第2课时 电解原理的应用
【新课探究】
学习任务
课前自主预习
1.(1)2Cl--2e-Cl2↑ 2H2O+2e-H2↑+2OH- 2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH 2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
(2)①(从左到右,从上到下)Cl2 H2 NaOH 精制饱和NaCl溶液
②氢气 氯气 氯气 氢氧化钠
(3)①NaOH Cl2 H2 盐酸 含氯漂白剂
2.电解 金属 合金 Cu 粗铜(含锌、银、金等杂质) Fe 纯铜 保持不变 减小
3.(1)金属离子 金属单质
[问题思考] (1)提示:不能,阴极产物是氢气和氢氧化钠。
(2)提示:电镀铜时,c(Cu2+)基本不变,而电解精炼铜时,c(Cu2+)会减小。
知识迁移应用
例1 C [解析] 电解饱和食盐水,阳极发生失电子的氧化反应,电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑;阴极发生得电子的还原反应,电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-。根据分析可知,阴极发生的反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-,故A正确;根据题干信息,阳离子交换膜不允许OH-、Cl-等阴离子及气体分子通过,可使生成的NaOH更纯,故B正确;根据分析,阳极产生的气体主要为Cl2,故C错误;b处通入的原料是NaOH的稀溶液,可增强导电性,故D正确。
例2 D [解析] 电解精炼镍时,粗镍作阳极,纯镍作阴极,电解质溶液中含有Ni2+,则阳极发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,Fe-2e-Fe2+,Ni-2e-Ni2+,阴极电极反应式为Ni2++2e-Ni,因此,电解过程中阳极减少的质量不一定等于阴极增加的质量,电解后,溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Ni2+、Zn2+,电解槽底部的阳极泥中只有铜和铂,没有锌、铁、镍。
【课堂评价】
1.(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)×
[解析] (1)氯碱工业中用阳离子交换膜将两电极室隔开。
(4)AlCl3为共价化合物,工业冶炼金属铝时,电解熔融态Al2O3。
(6)从粗铜精炼所得阳极泥中可回收Ag、Au等金属,Fe先于Cu失电子。
2.B [解析] 该电解池实质是电解水。根据图可知,石墨电极Ⅱ处导出LiOH溶液,则石墨电极Ⅱ是水放电生成氢气和OH-,故石墨电极Ⅱ为电解池的阴极,阴极电极反应式为2H2O+2e-2OH-+H2↑;石墨电极Ⅰ处导出的是硫酸,则石墨电极Ⅰ应为水放电生成氧气和H+,则石墨电极Ⅰ为阳极,阳极电极反应式为2H2O-4e-4H++O2↑。根据以上分析,石墨电极Ⅰ为阳极,应与电源正极相连,则a为正极,A错误;由图可知LiOH从最右侧导出,则Li+需通过N进入右侧,故N为阳离子交换膜,B正确;石墨电极Ⅱ是阴极,阴极电极反应式为2H2O+2e-2OH-+H2↑,C错误;制备2.4 g LiOH,n(OH-)==0.1 mol,根据阴极电极反应式,气体B为H2,则n(H2)=0.05 mol,气体A为O2,根据得失电子守恒可知n(O2)=n(H2) =0.025 mol,其在标准状况下的体积V(O2)=
0.025 mol×22.4 L·mol-1=0.56 L ,D错误。
3.(1)阴 纯铜 Cu2++2e-Cu CuSO4溶液(合理即可) (2)Ag++e-Ag (3)电镀 不变
[解析] (1)由题图可知,甲池中A极为阴极,B极为阳极,在电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,故A为纯铜,电极反应式为Cu2++2e-Cu。电解质溶液应为含有Cu2+的盐溶液,如
CuSO4溶液等。(2)由题图可知,乙池中铁极作阴极,石墨作阳极,故铁极的电极反应式为Ag++e-Ag。(3)若将乙池中的石墨电极改为银电极,则乙池为电镀池,电镀过程中电解质溶液的浓度不变。第2课时 电解原理的应用
