第四章 第二节 第2课时
一、选择题
1．如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列有关说法不正确的是( C )
A．装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气
B．该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过
C．装置中发生反应的离子方程式为2Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑
D．该装置将电能转化为化学能
2．氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相结合，相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法正确的是( A )
A．电解池的阴极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
B．通入空气的电极为负极
C．电解池中产生2 mol Cl2时，理论上燃料电池中消耗0.5 mol O2
D．a、b、c的大小关系为a>b＝c
3．图甲为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能，图乙是一种用惰性电极电解饱和食盐水的消毒液发生器。下列说法不正确的是( C )
A．图甲的X点要与图乙中的a极连接
B．图乙中b极的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑
C．当N极消耗1 mol气体时，有2 mol H＋通过离子交换膜
D．若有机废水中主要含有淀粉，则图甲中M极反应为(C6H10O5)n＋7nH2O－24ne－===6nCO2＋24nH＋
解析：题图甲中N极上O2转化为H2O，发生还原反应，为正极，M极为负极，图乙通过电解饱和食盐水获得消毒液，a极生成H2，b极生成Cl2，则a极为阴极，b极为阳极，电解池的阴极与电源负极相连，故X点与a极相连，A正确；图乙中b极生成氯气，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，B正确；根据反应O2＋4e－＋4H＋===2H2O，当N极消耗1 mol气体时，转移4 mol电子，故有4 mol H＋通过离子交换膜，C错误；若有机废水中主要含有淀粉，则图甲中M极上淀粉转化为CO2，电极反应为(C6H10O5)n＋7nH2O－24ne－===6nCO2＋24nH＋，D正确。
4．用铁棒和铜棒作电极，模拟在铁棒上镀铜，实验装置如图所示，下列判断正确的是( A )
A．溶液中阳离子移向b极发生还原反应
B．铜棒的材质必须用纯铜
C．电解一段时间后加Cu(OH)2固体使溶液恢复原来的浓度
D．该实验过程中电解质溶液的pH会不断减小
解析：用电解原理模拟在铁棒上镀铜，则铁为阴极，铜为阳极，即a电极为Cu，b电极为Fe，阴极上铜离子得电子析出铜单质，电解质溶液可为氯化铜、硫酸铜溶液等。电解过程中，a为阳极、b为阴极，溶液中阳离子移向b极发生还原反应生成铜，故A正确；镀层金属作阳极，即b电极常常用纯铜，但也可用混有活泼性大于Cu的金属的铜合金或用混有活泼性小于Ag的金属的铜合金等，故B错误；电镀铜时，铜在阳极失去电子进入溶液中，溶液中的铜离子在阴极得电子生成铜，理论上溶液中各离子的种类和浓度不变，电解一段时间后不需要加Cu(OH)2固体使溶液恢复原来的浓度，故C错误；该实验过程中铜在阳极失去电子进入溶液中，溶液中的铜离子在阴极得电子生成铜，溶液中的各离子的浓度不变，pH不变，故D错误。
5．(2022·广东选择性考试)以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中( C )
A．阴极发生的反应为Mg－2e－===Mg2＋
B．阴极上Al被氧化
C．在电解槽底部产生含Cu的阳极泥
D．阳极和阴极的质量变化相等
解析：根据电解原理可知，电解池中阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，该题中以熔融盐为电解液，含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，通过控制一定的条件，从而可使阳极区Mg和Al发生失电子的氧化反应，分别生成Mg2＋和Al3＋，Cu和Si不参与反应，阴极区Al3＋得电子生成Al单质，从而实现Al的再生。阴极应该发生得电子的还原反应，实际上Mg在阳极失电子生成Mg2＋，A错误；Al在阳极上被氧化生成Al3＋，B错误；阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应，在电解槽底部可形成阳极泥，C正确；因为阳极除了铝参与电子转移，镁也参与了电子转移，且还会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子生成铝单质，根据电子转移数守恒及元素守恒可知，阳极与阴极的质量变化不相等，D错误。
6．关于图中电化学装置，有关叙述正确的是( B )
A．装置①的石墨电极上会析出金属钠
