《电解原理及其应用》学习指导.doc

《电解原理及其应用》学习指导 一、知识分析 1. 电解池的构成条件 （1）与直流电源相连的两个电极。 阴极：接电源负极发生还原反应。 阳极：接电源正极发生氧化反应。 （2）电解质溶液或熔融离子化合物。 （3）形成闭合回路。 2. 电解池的电极反应 （1）阴极：阳离子在阴极发生还原反应。 顺序为： 。 当然，微粒的浓度也会影响放电的顺序，如电镀锌时，溶液中，放电次序。 （2）阳极： a. 阳极为惰性材料（如铂、碳等），阳极上发生氧化反应的是溶液中的阴离子。顺序为：含氧酸根离子。 b. 阳极若为非惰性材料，则发生氧化反应的是电极本身。 3. 电解类型 （1）电解水型：如电解NaOH、硫酸、硫酸钠等。 （2）电解电解质型：如电解氯化铜溶液、盐酸等。 （3）电解水+电解质溶液型： a. 放出生成碱型：如电解氯化钠溶液。 b. 放出O2生成酸型：如电解硫酸铜溶液。 4. 电解原理的应用 （1）氯碱工业：电解饱和食盐水（含粗盐的精制）。 （2）电镀及铜的精炼：电镀池的形成条件。 5. 电解的有关计算方法 （1）根据串联电路中各电极得失电子数相等，即电路中通过的电量（电子总数）相等求解。 （2）根据电极反应式或电解方程式列比例式求解。 6. 在电化学的简单计算中要注意的问题 （1）熟悉常见的电极反应： 阳极： 阴极： （2）根据阴、阳两极得失电子总数相等，导出各电极上析出物质的物质的量的关系：。 （3）长时间通电（用惰性电极）后，电解质溶液酸碱性变化的判断： a. 若只放出H2，破坏水的电离平衡，，pH增大。 b. 若只放出O2，破坏水的电离平衡，，pH减小。 c. 电解含氧酸、强碱、含氧酸的碱金属盐溶液，实质是电解水，电解质溶液浓度增大，其中： 电解含氧酸稀溶液，增大，pH减小； 电解强碱溶液，增大，pH增大； 电解含氧酸的碱金属盐溶液，pH不变。 二、典型例题 例1. 已知铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO2，在放电时起原电池的作用，充电时起电解池作用。铅蓄电池发生反应的化学方程式可表示为 。当蓄电池作为电源，电解溶液生成1.6gCu时，蓄电池内消耗_________________mol。 解析：由电池反应，有的关系；又由电解反应，有的关系。依据电子守恒的关系，可得的关系。电解溶液生成的Cu的物质的量为。 所以蓄电池中消耗的量为 点评：解此题的关键在于： ①弄清蓄电池及电解溶液的反应原理； ②把握电池反应和电解反应中转移的电子数相等这一恒等关系。 例2. 将两个铂电极插入溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g（设电解时该电极无氧气析出，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. B. C. D. 解析：电解，阴极吸引阳离子，在阴极上发生反应：；阳极吸引阴离子，在阳极上放电破坏了水的电离平衡产生，根据电荷守恒得关系式： （生成） 64 2 0.064g x 解得 例3. 某一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溶液，通电时，为使被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示装置，则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； B. a为负极，b为正极； C. a为阳极，b为阴极； D. a为阴极，b为阳极； 解析：本题是原电池原理在新情境下的具体应用，要求用已有知识对实际问题进行分析处理，从而找出正确的结论。石墨作电极电解NaCl饱和溶液发生的反应是，伴随反应过程中可能发生的副反应为，若使完全吸收制得有较强杀菌消毒能力的消毒液（主要成分是），怎样才能使产生的与充分反应，只有发生器下端产生才能确保其被完全吸收，从中可推知电源a为负极，b为正极，故选B项。