1.C [解析] 装置①中阳极上氯离子放电生成氯气,故A错误;装置②是电镀装置,待镀铁制品作阴极,应与电源负极相连,故B错误;装置③闭合电键后,a极是负极,因此外电路电子由a极流向b极,故C正确;装置④的离子交换膜只允许阳离子、水分子自由通过,故D错误。
2.D [解析] 电解过程中阳离子向阴极移动,由图可知,右侧电极为阴极,电极反应为2H2O+2e-2OH-+H2↑,则N为电源负极,左侧电极为阳极,电极反应为2Cl--2e-Cl2↑,则M为电源正极。由分析可知,M为电源的正极,A错误;氯化钠在水溶液中发生电离,不需要通电,通电使氯化钠发生化学反应,B错误;电解时,由阴极电极反应式可知,溶液中氢氧根离子的浓度增大,则pH增大,C错误;电解时,由阴极电极反应式可知,生成氢氧根离子,Na+通过阳离子交换膜由阳极区进入阴极区,则产物之一的NaOH从d口获得,D正确。
3.D [解析] 电解法精炼粗铜时,阴极(纯铜)的电极反应式为Cu2++2e-Cu(还原反应);阳极(粗铜)主要的电极反应式为Cu-2e-Cu2+(氧化反应),还有其他比Cu活泼的金属放电,不如Cu活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底部,形成阳极泥。根据上述分析可知,粗铜与电源的正极相连,主要发生失电子的氧化反应:Cu-2e-Cu2+,A正确;纯铜作为阴极材料,不参与电极反应,电极反应式为Cu2++2e-Cu,电解过程中不断生成的铜附着在阴极上,阴极逐渐变粗,B正确;用CuSO4溶液作电解质溶液,电解过程中铁、锌等比铜活泼的金属也会放电,根据得失电子守恒可知,消耗的铜离子会略多于生成的铜离子,即CuSO4浓度略减小,C正确;不如Cu活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底部,形成阳极泥,但比Cu活泼的锌、铁会放电生成离子,D错误。
4.D [解析] 据图可知a为阳极,b为阴极。若a、b均为碳棒,电解稀硫酸的实质是电解水,能达到电解目的,A不符合题意;铁上镀银时,阳极a是金属银,阴极b是铁,AgNO3溶液为电解质溶液,能达到电解目的,B不符合题意;电解精炼铜时,阳极a为粗铜,阴极b为精铜,用CuSO4溶液作电解质溶液,能达到电解目的,C不符合题意;阳极a为Cu时,Cu失电子发生氧化反应生成Cu2+,不能得到O2,不能达到电解目的,D符合题意。
5.C [解析] 根据电解原理可知,Al要形成氧化膜,Al元素化合价升高失电子,因此待加工铝质工件为阳极,A正确;阴极仅作导体,可选用不锈钢网,且不锈钢网接触面积大,能增加电解效率,B正确;阴极应为氢离子得电子生成氢气,C错误;电解时,阴离子移向阳极,D正确。
6.B [解析] 由图可知,该装置为电解精炼池,与直流电源正极相连的粗镓为电解池的阳极,故A为正极,B为负极;碱性条件下,阳极中的锌和镓失去电子发生氧化反应生成[Zn(OH)4]2-和[Ga(OH)4]-,电极反应式为Ga-3e-+4OH-[Ga(OH)4]-、Zn-2e-+4OH-[Zn(OH)4]2-,比镓不活泼的铁和铜不参与放电,沉在阳极的底部形成阳极泥,与负极相连的高纯镓为阴极,[Ga(OH)4]-在阴极得到电子生成镓,电极反应式为[Ga(OH)4]-+3e-Ga+4OH-。电解精炼池工作时,电流由正极A流向粗镓,经NaOH溶液,由高纯镓流向负极B,故A正确;阴极的电极反应式为[Ga(OH)4]-+3e-Ga+4OH-,故B错误;由分析可知,电解精炼镓时产生的阳极泥的主要成分为铁和铜,故C正确;电解过程中溶液中的水也会在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子,导致电解效率下降,则电解过程中需控制合适的电压,故D正确。
7.B [解析] 根据图知,阳极上电极反应式为C+2O2--4e-CO2↑,阴极上电极反应式为Ca2++2e-Ca,钙还原二氧化钛反应的化学方程式为2Ca+TiO2Ti+2CaO。由TiO2制得1 mol金属Ti,理论上外电路转移4 mol电子,A正确;阳极上电极反应式为C+2O2--4e-CO2↑,B错误;电解总反应为2CaO+C2Ca+CO2↑,结合钙还原二氧化钛的反应,整套装置中CaO的总量不会减少,C正确;根据阳极上电极反应式可知,C不断被消耗,因此装置中石墨电极材料需要定期更换,D正确。
