原电池和电解池知识点

原电池和电解池知识点
1．原电池和电解池的比拟：
装置原电池电解池实例
原理使氧化复原反响中电子作定向移动，从而形成
电流。

这种把化学能转变为电能的装置叫做原
电池。

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化
复原反响的过程叫做电解。

这种把电能转变为化
学能的装置叫做电解池。

形成条件①电极：两种不同的导体相连；
②电解质溶液：能与电极反响。

①电源；②电极〔惰性或非惰性〕；
③电解质〔水溶液或熔化态〕。

反响类型自发的氧化复原反响非自发的氧化复原反响
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；
电极反响负极：Zn-2e-=Zn2+ 〔氧化反响〕
正极：2H++2e-=H2↑〔复原反响〕
阴极：Cu2+ +2e- = Cu 〔复原反响〕
阳极：2Cl--2e-=Cl2↑〔氧化反响〕
电子流向负极→正极电源负极→阴极；阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极；阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能
应用
①抗金属的电化腐蚀；
②实用电池。

①电解食盐水〔氯碱工业〕；②电镀〔镀铜〕；③电
冶〔冶炼Na、Mg、Al〕；④精炼〔精铜〕。

〔2021·浙江理综化学卷，T11〕镍氢电池〔NiMH〕目前已经成为混合动力汽车的一
种主要电池类型。

NiMH中的M表示储氢金属或合金。

该电池在充电过程中的总反响方程
式是：Ni(OH)2 + M = NiOOH + MH。

：6NiOOH + NH3 + H2O + OH－=6 Ni(OH)2 + NO2－
以下说法正确的选项是
A．NiMH 电池放电过程中，正极的电极反响式为：NiOOH + H2O + e－= Ni(OH)2 + OH－
B．充电过程中OH－离子从阳极向阴极迁移
C．充电过程中阴极的电极反响式：H2O + M + e－= MH + OH－，H2O中的H被M复原
D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
【答案】A
【解析】NiMH 电池放电过程中，NiOOH 和H2O得到电子，故正极的电极反响式
为：NiOOH + H2O + e－= Ni(OH)2 + OH－，A正确；充电过程中阴离子向阳极移动，OH-离子从
阴极向阳极迁移，B错误；充电过程中阴极的电极反响式：H2O + M + e－= MH + OH-,H2O中
的一个H原子得到电子被M复原，C错误；根据NiMH可以和氨水反响，故不能用于氨水作为电解质溶液，D错误。

〔2021·天津理综化学卷，T6〕：
锂离子电池的总反响为Li x C＋Li1－x CoO2 C＋LiCoO2
锂硫电池的总反响2Li＋S Li2S
有关上述两种电池说法正确的选项是()
A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生复原反响
C．理论上两种电池的比能量相同
D．以下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电
【答案】B
【解析】A、电池工作时，阳离子(Li＋)向正极迁移，A项错误；B、锂硫电池充电时，锂电极上发生Li＋得电子生成Li的复原反响，B项正确；C、两种电池负极材料不同，故理论上两种电池的比能量不相同，C项错误；D、根据电池总反响知，生成碳的反响是氧化反响，因此碳电极作电池的负极，而锂硫电池中单质锂作电池的负极，给电池充电时，电池负极应接电源负极，即锂硫电池的锂电极应与锂离子电池的碳电极相连，D项错误。

〔2021·全国大纲版理综化学卷，T9〕右图是在航天用高压氢镍电池根底上开展起来的一种金属氢化物镍电池(MH－Ni电池)。

以下有关说法不正确的选项是A．放电时正极反响为：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－
B．电池的电解液可为KOH溶液
C．充电时负极反响为：MH＋OH－→M＋H2O＋e－
D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高
【答案】C
【解析】镍氢电池中主要为KOH作电解液，充电时，阳极反响：Ni(OH)2+ OH－= NiOOH+ H2O＋e－，阴极反响：M+ H2O＋e－=MH+ OH－，总反响为M+
Ni(OH)2=MH+ NiOOH；放电时，正极：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－，负极：MH＋OH－→M＋H2O＋e－，总反响为MH+NiOOH=M+Ni(OH)2。

以上各式中M为金属合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金。

A、放电时，正极：NiOOH+H2O+e－= Ni(OH)2+OH－，故A正确；
B、为了防止MH被氢离子氧化，镍氢电池中电解液为碱性溶液，主要为KOH作电解液，故B正确；
C、充电式，负极作阴极，阴极反响为M+H2O+e－=MH+OH－，故C错误；
D、M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高，故D正确；
〔2021·全国理综II化学卷，T12〕2021年3月我国科学家报道了如下图的水溶液锂离子电池体系。