B．装置②中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜
C．装置③中的离子交换膜为阴离子交换膜
D．装置④的待镀铁制品应与电源正极相连
解析：装置①中阴极上金属离子放电生成单质，即金属单质在铁电极上生成，故A错误；装置②中铜离子在阴极得电子，则随着电解的进行左边电极会产生红色的铜，故B正确；装置③中右边得到浓氢氧化钠溶液，左边得到淡盐水，故钠离子向右移动，所以离子交换膜为阳离子交换膜，故C错误；装置④中，电镀池中，镀层金属作电解池阳极，待镀金属作阴极，则待镀铁制品应与电源负极相连，故D错误。
7．在含镍酸性废水中用电解法可以实现铁上镀镍并得到氯化钠，其装置如图所示，下列叙述错误的是( B )
A．待镀铁棒为阴极
B．选用镍棒替换碳棒，镀镍效果更好
C．通电后中间隔室的NaCl溶液浓度增大
D．阳极的电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
解析：电解装置可实现铁棒镀镍，待镀铁棒作阴极，A项正确；碳棒作阳极为惰性电极，镍棒作阳极为活泼电极，参与电极反应，生成镍离子与OH－反应生成沉淀影响离子交换膜中离子通过，镀镍效果减弱，B项错误；溶液中Cl－向左移，Na＋向右移，中间隔室中NaCl浓度增大，C项正确；阳极发生氧化反应，溶液为NaOH溶液，OH－放电，阳极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，D项正确。
8．水产养殖户常用电解法净化鱼池中的水，其工作原理如图所示。下列说法中正确的是( D )
A．X极是电源的负极，发生氧化反应
B．工作过程中阴极区溶液的pH逐渐减小
C．当电路中转移10 mol e－时，Ⅱ极上产生22.4 L N2
D．Ⅰ极上的电极反应式：C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2↑＋24H＋
解析：电极Ⅰ是阳极，X是电源正极，A项错误；电极Ⅱ为阴极，电极反应式为2NO＋10e－＋12H＋===N2＋6H2O，消耗H＋，pH变大，B项错误；由阴极反应式可知，转移10 mol电子，产生1 mol N2，温度、压强不知，气体体积不确定，C项错误；Ⅰ极(阳极)上电极反应为C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2↑＋24H＋，D项正确。
9．某大学科研团队，在光电催化体系中，利用双极膜处理烟气中的SO2，工作原理如图所示，O2在电极上生成一种具有强氧化性的羟基自由基(HO·)，下列有关说法错误的是( D )
A．该装置把电能和光能转化成化学能
B．阳极电极反应式：SO2－2e－＋4OH－===SO＋2H2O
C．该装置处理标准状况下5.6 L SO2时，有0.25 mol H＋透过膜a
D．该装置中总反应方程式：2SO2＋O2＋2H2O2H2SO4
解析：根据图示知，该装置为电解池，将电能转化为化学能，左侧电极为SO2转化为SO的过程，S元素化合价升高，失电子，作阳极，H2O电离出的OH－经过阴离子交换膜(膜b)进入阳极室，电解池右侧是阴极室，H2O电离出的H＋经过阳离子交换膜(膜a)进入阴极室，氧气在阴极得电子被还原为羟基自由基。该装置为电解池，是将电能和光能转化为化学能，A正确；由图示结合分析知，阳极SO2结合OH－转化为SO，对应电极反应为SO2－2e－＋4OH－===SO＋2H2O，B正确；当阳极处理1 mol SO2时，则电路中转移2 mol电子，阴极O2得电子，根据电极反应O2＋2e－＋2H＋===2HO·，知可形成2 mol HO·，2 mol HO·可氧化1 mol SO2，故实际阳极和阴极处理SO2量相等，则当有5.6 L SO2被处理时，实际阳极处理的n(SO2)＝＝0.125 mol，则电路中转移电子＝2n(SO2)＝2×0.125 mol＝0.25 mol，根据电荷守恒知有0.25 mol H＋经过膜a进入阴极，C正确；由图示知，阴极室发生如下反应O2＋2e－＋2H＋===2HO·、2HO·＋SO2===2H＋＋SO，则阴极室总反应为O2＋SO2＋2e－===SO，阳极反应为SO2－2e－＋4OH－===SO＋2H2O，故该装置总反应方程式为2SO2＋O2＋4OH－2SO＋2H2O，D错误。
10．基于甲烷蒸汽重整工业制氢面临着大量的“碳排放”，我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法，从而实现了碳和水的零排放方式生产氢气。电化学反应机理如下图所示。下列判断正确的是( B )
A．上述电化学装置中电解质可使用水溶液
B．阳极反应：CH4－4e－＋2O2－===CO2＋2H2
C．O2－既是阴极的生成物，也是阴极的反应物
D．理论上阳极生成1.5 mol气体，电路中转移8 mol电子
解析：O2－在水中不存在，A错误；由Ni—YSZ电极上生成CO2可知，该电极为阳极，是CH4失电子生成CO2，B正确；CO2＋O2－===CO，该反应不是阴极反应，阴极反应为CO＋4e－===C＋3O2－，C错误；阳极不仅生成氧化产物CO2，还生成还原产物H2，由阳极反应可知，理论上阳极生成1.5 mol气体(即0.5 mol CO2和1 mol H2)，转移2 mol电子，D错误。