8.(1)①2H2O+2e-2OH-+H2↑ 产生气泡,溶液变红 ②2Cl--2e-Cl2↑ 将湿润的淀粉-KI试纸接近Y极出气口,试纸变蓝
(2)①纯铜 Cu2++2e-Cu ②粗铜 Cu-2e-Cu2+
[解析] (1)①若X、Y是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,X极与电源负极相连,则X极是阴极,发生还原反应,电极反应式为2H2O+2e-2OH-+H2↑,由于生成OH-,X极附近溶液呈碱性,观察到X极产生气泡,溶液变成红色。②Y极与电源的正极相连,则Y极是阳极,Cl-在阳极上发生氧化反应生成Cl2,电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑;利用湿润的淀粉-KI试纸检验生成的Cl2,试纸变成蓝色。(2)①电解精炼粗铜时,纯铜作阴极,粗铜作阳极,则X极是纯铜,Cu2+在该电极上发生还原反应生成Cu,电极反应式为Cu2++2e-Cu。②Y极是粗铜,铜及比铜活泼的杂质金属失电子发生氧化反应,则主要电极反应式为Cu-2e-Cu2+。
9.D [解析] 乙装置为粗铜的精炼,则粗铜作阳极,精铜作阴极;电源的右侧与粗铜相连,为电池的正极,电源的左侧为负极,所以甲装置的Fe电极为阴极,C电极为阳极。由分析可知,甲装置的Fe电极为阴极,C电极为阳极,若将Fe电极和C电极位置互换,则Fe电极作阳极,通电后,阳极Fe失电子生成Fe2+进入溶液,溶液中的Cl-就不可能在阳极失电子生成Cl2,同样,阴极区可能会生成Fe(OH)2沉淀,也难以得到NaOH,达不到进行氯碱工业生产的目的,A不正确;电池工作时,C电极上Cl-失电子生成Cl2,Fe电极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,则阳极区的Na+透过离子交换膜进入左侧Fe电极附近生成NaOH,所以此离子交换膜只可以是阳离子交换膜,B不正确;电解精炼铜时,粗铜作阳极,粗铜中比铜活泼的金属有Zn、Fe等,它们在阳极失去电子被氧化,阳极主要反应为Cu-2e-Cu2+,其他电极反应有Zn-2e-Zn2+、Fe-2e-Fe2+等,比铜不活泼的金属如Ag、Pt、Au等成为阳极泥,电解质溶液为硫酸铜溶液,精铜作阴极,阴极上Cu2+得到电子被还原为Cu,电极反应式为Cu2++2e-Cu,根据得失电子守恒,阳极溶解的铜的物质的量小于阴极析出的铜的物质的量,则电解前后乙装置中硫酸铜溶液浓度变小,C不正确;电解一段时间后去掉X并将C电极换成 Mg电极继续通电,则Fe电极为阴极,水得电子生成氢气和氢氧根离子,Mg电极为阳极,镁失电子生成Mg2+,与溶液中的OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,电极反应式为Mg+2OH--2e-Mg(OH)2,D正确。
10.D [解析] Y电极为阳极,电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,要使海水淡化,M、N之间海水中的阴离子需透过离子交换膜N进入右侧溶液,则N为阴离子交换膜,A正确;电解时,Y电极上产生的Cl2为有色气体,B正确;X电极为阴极,发生还原反应,电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,溶液中c(OH-)增大,海水中通过离子交换膜的阳离子Mg2+、Ca2+易产生Mg(OH)2、Ca(OH)2沉淀而使X电极区域出现浑浊,C正确,D错误。
11.D [解析] 阴极发生还原反应,亚硫酸氢根离子得电子生成S2,a是直流电源的负极,A正确;阴极发生还原反应,电极反应式为2HS+2e-+2H+S2+2H2O,阴极得到2 mol电子时,通过阳离子交换膜的H+为2 mol,B正确;S2与一氧化氮发生氧化还原反应,生成氮气,离子反应方程式为2NO+2S2+2H2ON2+4HS,C正确;阳极发生失去电子的氧化反应,D错误。
12.(1)a N+2H++e-NO2↑+H2O
(2)LiOH 2Cl--2e-Cl2↑ B
(3)负 4Al2C+3e-Al+7AlC H2