以下表达错误的选项是
A．a为电池的正极
B．电池充电反响为LiMn2O4=Li1-x Mn2O4+xLi
C．放电时，a极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中的Li+从b向a迁移
【答案】C
【解析】根据题给装置图判断，电极b是原电池的负极，电极反响式为Li-e- =Li+，电极a是原电池的正极，电极反响为LiMn2O4 +xLi +xe- =Li1-x Mn2O4。

A、综上所述，a是原电池的正极，A正确；
B、根据正负极的电极反响可知，电池充电反响为LiMn2O4=Li1-x Mn2O4+xLi，B正确；
C、放电时，a极锰的化合价发生变化，Li的化合价没有变化，C错误；
D、放电时，溶液中的Li+从b向a迁移，D正确。

〔2021·福建理综化学卷，T11〕某原电池装置如右图所示，电池总反响为2Ag＋Cl2＝2AgCl。

以下说法正确的选项是
A．正极反响为AgCl ＋e－＝Ag ＋Cl－
B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
C．假设用NaCl溶液代替盐酸，那么电池总反响随之改变
D．当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子
【答案】D.
【解析】正极反响为氯气得电子与银离子变成氯化银沉淀，A错误；放电时交换膜右
侧不会出现大量沉淀，B错误；氯化钠代替盐酸，电池总反响不变，C错误；当电路中转
移0.01mole时，左侧溶液中减少0.02mol离子，D正确。

2．化学腐蚀和电化腐蚀的区别
化学腐蚀电化腐蚀一般条件金属直接和强氧化剂接触不纯金属，外表潮湿反响过程氧化复原反响，不形成原电池。

因原电池反响而腐蚀有无电流无电流产生有电流产生
反响速率电化腐蚀＞化学腐蚀
结果使金属腐蚀使较活泼的金属腐蚀
3．吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别
电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强
正极反响O2 + 4e- + 2H2O == 4OH-2H+ + 2e-==H2↑
负极反响Fe －2e-==Fe2+Fe －2e-==Fe2+
腐蚀作用是主要的腐蚀类型，具有广泛性发生在某些局部区域内
电化腐蚀：发生原电池反响，有电流产生
〔1〕吸氧腐蚀
负极：Fe－2e-==Fe2+
正极：O2+4e-+2H2O==4OH-
总式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
〔2〕析氢腐蚀：CO2+H2O H2CO3H++HCO3-
负极：Fe －2e -==Fe 2+ 正极：2H + + 2e -==H 2↑
总式：Fe + 2CO 2 + 2H 2O = Fe(HCO 3)2 + H 2↑
Fe(HCO 3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe 2O 3。

〔2021·上海单科化学卷，T12〕如右图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl 溶液的U 型管中，以下分析正确的选项是
A ．K 1闭合，铁棒上发生的反响为2H ＋
+2e →H 2↑ B ．K 1闭合，石墨棒周围溶液pH 逐渐升高
C ．K 2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法
D ．K 2闭合，电路中通过0.002 N A 个电子时，两极共产生0.001 mol 气体 【答案】B
【解析】A 、K 1闭合时，该装置构成了Fe —C —NaCl 溶液的原电池，铁作负极，发生氧化反响，电极反响是2Fe —4e —=2Fe 2+，A 错误；B 、C 棒作正极，发生的电极反响式2H 2O+O 2+ 4e —=4OH —，故石墨棒周围溶液pH 逐渐升高，B 正确；C 、K 2闭合时，该装置构成了Fe —C —外加电源的电解池，C 作阳极，Fe 作阴极而不被腐蚀，该方法称为外加电流的阴极保护法，C 错误；D 、K 2闭合时，阳极的电极反响式是2Cl ——2e —= Cl 2↑，阴极的电极反响式2H ++2e —= H 2↑，所以当电路中通过0.002 N A 个〔相当于0.002mol 〕电子时，生成H 2和Cl 2的物质的量均为0.001mol ，那么两极共产生0.002mol 气体，D 错误。

