若被还原
4
－
a A 电 源 b B
的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）︰n（硝酸亚汞）＝2︰1，则下列表述正确的是（ ） A.在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n（银）︰n（汞）＝2︰1 B.在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等
C.硝酸亚汞的分子式为HgNO3 D.硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)2
12. 铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：
（1）工业冶炼铝的化学方程式是 。
（2）铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是 。
（3）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。 ①该电解槽的阳极反应式是 。
②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因 ③除去杂质后所得氢氧化钾溶液从液体出口 （填写“A”或“B”）导出。
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