11．采用电渗析法从含NH4NO3的废水中获得化工产品的装置如图所示(不考虑氨水、硝酸挥发)阳膜、阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过。下列说法不正确的是( A )
A．电子从b极流入C(2)极，经交换膜流向a极
B．Ⅰ、Ⅲ室最终获得的产品分别为浓硝酸、浓氨水
C．C(1)极的电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
D．若100 mL氨水浓度净增2 mol·L－1，则转移0.2 mol电子
解析：由图可知，NO由Ⅱ室向Ⅰ室迁移，C(1)极为阳极，a极为正极；NH由Ⅱ室向Ⅲ室迁移，C(2)极为阴极，b极为负极。电子只在导线上迁移，不能在电解质溶液中迁移，A项错误；C(1)极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，获得硝酸，C(2)极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，获得氨水，B、C两项正确；若100 mL氨水浓度净增2 mol·L－1，则n(NH3·H2O)＝0.1 L×2 mol·L－1＝0.2 mol，由2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑和NH＋OH－===NH3·H2O可知，e－～OH－～NH3·H2O，即n(e－)＝0.2 mol，D项正确。
12．科研工作者利用如图所示装置除去废水中的尿素[CO(NH2)2]。下列说法错误的是( B )
A．b为直流电源的负极
B．工作时，废水中NaCl的浓度保持不变
C．工作时，H＋由M极区通过质子交换膜移向N极区
D．若导线中通过6 mol电子，理论上生成1 mol N2
解析：由图知，N极区生成H2，N极作阴极，故b为直流电源的负极，A项正确；工作时，阳极区的反应为6Cl－－6e－===3Cl2↑、3Cl2＋CO(NH2)2＋H2O===6Cl－＋6H＋＋CO2＋N2，因消耗水而使废水中NaCl的浓度增大，B项错误；工作时，H＋由M极区通过质子交换膜移向N极区，C项正确；由阳极区发生的反应知，若导线中通过6 mol电子，理论上生成1 mol N2，D项正确。
二、非选择题
13．知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)。
(1)图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是H2(填化学式)。
(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分NaClO，则c为电源的负极；该发生器中反应的总离子方程式为 Cl－＋H2OClO－＋H2↑ 。
(3)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。
①阳极产生ClO2的电极反应式： Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋ 。
②当阴极产生标准状况下112 mL气体时，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为0.01mol。
解析：(1)图1中，根据电子流向知，左边电极是电解池阳极、右边电极是电解池阴极，阴极上氢离子放电生成氢气，所以b气球中的气体是氢气。
(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气同时阴极有NaOH生成，氯气和氢氧化钠反应生成NaClO，次氯酸钠具有漂白性，为了使反应更充分，则下边电极生成氯气、上边电极附近有NaOH生成，上边电极生成氢气，为阴极，则c为负极、d为正极；其电池反应式为Cl－＋H2OClO－＋H2↑。
(3)①由题意可知，氯离子放电生成ClO2，由元素守恒可知，有水参加反应，同时生成氢离子，电极反应式为Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋；②在阴极发生反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，生成氢气物质的量为112×10－3L÷22.4 L·mol－1＝0.005 mol，通过阳离子交换膜的离子为＋1价的离子，故通过阳离子交换膜的离子物质的量为0.01 mol。
14．工业上采用电解氧化铝 冰晶石(Na3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。加入冰晶石的作用是作助熔剂，降低熔点，两极的电极反应分别是 阳极：6O2－－12e－===3O2↑ 、 阴极：4Al3＋＋12e－===4Al ，在电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是石墨电极被阳极上产生的氧气氧化。
15．电解Na2CO3溶液可制得NaHCO3和NaOH，原理如图1所示：