[解析] (1)电解精炼银与电解精炼铜原理相似。电解精炼银装置中,含有杂质的粗银作阳极,电解池的阳极与电源的正极相连,则该装置中a极为含有杂质的粗银。该电解池的b极为阴极,阴极上有红棕色气体生成,可知N被还原为NO2,电极反应式为N+2H++e-NO2↑+H2O。
(2)根据电解装置图,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液,B极区产生H2,电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,生成的OH-与Li+结合生成LiOH,所以B极区电解液为LiOH溶液,B电极为阴极,则A电极为阳极,阳极区电解液为LiCl溶液,电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,电解过程中Li+向B电极迁移。
(3)在钢制品上电镀铝,故钢制品作阴极,与电源负极相连。由于电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,Al元素在熔融盐中以Al2C和AlC形式存在,则电镀过程中阴极反应式为4Al2C+3e-Al+7AlC。若电解液改为氯化铝水溶液,水溶液中得电子能力:Al3+◆ 学习任务 电解原理的应用
【课前自主预习】
1.电解饱和食盐水
(1)电解饱和食盐水的原理
(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。
(3)氯碱工业产品及其应用
①氯碱工业产品主要有 、 、 、 、 等。
②以电解饱和食盐水为原理的氯碱工业产品在有机合成、造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染、农药、金属冶炼等领域中有广泛应用。
2.电镀与电解精炼
电镀是一种利用 原理在某些金属表面镀上一薄层其他 或 的加工工艺。电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力,增加表面硬度和美观。
电镀 电解精炼
装置
阳极材料 镀层金属
阴极材料 镀件金属
阳极反应 Cu-2e-Cu2+ Zn-2e-Zn2+、Cu-2e-Cu2+等
阴极反应 Cu2++2e-Cu Cu2++2e-Cu
溶液变化 Cu2+浓度 Cu2+浓度 ,金、银等金属沉积形成阳极泥
3.电冶金
(1)金属冶炼的本质:使矿石中的 获得电子变成 的过程。如Mn++ne-M。
(2)电解法用于冶炼较活泼的金属(如钾、钠、镁、铝等),但不能电解其盐溶液,应电解其熔融态。
如:电解熔融的氯化钠可制取金属钠。
阳极:2Cl--2e-Cl2↑;
阴极:Na++e-Na;
总反应:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
[问题思考]
(1)能否说电解饱和食盐水(惰性电极)时阴极产物只有氢气
(2)电镀铜和电解精炼铜时所用的电解质溶液中都含有Cu2+,通电一段时间后,电解质溶液中的c(Cu2+)分别如何变化
【知识迁移应用】
例1 [2024·福建龙岩连城一中高二月考] 如图所示是氯碱工业离子交换膜法电解饱和食盐水的示意图,图中阳离子交换膜只允许Na+等通过,不允许OH-、Cl-等阴离子及气体分子通过,下列有关说法错误的是 ( )
A.阴极发生的反应:2H2O+2e-H2↑+2OH-
B.使用的阳离子交换膜阻止阴离子OH-和气体通过,使生成的NaOH更纯
C.e处出来的气体主要是O2
D.b处通入的原料是NaOH的稀溶液
例2 [2024·江西抚州临川区高二期末] 金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量铁、锌、铜、铂等杂质,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+A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e-Ni
B.电解过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
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有铜和铂,没有锌、铁、镍
[归纳总结] 电解精炼与电镀的辨析