4．电解、电离和电镀的区别
电解
电离 电镀 条件 受直流电作用
受热或水分子作用
受直流电作用
实质 阴阳离子定向移动，在两极发生氧化复原反响 阴阳离子自由移动，无明
显的化学变化 用电解的方法在金属外表镀上一层金属或合金 实例 CuCl 2 电解
==== Cu ＋Cl 2
CuCl 2==Cu 2++2Clˉ
阳极 Cu －2e - = Cu 2+ 阴极 Cu 2++2e - = Cu
关系
先电离后电解，电镀是电解的应用
金属的防护
⑴改变金属的内部组织结构。

合金钢中含有合金元素，使组织结构发生变化，耐腐蚀。

如：不锈钢。

⑵在金属外表覆盖保护层。

常见方式有：涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等；使外表生成致密氧化膜；在外表镀一层有自我保护作用的另一种金属。

⑶电化学保护法
①外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极。

②牺牲阳极的阴极保护法：外加负极材料，构成原电池，被保护的金属作正极
Fe
C
K 1
K 2 饱和NaCl 溶液 G
〔2021·海南单科化学卷，T3〕以石墨为电极，电解KI溶液〔含有少量的酚酞和淀粉〕，以下说法错误的选项是
A、阴极附近溶液呈红色
B、阴极逸出气体
C、阳极附近溶液呈蓝色
D、溶液的PH变小
【答案】D
【解析】以石墨为电极，电解KI溶液，发生的反响为2KI+2H2O2KOH+H2↑+I2〔类似于电解饱和食盐水〕，阴极产物是H2和KOH，阳极产物是I2。

由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉，所以阳极附近的溶液会变蓝〔淀粉遇碘变蓝〕，阴极附近的溶液会变红〔溶液呈碱性〕，ABC正确；由于电解产物有KOH生成，所以溶液的PH逐渐增大，D错误。

〔2021·海南单科化学卷，T20-I〕〔6分〕以下有关表达正确的选项是
A．碱性锌锰电池中，MnO2是催化剂
B．银锌纽扣电池工作时，Ag2O被复原为Ag
C．放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大
D．电镀时，待镀的金属制品外表发生复原反响
【答案】BD〔6分〕
【解析】A、由碱性锌锰电池的总反响：Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn〔OH〕2，可知正极MnO2得电子被复原，A错误；B、银锌纽扣电池由锌粉作负极、氧化银作正极和氢氧化钾溶液构成．电池工作时的反响原理为：Zn+Ag2O+H2O═Zn〔OH〕2+2Ag，电池工作过程中，正极上氧化银得电子发生复原反响，生成Ag，B正确；C、铅酸蓄电池放电时，发生
的反响是PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O，硫酸不断的消耗，浓度不断减小，C错误；D、电镀时，待镀的金属制品作阴极，在阴极上发生复原反响，D正确。

〔条件：电解〕
CuCl22Cl--2e-=Cl2↑Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2↑——
HCl2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2HCl=H2↑+Cl2↑酸性减弱
Na2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑不变
H2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水，酸性增强NaOH4OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水，碱性增强
NaCl2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑
+2NaOH
H+放电，碱性增强
CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu 2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑
+2H2SO4
OHˉ 放电,酸性增强
〔2021·北京理综化学卷，T9〕以下解释事实的方程式不正确的选项是〔〕A．测0.1mol/L氨水的pH为11：NH3·H2O NH4++OH-
B．将Na块放入水中，放出气体：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
C．用CuCl2溶液做导电实验，灯泡发光：CuCl2Cu2++2Cl-
D．Al片溶于NaOH溶液中，产生气体：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
【答案】C
【解析】A、0.1mol/L氨水的pH为11，说明一水合氨属于弱电解质，存在电离平衡，A正确；B、Na的化学性质很活泼，能从水中置换出氢气，发生的反响为
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，B正确；C、CuCl2溶液做导电实验的原因是：CuCl2在水溶液中能电离出自由移动的Cu2+和Cl-，电离属于自发进行的过程，不需要外界条件，C错误；D、Al的性质很特殊，能和强碱溶液发生反响，反响的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，D正确。

7。

常见实用电池的种类和特点
⑴干电池〔属于一次电池〕
①结构：锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。

②电极反响负极：Zn-2e-=Zn2+
正极：2NH4++2e-=2NH3+H2
NH3和H2被Zn2＋、MnO2吸收：MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2＋＋4NH3=Zn(NH3)42＋
⑵铅蓄电池〔属于二次电池、可充电电池〕
①结构：铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。

②A.放电反响负极：Pb-2e-+ SO42- = PbSO4
正极：PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O
B.充电反响阴极：PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-
阳极：PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-
总式：Pb + PbO2 + 2H2SO4放电
===
充电
2PbSO4 + 2H2O
注意：放电和充电是完全相反的过程，放电作原电池，充电作电解池。