(1)阳极生成HCO的电极反应式为 4CO＋2H2O－4e－===4HCO＋O2↑ ，阴极产生的物质A的化学式为H2。
(2)工作一段时间后，两极区制得NaHCO3与NaOH的物质的量之比约为1?1。
(3)利用上述所得NaHCO3溶液在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原理如图2所示，原因是 Al－3e－＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑ (用相关的电极反应式表示)。
16．利用电解池，通过电化学还原，CO2能够被还原为低价碳化合物。一种电化学还原二氧化碳的装置能够将二氧化碳还原为甲酸(HCOOH)，该装置中，石墨作为阳极，单质银作为阴极，电解质溶液是硫酸溶液。
(1)在该装置中， 应该向阴极(填“阴”或“阳”)附近通入CO2气体。
(2)写出CO2在该电极上反应的电极反应式： CO2＋2e－＋2H＋===HCOOH 。
(3)下列做法中，能够加快CO2吸收速率的是AC。
A．适当增大电源电压
B．适当降低电解液温度
C．适当缩小两电极间距
D．适当降低通入CO2的速度
(4)当电极上生成5.6 L(标准状况)的氧气时，生成甲酸的质量为23g。
解析：(1)在该装置中，二氧化碳还原为甲酸(HCOOH)，则CO2得电子发生还原反应，所以应该向阴极附近通入CO2气体。
(2)CO2在阴极上得电子产物与电解质反应，生成HCOOH，电极反应式：CO2＋2e－＋2H＋===HCOOH。
(3)适当增大电源电压，使两电极放电速率加快，从而加快CO2的吸收速率，A符合题意；适当降低电解液温度，虽然CO2的溶解度增大，但温度降低反应速率减慢占主导地位，B不符合题意；适当缩小两电极间距，可以减小电阻、增大电流，从而加快CO2的吸收速率，C符合题意；适当降低通入CO2的速度，则吸收CO2的速率减慢，D不符合题意。故选AC。
(4)依据得失电子守恒，可建立关系式：O2～4e－～2HCOOH，当电极上生成5.6 L(标准状况)的氧气时，n(HCOOH)＝2n(O2)＝×2＝0.5 mol，则生成甲酸的质量为0.5 mol×46 g/mol＝23 g。
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第四章 化学反应与电能
第四节 沉淀溶解平衡
第二节 电解池
第2课时 电解原理的应用
1．了解电解原理在工业生产中的应用。
2．认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。
1．通过对氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金等原理的分析，培养变化观念与平衡思想。
2．建立电解应用问题的分析思维模型，培养证据推理与模型认知的能力。
烧碱、氯气都是重要的化工原料，习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做__________。
一、电解饱和食盐水
氯碱工业
1．电解饱和食盐水的原理
(1)阳极(____极)反应：___________________(______反应)。
(2)阴极(____极)反应：_________________________(______反应)。
a
2Cl－－2e－===Cl2↑
氧化
b
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
还原
(3)总反应：
化学方程式：______________________________________；
离子方程式：______________________________________。
2．氯碱工业生产流程
工业生产中，电解饱和食盐水的反应在离子交换膜电解槽中进行。
(1)阳离子交换膜电解槽
(2)阳离子交换膜的作用：只允许Na＋等阳离子通过，不允许Cl－、OH－等阴离子及气体分子通过，可以防止阴极产生的______与阳极产生的______混合发生爆炸，也能避免______与阴极产生的__________反应而影响氢氧化钠的产量。
氢气
氯气
氯气
氢氧化钠
3．氯碱工业产品及其应用
正|误|判|断
(1)电解饱和食盐水时，阴极发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑。( )
(2)氯碱工业电解槽中滴入酚酞溶液，变红色的区域为阳极区。( )
(3)电解饱和食盐水时，阳极和阴极都可以选择金属材料(如铁)。( )
(4)电解饱和NaCl溶液可以制取金属钠。( )
×
×
×
×
深|度|思|考
“84”消毒液是环境消毒液之一。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氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置。c、d都为石墨电极。完成下列填空：
(1)a为电源的____(填“正”“负”“阴”或“阳”，下同)极，c为电解池的____极。
(2)d电极的电极反应式：________________________________，电解产生消毒液的总化学方程式为_______________________________。
