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高三化学一轮复习：电解池学案
学习目标：
1、理解电解原理
2、了解氯碱工业反应原理及氯碱工业简介
3、了解铜的电解精炼与镀铜
知识梳理：
一：电解原理
1、电解池：
2、电解：电解是把 能 转变为 能，通过得失电子发生氧化还原反应，每个电极上发生的得失电子的反应为电极反应。
3、电解池构成条件：
4、电解池的工作原理：
5、电极名称及确定：
阳极：
阴极：
6、电极产物的判断
　　(1)阳极产物判断
　　首先看 ，如果是 电极（指金属活动顺序表Ag以前的金属电极），则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是 电极(Pt、Au、石墨)，则要再看溶液中的阴离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断。 　　(阴离子放电顺序： ）
　　⑵阴极产物的判断
　　直接根据 顺序进行判断，阳离子放电顺序：
　Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋7、电极反应式：
阳极：（1）惰性电极
（2）活性金属电极
阴极：
8、电解各类电解质溶液（惰性电极）的情况是归纳见下表：
电解类型 实例 阴极 阳极 电解反应式 溶液pH 恢复
电解水 H2SO4 加H2O
NaOH
NaNO3
电解自身 HBr 通入HBr气体
CuCl2 加入CuCl2固体
生碱析氢 NaCl 通入HCl气体
生酸放氧 CuSO4 加入CuO固体或CuCO3固体
二：电解原理的应用
1、氯碱工业—反应原理
电极的材料及反应式：阳极：
阴极：
总反应：
2、电镀
（1）电镀原理（以在锌片上镀铜为例画出装置图）
电镀液
阳极：
阴极：
[总结]电镀是一种特殊的电解，要求 作阳极， 作阴极，含 的离子溶液作电解质溶液，电镀时电解质溶液的浓度保持不变。
3、电解精炼（如电解精炼铜，杂质为铁、锌、金、银）
阳极，电极反应
阴极，电极反应
电解质溶液 （活泼性较差的金、银形成阳极泥）
粗铜中的杂质是如何除去的？画出电解装置图。
4、电冶金制取金属钠 电解熔融状态的氯化钠
阳极：
阴极：
总反应：
典型例题：
例1、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
答案：C
例2、图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现 a 极板质量增加，b 极板处有无色无臭的气体放出，符合这一情况的是
a 极板 b 极板 X 极 Z 溶液
A 锌 石墨 负极 CuSO4
B 石墨 石墨 负极 NaOH
C 银 铁 正极 AgNO3
D 铜 石墨 正极 CuCl2
答案：A
反馈练习：
1、在外界提供相同电量的条件下，Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e Cu或Ag++e Ag在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出Ag的质量为（ ）
A、1.62g B、6.48g C、3.24g D、12.96g
2、用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气（标况），从而可知M的相对原子质量为（ ）
A、 B、 C、 D、
3、将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下，通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为（ ）
A、1:2:3 B、3:2:1 C、6:3:1 D、6:3:2
4、下列关于铜电极的叙述正确的是（ ）
A、铜锌原电池中铜是正极 B、用电解法精炼粗铜时粗铜做阴极
C、在镀件上电镀铜时，可用金属铜做阳极 D、电解稀硫酸制H2，O2时铜做阳极
5、某电解池内盛有Cu(NO3)2溶液，插入两根电解，接通直流电源后，欲达到如下要求：（1）阳极质量不变；（2）阴极质量增加；（3）电解液pH减小，则应选用的电极是（ ）
A、阴极两极都用石墨 B、铜作阳极铁作阴极
C、铁作阳极铜作阴极 D、铂作阳极铜作阴极
6、用石墨作电极，电解1mol·L-1下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是（ ）
A、HCl B、NaOH C、Na2SO4 D、NaCl
7、某电解池中盛有CuCl2溶液，插入电极进行电解，若达到下列要示：①一电极质量减轻，另一电极质量增加；②电解质的组成不变。则应选用的电极是（ ）
A、阳极铜、阴极铜 B、阳极石墨、阴极铜
C、阳极铁、阴极铜 D、阳极铜、阴极铁
8、用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是（ ）
A、CuCl2 B、AgNO3 C、BaCl2 D、H2SO4
9、将两个铂电极插入500mLCuSO4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H+浓度约为（ ）
A、4×10-3mol·L-1 B、2×10-3mol·L-1
C、1×10-3mol·L-1 D、1×10-7mol·L-1
10、1Lna2SO4和CuSO4的混合液中，c(SO42-)=2mol·L-1，用石墨做电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4L（标准状况）气体，则原溶液中c(Na+)为（ ）
A、0.5mol·L-1 B、1 mol·L-1 C、1.5 mol·L-1 D、2 mol·L-1
11、下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是（ ）