电极名称看电子得失，电极反响式的书写要求与离子方程式一样，且加起来应与总反响式相同。

⑶锂电池
①结构：锂、石墨、固态碘作电解质。

②电极反响负极：2Li-2e-= 2Li+
正极：I2 +2e- = 2I-总式：2Li + I2 = 2LiI
⑷A.氢氧燃料电池
①结构：石墨、石墨、KOH溶液。

②电极反响负极：H2- 2e-+ 2OH- = 2H2O
正极：O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-总式：2H2+O2=2H2O
〔反响过程中没有火焰，不是放出光和热，而是产生电流〕注意：复原剂在负极上反响，氧化剂在正极上反响。

书写电极反响式时必须考虑介质参加反响〔先常规后深入〕。

假设相互反响的物质是溶液，那么需要盐桥〔内装KCl的琼脂，形成闭合回路〕。

B．铝、空气燃料电池以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。

这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流。

只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍。

电极反响：铝是负极4Al-12e-== 4Al3+；
石墨是正极3O2+6H2O+12e-==12OH-
〔2021·北京理综化学卷，T8〕以下电池工作时，O2在正极放电的是〔〕
A．锌锰电池B．氢燃料电池C．铅蓄电池D．镍镉电池
【答案】B
【解析】A、锌锰电池，Zn是负极，二氧化锰是正极，所以正极放电的物质时二氧化锰，A错误；B、氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反响，通入氧气的一极为原电池的正极，电子由负极经外电路流向正极，正确；C、铅蓄电池负极为Pb，正极为PbO2放电；D、镍镉电池负极为Ni，正极为氧化铬放电。

8．电解反响中反响物的判断——放电顺序
⑴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+< (H+) < Zn2+ < Fe2+ < Sn2+ < Pb2+ < Cu2+ < Hg2+ < Ag+
⑵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- ＞I- ＞Br- ＞Cl- ＞OH- ＞NO3- 等含氧酸根离子＞F-
B.阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。

【例题】某溶液中含有NaCl和H2SO4两种溶质，它们的物质的量之比为3:1。

用石墨作电极电解该溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。

以下表达不正确的选项是〔〕
A．阴极只放出H2 B．阳极先放出Cl2，后放出O2
C．电解的最后阶段为电解水D．溶液pH不断减小，最后pH＜7
解析：在电解质溶液中，各离子物质的量之比为：
n(Na+) : n(Cl-) : n(H+) : n(SO42-) ＝3 : 3 : 2 : 1。

假设把电解质溶液中的离子重新组合，溶质可以是NaCl、HCl、Na2SO4，它们的物质的量之比为：1 : 2 : 1。

电解时，首先是HCl溶液提供的H+、Cl- 放电，生成H2 和Cl2；其次是NaCl溶液提供的H+、Cl- 放电，生成H2 、NaOH和Cl2；最后是Na2SO4溶液，实际上电解水，生成H2和O2。

故根据电解产物，可明显分为三个阶段。

由于第一个阶段消耗H+，第二个阶段产生OH-，第三个阶段是电解水，故溶液pH不断增大，最后pH＞7。

答案：D
9．电解反响方程式的书写步骤：①分析电解质溶液中存在的离子；②分析离子的放电顺序；③确定电极、写出电极反响式；④写出电解方程式。

如：
解NaCl溶液：2NaCl+2H2O 电解
====H2↑+Cl2↑+2NaOH，溶质、溶剂均发生电解反响，PH
增大
⑵电解CuSO4溶液：2CuSO4 + 2H2O电解
====2Cu + O2↑+ 2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反响，PH减小。

⑶电解CuCl2溶液：CuCl2电解
==== Cu＋Cl2↑
电解盐酸：2HCl 电解
==== H2↑＋Cl2↑溶剂不变，实际上是电解溶质，PH增大。

⑷电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液：2H2O电解
==== 2H2↑+ O2↑，溶质不变，实际上是电解水，PH分别减小、增大、不变。

酸、碱、盐的参加增加了溶液导电性,从而加快电解速率〔不是起催化作用〕。

⑸电解熔融NaOH: 4NaOH 电解
====4Na + O2↑+ H2O↑
⑹用铜电极电解Na2SO4溶液: Cu +2H2O电解
==== Cu(OH)2 + H2↑ 〔注意：不是电解水。