负
阳
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
应|用|体|验
1.关于用惰性电极电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是( )
A．若在阴极附近的溶液中滴入石蕊试液，溶液呈无色
B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
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
B
2．高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)的装置如图所示，回答下列问题：
(1)若离子交换膜为阴离子交换膜，则OH－自____(填“左”或“右”，下同)向____移动。
(2)电解一段时间后，撤去离子交换膜，混合后的溶液与原溶液比较，pH______(填“增大”或“减小”)。
左
右
减小
归纳总结：
离子交换膜是“具有选择透过性能的网状立体结构的高分子功能膜或分离膜”，常运用于膜电解和电渗析等离子交换膜法技术中。它具有选择透过性、分离效率高、能耗低、污染少等特点，在水处理、环保、化工、冶金等领域都有广泛应用。
离子交换膜的种类有阳离子交换膜、阴离子交换膜、质子交换膜等。离子交换膜的作用：①隔离某些物质，防止阴极与阳极产物之间或产物与电解质溶液发生反应；②用于制备某些物质：通过离子定向移动使得阴极区或阳极区得到所制备的新物质；③对物质进行分离、提纯等。
二、电镀 电冶金
1．电镀
(1)电镀：利用______原理在某些金属表面镀上一薄层其他______或______的加工工艺。
(2)目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。
电解
金属
合金
(3)电镀池的构成(在铁制钥匙上面镀铜)
阳极材料：镀层金属______，电极反应：___________________；
阴极材料：镀件__________，电极反应：___________________。
电解质溶液：Cu2＋浓度__________。
Cu
Cu－2e－===Cu2＋
铁制钥匙
Cu2＋＋2e－===Cu
保持不变
2．电解精炼(粗铜含锌、银、金等杂质)
阳极材料：______，电极反应：Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋；
阴极材料：______，电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu；
电解质溶液：Cu2＋浓度______，金、银等金属沉积形成阳极泥。
粗铜
纯铜
减小
3．电冶金
(1)金属冶炼就是使矿石中的__________获得电子变成__________的过程：Mn＋＋ne－===M。
(2)电解法用于冶炼较活泼的金属(如钠、钙、镁、铝等)，但不能电解其盐溶液，应电解其熔融态。
金属离子
金属单质
(3)①冶炼金属钠
阳极：________________________；
阴极：_____________________；
总反应：___________________________________。
②冶炼金属镁
阳极：______________________；
阴极：_______________________；
总反应：______________________________。
2Cl－－2e－===Cl2↑
2Na＋＋2e－===2Na
2Cl－－2e－===Cl2↑
Mg2＋＋2e－===Mg
③冶炼金属铝
阳极：______________________；
阴极：______________________；
总反应：___________________________________。
6O2－－12e－===3O2↑
4Al3＋＋12e－===4Al
正|误|判|断
(1)在Fe上电镀Zn，应用Zn作阳极，用ZnSO4溶液作电镀液。( )
(2)电解精炼铜时，粗铜作阳极，活泼性比Cu弱的杂质金属成为阳极泥沉在阳极区。( )
(3)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变。( )
(4)工业冶炼金属镁时，电解熔融态MgO。( )
√
√
×
×
深|度|思|考
1.工业生产金属镁和金属铝均采用电解法，制取Mg时电解的是熔融的MgCl2，而制取Al时却电解的是熔融的氧化铝，不是AlCl3，这是为什么？
提示：MgCl2是离子化合物，在熔融状态时导电，而AlCl3是共价化合物，在熔融状态下不导电，故制取金属铝用的是熔融的氧化铝。
2．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，思考回答下列问题：
(1)阳极发生______反应，其电极反应式：______________________
___________________________________。
(2)电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加________(填“相等”或“不相等”)。