12、用惰电极电解AgNO3溶液500mL；当电解液的pH值从6.0变为3.0(设电解时无氢气逸出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量为（ ）
A、27mg B、54mg C、108mg D、216mg
13、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氧化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（ ）
A、a为正极，b为负极；NaClO和NaCl
B、a为负极，b为正极；NaClO和NaCl
C、a为阳极，b阴极，HClO和NaCl
D、a为阴极，b为阳极，HClO和NaCl
14、通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化学价为+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量之比n(Ag):n(Hg)=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
15、用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（ ）
A、电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH不变
B、电解稀NaOH溶液，要消耗OH-，故溶液pH减小
C、电解Na2SO4溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2
D、电解CuCl2溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1
16、用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上应析出银的质量是（ ）
A、1:2:3 B、3:2:1 C、6:3:1 D、6:3:2
17、甲、乙两个电解池均以Pt为电极且互相串联。甲池盛有AgNO3溶液，乙池盛有一定量的某盐溶液，通电一段时间后，测得甲池阴极质量增加2.16g，乙池电极析出0.64g金属，则乙池中溶质可能是（ ）（相对原子质量：Cu—64 Mg—24 Al—27 Na—23）
A、CuSO4 B、MgSO4 C、Al(NO3)2 D、Na2SO4
18、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(硝酸银):n(硝酸亚汞)=2:1
B、在两个阳极上得到的产物的物质量不相等
C、硝酸亚汞的分子式为HgNO3
D、硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)2
19、用Pt作电极，电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200mL 0.3mol·L-1的NaCl溶液和300mL 0.2mol·L-1的AgNO3溶液，当产生0.56L（标况）Cl2时，停止电解，取出电极，将两杯溶液混合，混合液的pH为（混合后溶液体积为500mL）。（ ）
A、1.4 B、5.6 C、7 D、12.6
20、将500mL pH=5的CuSO4溶液用惰性电极电解一段时间，溶液的pH变为2，若使溶液的浓度、pH与电解前相同，可采取的方法是（　　　）
A、向溶液中加入0.245g Cu(OH)2 B、向溶液中加入0.31g CuCO3
C、向溶液中加入0.0025mol H2SO4 D、向溶液中加入0.2g CuO
21、根据下列事实：（1）X+Y2+=X2++Y；（2）Z+2H2O Z(OH)2+H2↑ （3）Z2+氧化性比
X2+弱；（4）由Y、W电极组成的原电池，电极反应为：W2++2e=W，Y-2e=Y2+，可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是（ ）
A、X＞Z＞Y＞W B、Z＞W＞X＞Y
C、Z＞X＞Y＞W D、Z＞Y＞X＞W
22、从H+、Cu2+、Na+、SO42-、Cl-五种离子中恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：
（1）以碳棒为电极，使电解质质量减少，水质量不变，进行电解，则可采用的电解质是 。
（2）以碳棒为电极，使电解质质量不变，水质量减少，进行电解，则可采用的电解质是 。
（3）以大棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水质量都减少，进行电解，则电解质为 。
23、如图：通电5min后，电池5质量
增加2.16g，试回答：
（1）电源：a 极 C池 池
A池电极反应：
C池电极反应：
（2）若B槽中共收集到224mL气体（标况），且溶液体积为200mL（设电解过程中溶液体积不变），则通电前溶液中的Cu2+物质的量浓度为 。
（3）若A池溶液体积为200mL，且电解过程中溶液体积不变，则电解后，溶液pH为 。
参考答案：
1 B 2 C 3 D 4 A C 5 AD 6 C 7 D 8 B 9 A 10 D 11 D 12 B 13 B 14 D 15 B 16 B 17 A 18 D 19 C 20 BD 21 C
22、（1）HCl、CuCl2 （2）H2SO4、Na2SO4 （3）CuSO4、NaH
23、（1）负 电解
A：阳极：2Cl—2e-Cl2↑ 阴极：2H++2eH2↑
C：阳极：Cu-2e-Cu2+ 阴极：Ag++e-Ag
（2）0.025mol·L-1 （3）B
与电源正极相连
与电源负极相连
发生 反应
发生 反应
移向
移向
放电
充电
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