〕
〔2021·海南单科化学卷，T16〕〔9分〕锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。

该电池反响原理如下图，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。

答复以下问题：
〔1〕外电路的电流方向是由__________极流向__________极。

〔填字母〕
〔2〕电池正极反响式为________________________________________。

〔3〕是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？__________〔填“是〞或“否〞〕原因是_______________。

〔4〕MnO2可与KOH和KClO4在高温条件下反响，生成K2MnO4，反响的化学方程式为______________________________________，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为______________。

【答案】〔9分〕
〔1〕b a 〔每空1分，共2分〕〔2〕MnO2+e—+Li+=LiMnO2 〔2分〕〔3〕否电极Li是活泼金属，能与水反响〔每空1分，共2分〕〔4〕3MnO2+KClO3+6KOH2K2MnO4+KCl+3H2O 〔2分〕2:1 〔1分〕【解析】〔1〕结合所给装置图以及原电池反响原理，可知Li作负极材料，MnO2作正极材料，所以电子流向是从a→b，那么电流方向那么是b→a；
〔2〕根据题目中的信息“电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2〞，所以正极的电极反响式MnO2+e—+Li+=LiMnO2；
〔3〕因为负极的电极材料Li是活泼的金属，能够与水发生反响，故不能用水代替电池中的混合有机溶剂；
〔4〕由题目中的信息“MnO2可与KOH和KClO4在高温条件下反响，生成K2MnO4〞，可
知该反响属于氧化复原反响，Mn元素化合价升高〔
46
++
→
Mn Mn〕，那么Cl元素的化合价降
低〔
51
+-
→
Cl Cl〕，所以方程式为3MnO2+KClO3+6KOH2K2MnO4+KCl+3H2O；根据“K2MnO4
在酸性溶液中歧化，生成KMnO4〔
67
++
→
244
K MnO KMnO〕和MnO2
〔
64
++
→
242
K MnO MnO〕〞，根据电子得失守恒，可知生成的KMnO4和MnO2的物质的量
之比为2:1。

10．电解液的PH变化:根据电解产物判断。

口诀：“有氢生成碱，有氧生成酸；都有浓度大,都无浓度小〞。

〔“浓度大〞、“浓度小〞是指溶质的浓度〕
11．使电解后的溶液恢复原状的方法：
先让析出的产物〔气体或沉淀〕恰好完全反响，再将其化合物投入电解后的溶液中即可。

如：①NaCl溶液：通HCl气体〔不能加盐酸〕；②AgNO3溶液：加Ag2O固体〔不能加AgOH〕；③CuCl2溶液：加CuCl2固体；④KNO3溶液：加H2O；⑤CuSO4溶液：CuO〔不能加Cu2O、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3〕等。

【例题】用惰性电极电解CuSO4溶液，当Cu2+浓度下降至一半时停止通电，要想使CuSO4溶液恢复原浓度，应参加的物质是〔〕
A. CuSO4
B. CuO
C. Cu(OH)2
D. CuSO4·5H2O
解析：发生的电解池反响为：2CuSO4 +2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，电解过程中CuSO4溶液每损失2个Cu原子，就损失2个O原子，相当于损失一个CuO，为了使CuSO4溶液，恢复原浓度，应参加CuO。

当然也可以参加CuCO3，但绝不能参加Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3，因为CuCO3+H2SO4 === CuSO4+CO2↑+H2O，相当于加CuO，而Cu(OH)2 + H2SO4=== CuSO4+2H2O、Cu2(OH)2CO3 + 2H2SO4 === 2CuSO4 + CO2↑+3H2O。

除增加溶质外还增加了水，故不能选。

答案：B
12．电解原理的应用
A、电解饱和食盐水〔氯碱工业〕
⑴反响原理
阳极：
2Cl- - 2e-== Cl2↑
阴极：2H+ + 2e-== H2↑
总反响：2NaCl+2H2O电解
====H2↑+Cl2↑+2NaOH
⑵设备〔阳离子交换膜电解槽〕
①组成：阳极—Ti、阴极—Fe
②阳离子交换膜的作用：它只允许阳离子通过而阻止阴
离子和气体通过。

⑶制烧碱生产过程〔离子交换膜法〕
①食盐水的精制：粗盐〔含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等〕→参加NaOH溶液→参加BaCl2溶液→参加Na2CO3溶液→过滤→参加盐酸→参加离子交换剂(NaR)
图20-1
②电解生产主要过程〔见图20-1〕：NaCl 从阳极区参加，H 2O 从阴极区参加。