提示：电解过程中阳极失电子的有Fe、Zn、Ni，阴极析出的是镍，依据得失电子守恒，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等。
氧化
Ni－2e－===Ni2＋，
Fe－2e－===Fe2＋；Zn－2e－===Zn2＋
不相等
(3)电解后，溶液中存在的金属阳离子有____________________、Ni2＋等。
(4)电解后，电解槽底部含有____________等金属。
提示：粗镍作阳极，Fe、Zn在电极上失去电子形成阳离子进入溶液中，但Cu和Pt沉降到电解槽底部。
Fe2＋、Zn2＋
Cu、Pt
归纳总结：
(1)电解精炼过程中的“两不等”：电解质溶液浓度在电解前后不相等；阴极增加的质量和阳极减少的质量不相等。
(2)电镀过程中的“一多，一少，一不变”：“一多”指阴极上有镀层金属沉积；“一少”指阳极上有镀层金属溶解；“一不变”指电镀液(电解质溶液)的浓度不变。
应|用|体|验
1.关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是( )
A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极
B．电解液的成分都保持不变
C．阳极反应都只有Cu－2e－===Cu2＋
D．阴极反应都只有Cu2＋＋2e－===Cu
解析：A项，电镀时镀件作阴极；B项，电解精炼铜时电解液成分改变；C项，电解精炼铜时，杂质若有比铜活泼的金属(如锌)，则阳极还会发生Zn－2e－===Zn2＋的反应。
D
2．中学阶段介绍的应用电解法制备的金属主要有钠、镁、铝。下列关于这三种金属工业制备方法的说法正确的是( )
A．电解法制金属钠的阳极反应式：Na＋＋e－===Na
B．工业上电解氯化铝生产铝，阴极反应式：Al3＋＋3e－===Al
C．工业上电解氯化镁溶液生产镁，阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑
D．金属钠的冶炼和氯碱工业都用到了NaCl，在电解时它们的阳极都是Cl－失电子
D
解析：电解法制金属钠时，阳极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应式为Na＋＋e－===Na，A项错误；工业上电解熔融Al2O3生产铝，B项错误；工业上电解熔融氯化镁生产镁，C项错误。
随堂演练·知识落实
1．如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法正确的是( )
C
解析：右边是阴极区，发生2H＋＋2e－===H2↑，所以从E口逸出的气体是H2，故A错误；每生成22.4 L Cl2，没有指明温度和压强，故B错误；阴极生成OH－，且Na＋向阴极移动，阴极区生成NaOH，为增强导电性，则从B口加入稀NaOH(增强导电性)的水溶液，故C正确；粗盐提纯所加试剂的顺序Na2CO3必须放在BaCl2的后面，故D错误。
2．下列叙述正确的是( )
A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极
B．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2＋
4H＋＋4e－===2H2O
C．氯碱工业是电解熔融的NaCl，在阳极能得到Cl2
D．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B
解析：电镀时，通常把待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极，故A错误；氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，由于是酸性环境，故电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故B正确；氯碱工业是电解饱和NaCl溶液，在阳极能得到Cl2，阴极得到氢气和氢氧化钠，故C错误；铁作阳极时，铁将放电生成Fe2＋，开始时阴极还能析出少量铝，后来就变成电镀铁了，同时用铁作阳极，阳极放电的是金属铁，电极被损耗，不符合生产实际，应用石墨作阳极，故D错误。
D
4．(1)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为________溶液(填化学式)，阳极电极反应式为___________________，电解过程中Li＋向____电极迁移(填“A”或“B”)。
LiOH
2Cl－－2e－===Cl2↑
B
负
硫酸
H＋＋OH－，在阴极H＋放电生成H2，c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动，碱性增强
解析：(1)由图可知，B极区生成H2，同时会生成LiOH，则B极区电解液为LiOH溶液；电极A为阳极，在阳极区LiCl溶液中Cl－放电，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；在电解过程中Li＋(阳离子)向B电极(阴极区)迁移。
