电解池(电解原理及应用习题)

电解池及其应用

一、电解池的工作原理

1电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生和的过程叫做电解。

2电解池:把转化为能的装置叫,也叫。

3.电解池中的基本关系：

阳极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价

①电极

阴极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价

②闭合回路：电子从流出，经过、，流入

电解池内：阳离子从移动向，阴离子从移动向。

阴阳离子的定向移动形成电流。

4.电解池的构成条件：

（1）（2）

（3）（4）

5.电解池中离子的放电顺序：

物质在电解池的阴、阳两极得失电子发生发生氧化还原反应的过程叫放电。

阴极（阳离子放电顺序）：

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

阳极：

①为活性电极如金属单质（除Pt、Au）等时，则阳极材料自身优先放电。

②为惰性电极(石墨、Pt等)时，阴离子的放电顺序：

S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根（如NO3-、SO42-、CO32-等）>F-

常见惰性电极电解电解质溶液类型

①H2SO4阴极阳极

总化学方程式

②NaOH阴极阳极

总化学方程式

③KNO3阴极阳极

总化学方程式

○4HCl阴极阳极

总化学方程式

⑤CuCl2阴极阳极

总化学方程式

⑥NaCl阴极阳极

总化学方程式

⑦CuSO4阴极阳极

总化学方程式

二、电解原理的应用

1、氯碱工业：电解饱和食盐水

2、电镀

阳极：；阴极：；电解质溶液：

3、精炼铜

阳极：；阴极：；电解质溶液：

4、电冶金

活泼金属，如钾、钙、钠、镁、铝的冶炼

钠的冶炼：

镁的冶炼：

铝的冶炼：

1．某学生欲完成反应2HCl＋2Ag===2AgCl↓＋H2↑而设计了下列四个实验，你认为可行的是()

2．用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内），溶液能恢复到与原溶液完全一样的是………………………………………………………（）A. CuCl2 (CuSO4) B．NaOH (NaOH)

C．NaCl (HCl) D．CuSO4(Cu(OH)2)

3．pH＝a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pH>a，则该电解质可能是………………………………………………………………………（）A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4

4．在H2O中加入等物质的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3ˉ SO42ˉ、Clˉ，该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后，氧化产物与还原产物的质量比是…………………（）A．1∶8 B．8∶1 C．35.5 ∶108 D．108∶35.5 5．用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气（标准状况），则M的相对原子质量为…………………………………………（）

A．22.4ax

b

B．

11.2ax

b

C．

5.6ax

b

D．

2.5ax

b

6．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是……………………………………（）A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H不变

B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小

C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2

D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1

7. 以铁为阳极、铜为阴极，对足量NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2molFe（OH）3沉淀，此时消耗水的物质的量共为

A.2mol

B.3mol

C.4mol

D. 5mol

8．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.4 mol 氧化铜后恰好恢复至电解前的浓度。则电解过程中转移电子的物质的量是() A．1.6 mol B．1.2 mol C．0.8 mol D．0.4 mol

9．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的变化)。此时溶液中氢离子浓度约为( )

A．4×10-3mol/L B．2×10-3mol/L C．1×10-3mol/L D．1×10-7mol/L 10．用质量均为100g的铜做电极，电解AgNO3溶液。电解一段时间后，两电极上的质量差为28g。则两极的质量分别为( )

A．阳极100g，阴极128g

B．阳极93.6g，阴极121.6g

C．阳极91.0g，阴极119.0g

D．阳极86.0g，阴极114.0g

11. 500 mL KNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中c（NO3－）＝6mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22．4 L气体（标准状况），下列说法正确的是（假设电解前后溶液的体积不变）

A. 原混合溶液中c（K＋）为2 mol·L－1

B. 上述电解过程中共转移4 mol电子

C.电解得到的Cu的物质的量为0.5mol

D. 电解后溶液中c（H＋）为2 mol·L－1

12．(2010·南京期末)用惰性电极电解2 L 1.0 mol/L CuSO4溶液，在电路中通过0.5 mol 电子后，调换正负极继续电解，电路中通过了1 mol电子，此时溶液中c(H＋)为(假设体积不变) ()

A．1.5 mol/L B．0.75 mol/L C．0.5 mol/L D．0.25 mol/L

13．工业上为了处理含有Cr2O72－的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量的NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3 沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题。

（1）两极发生的电极反应式

阳极_______________________ _______阳极__________________________________

(2)写出Cr2O72－变为Cr3＋的离子方程式。

(3)工业废水由酸性变为碱性的原因是_______________________________________。

(4)________(填“能”或“不能”)改用石墨电极，原因是_____________________

_____________________________________________________________________。