阴极H+ 放电，破坏了水的电离平衡，使OH -浓度增大，OH -和Na +形成NaOH 溶液。

B 、电解冶炼铝
⑴原料：〔A 〕、冰晶石：Na 3AlF 6=3Na ++AlF 63-
〔B 〕、氧化铝： 铝土矿 NaOH ——→过滤 NaAlO 2 CO 2——→过滤 Al(OH)3 △
—→ Al 2O 3 ⑵ 原理 阳极 2O 2－ － 4e - =O 2↑
阴极 Al 3＋+3e - =Al
总反响：4Al 3++6O 2ˉ电解====4Al+3O 2↑
⑶ 设备：电解槽〔阳极C 、阴极Fe 〕 因为阳极材料不断地与生成的氧气反响：C+O 2 → CO+CO 2，故需定时补充。

C 、电镀：用电解的方法在金属外表镀上一层金属或合金的过程。

⑴镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子。

电镀锌原理： 阳极 Zn －2eˉ = Zn 2+
阴极 Zn 2++2eˉ=Zn
⑵电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。

⑶在电镀控制的条件下，水电离出来的H +和OHˉ一般不起反响。

⑷电镀液中加氨水或 NaCN 的原因：使Zn 2+离子浓度很小，镀速慢，镀层才能致密、光亮。

D 、电解冶炼活泼金属Na 、Mg 、Al 等。

E 、电解精炼铜：粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液含有Cu 2+。

铜前金属先反响但不析出，铜后金属不反响，形成 “阳极泥〞。

〔2021·海南单科化学卷，T20-II 〕〔14分〕锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法〞工艺冶炼锌。

某含锌矿的主要成分为ZnS 〔还含少量FeS 等其他成分〕，以其为原料冶炼锌的工艺流程如下图：
答复以下问题：
〔1〕硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为____。

〔2〕焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的_______操作.
〔3〕浸出液“净化〞过程中参加的主要物质为________，其作用是__________________。

〔4〕电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用Pb-Ag 合金惰性电极，阳极逸出的气浸出液 浸出 浸出渣 回收利用 硫化锌精矿 焙烧 含尘烟气 净化、制酸 焙砂 滤渣 回收利用
净化 滤液 电解沉积 锌 废电积液
体是____。

〔5〕改良的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸〞的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质。

“氧压酸浸〞中发生的主要反响的离子方程式为____________________。

〔6〕我国古代曾采用“火法〞工艺冶炼锌。

明代宋应星著的?天工开物?中有关于“升炼倭铅〞的记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，……，冷淀，毁罐取出，……，即倭铅也。

〞该炼锌工艺过程主要反响的化学方程式为____。

〔注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅是指金属锌〕
【答案】〔14分〕
〔1〕ZnO 〔2分〕
〔2〕浸出〔2分〕
〔3〕锌粉置换出Fe等〔每空2分，共4分〕
〔4〕O2 〔2分〕
〔5〕2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O 〔2分〕
〔6〕ZnCO3+2C Zn+3CO↑ 〔2分〕
【解析】〔1〕硫化锌精矿的主要成分为ZnS，在沸腾炉中与氧气发生反响的方程式为ZnS+O2ZnO+SO2，故产生焙砂的主要成分的化学式ZnO；
〔2〕从流程图可以看出，“浸出〞环节需要参加酸，所以用焙烧过程中产生的含尘烟气制取的酸，可用于后续的浸出操作；
〔3〕为了保证“浸出〞环节焙砂能够全部溶解，所以参加的酸是过量的，此时杂质Fe3+也存在于“浸出液〞中，所以参加锌粉的目的就是置换出Fe；
〔4〕根据题目中的信息“阴极采用铝板，阳极采用Pb-Ag合金惰性电极〞，那么阳极为惰性电极，此时阳极参加反响的微粒是OH—，电极反响式4OH—+4e—=2H2O+O2↑，故阳极逸出的气体是O2；w w w .x k b 1.c o m
〔5〕根据信息“氧压酸浸〞，可知参加反响的物质时ZnS、O2和酸提供的H+，生成物“有工业价值的非金属单质〞即为S，所以离子方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O；x k b 1 . c o m
〔6〕该炼锌工艺参加反响的物质时煤炭饼和炉甘石〔碳酸锌〕，得到的物质是倭铅〔金属锌) 和CO，ZnCO3+2C Zn+3CO↑。