2014-2015学年高中化学同步讲练：1.2.2 电解原理的应用1(鲁科版选修4)

第2课时 电解原理的应用

[目标要求] 1.了解电解饱和食盐水，铜的电解精炼，电镀的原理。2.掌握电

解原理及其应用。

1．电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气

(1)装置

(2)现象 ①阳极上：有气体产生。 ②阴极上：有气体产生，阴极附近溶液变红。

(3)原理分析及电极反应

电解时U形管中，Cl－、OH－移向阳极，H＋，Na＋移向阴极。

①阳极离子放电顺序：Cl－－电极反应：2Cl－―→Cl2↑＋2e－()

＋＋②阴极离子放电顺序H

电极反应：2H＋＋2e－―→H2↑(还原反应)。

通电(4)总反应化学方程式：2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。

离子方程式：2Cl－＋2H2O=====H2↑＋Cl2↑＋2OH－。

2．铜的电解精炼

(1)装置

通电

(2)电极反应

阳极：Cu―→Cu2＋＋2e－

阴极：Cu2＋＋2e－―→Cu

(3)阳极泥 铜的电解精炼过程中，粗铜中不如铜活泼的金属与其他不溶性杂质混在一起

沉积在电解池底部形成的物质。

3．电镀

(1)

(2)

(3)电镀池构成 镀层金属做阳极，镀件做阴极，含有镀层金属离子的盐溶液做电镀溶液。

知识点一 氯碱工业

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溶液，溶液呈棕色

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

答案 B

解析 电解食盐水时发生的反应：

阳极：2Cl－―→Cl2↑＋2e－

阴极：2H2O＋2e－―→H2↑＋2OH－

总反应：2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

对照分析选项，A错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl2，滴加KI溶液

后发生反应：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，溶液呈棕色，B正确；阴极附近产生大量的

－OH，滴加酚酞后变红色，C错误；电解后生成NaOH，溶液呈碱性，D错误。

2．下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(

)

通电

答案 D

解析 电解食盐水时，阳极产物Cl2，阴极产物H2、NaOH，根据图中电子流

向先确定装置中电源的正、负极，从而确定电解池的阴、阳极，然后判断电极产

物以及检验方法，D选项符合题意。

知识点二 精炼铜及电镀池

3．下列关于铜电极的叙述不正确的是( )

A．在镀件上镀铜时镀件作阴极

B．在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极

C．用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极

D．用电解法精炼粗铜时纯铜作阳极

答案 D

解析 在镀件上镀铜时，要将镀件制品作阴极，金属铜作阳极，用含有铜离

子的电解质溶液作电解液，故A、B正确；用电解法精炼粗铜时，要用粗铜作阳

极，纯铜作阴极，用含铜离子的电解质溶液作电解液，故C正确、D错误。

4．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Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋)( )

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

答案 D

解析 此题考查的是电解的基本原理。在电解池中，阳极失去电子，化合价

升高，发生氧化反应，而阴极得到电子，化合价降低，发生还原反应。题目中已

经告诉氧化性：Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋，可以推出题中几种金属在阳极的放电顺序为：

Zn>Fe>Ni>Cu>Pt(惰性金属不放电)，阴极的放电顺序为：Zn2＋<Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋，

所以A中阳极电极反应式有：Zn―→Zn2＋＋2e－，Fe―→Fe2＋＋2e－，Ni―→Ni2＋＋

2e－(主要电极反应)；B：由于阳极中Cu和Pt沉于电解槽底部的阳极泥中，而Zn

和Fe在阳极放电，在阴极不能放电，因此阳极质量的减少不一定等于阴极质量的

增加；C：溶液中除了Fe2＋和Zn2＋还有Ni2＋、H＋等。

知识点三 电化学计算

5.如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂，在A池中加入0.05 mol·L－1

的CuCl2溶液，B池中加入0.1 mol·L－1的AgNO3溶液，进行电解。a、b、c、d

四个电极上所析出的物质的物质的量之比是( )

A．2∶2∶4∶1 B．1∶1∶2∶1 C．2∶1∶1∶1 D．2∶1∶2∶1

答案 A

解析 由电解规律可知：a、c为阴极，b、d为阳极。a极上析出Cu，b极上

析出Cl2，c极上析出Ag，d极上析出O2。由电子得失守恒可得出：2e－～Cu～

1Cl2～2Ag～O2，所以a、b、c、d四个电极上所析出物质的物质的量之比＝211∶1∶2∶＝2∶2∶4∶1。 2

6．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)，从而可知M的相对原子质量为( )

22.4ax11.2ax5.6ax2.5axA.b B.b C.b D.b

答案 C

解析 本题意在考查学生对电解原理的理解，并以电解原理为素材，考查学生思维的敏捷性。

由题干可知，在用惰性电极电解硝酸盐溶液时，两极发生的反应是：

阳极 4OH－―→2H2O＋ …… 此处隐藏：4003字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……