(1)电解精炼过程中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一定相等。
(2)电镀过程中阴极上有镀层金属沉积;阳极上有镀层金属溶解;电镀液(电解质溶液)的浓度不变。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)氯碱工业中用的是阴离子交换膜将两电极室隔开 ( )
(2)在Fe上电镀Zn,应用Zn作阳极,用ZnSO4溶液作电镀液 ( )
(3)电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极 ( )
(4)工业冶炼金属铝时,电解熔融态AlCl3 ( )
(5)利用电解饱和食盐水可制得“84” 消毒液 ( )
(6)从粗铜精炼所得阳极泥中可回收Ag、Au、Fe等金属 ( )
2.[2024·辽宁朝阳建平实验中学高二月考] 氢氧化锂(LiOH)可用作光谱分析的展开剂、润滑油,某兴趣小组利用三室电解法制备氢氧化锂,同时得到重要工业原料硫酸,其工作原理如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.a为负极
B.N为阳离子交换膜
C.石墨电极Ⅱ的电极反应式为O2+2H2O+4e-4OH-
D.制备2.4 g氢氧化锂,理论上生成气体A 1.12 L(标准状况下)
3.[2024·北京海淀区高二期中] 如图所示,甲、乙为相互串联的两个电解池。
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装置,则A极为 极,电极材料是 ,电极反应式为 ,电解质溶液可以是 。
(2)乙池中铁极的电极反应为 。
(3)若将乙池中的石墨电极改为银电极,则乙池为 装置,电解一段时间后,溶液的浓度 。 第2课时 电解原理的应用
◆ 学习任务 电解原理的应用
1.观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是 ( )
A.装置①中阳极上析出红色固体
B.装置②的待镀铁制品应与电源正极相连
C.装置③闭合电键后,外电路电子由a极流向b极
D.装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过
2.[2024·北京四中高二期中] 氯碱工业中电解饱和食盐水的原理如图所示(电极均为石墨电极)。下列说法正确的是 ( )
A.M为电源的负极
B.通电使氯化钠发生电离
C.电解一段时间后,阴极区pH降低
D.产物之一的NaOH从d口获得
3.粗铜中含有锌、铁、金、银等杂质,通过电解法将其精炼,下列说法不正确的是 ( )
A.粗铜与电源的正极相连,主要发生氧化反应:Cu-2e-Cu2+
B.纯铜作为阴极材料,不参与电极反应,电解过程中逐渐变粗
C.用CuSO4溶液作电解质溶液,电解过程中CuSO4浓度略减小
D.锌、铁、金、银等杂质沉积在阳极周围,成为阳极泥
4.某电解装置示意图如下所示。粗铜含有锌、铁、镍、金、铂等杂质。下列电解目的不能实现的是 ( )
电极材料 电解质溶液 电解目的
A a:碳棒,b:碳棒 稀硫酸 制取O2和H2
B a:银,b:铁 AgNO3溶液 铁上镀银
C a:粗铜,b:精铜 CuSO4溶液 电解精炼铜
D a:铜,b:碳棒 KNO3稀溶液 制取少量O2和H2
5.[2024·吉林长春高二期末] 用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜,电解质溶液一般为H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是 ( )
A.待加工铝质工件为阳极
B.可选用不锈钢网作为阴极
C.阴极的电极反应式为Al3++3e-Al
D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
6.电解精炼法提纯镓(Ga)是工业上常用的方法,具体原理如图所示。已知金属活动性顺序为Zn>Ga>Fe;锌、镓的化学性质与铝相似。下列说法不正确的是 ( )
A.该装置中电流流向为A极→粗Ga→NaOH溶液→高纯Ga→B极
B.阴极的电极反应式为Ga3++3e-Ga
C.产生阳极泥的主要成分为Fe、Cu
D.电解过程中需控制合适的电压,若电压太高,阴极可能会产生H2
7.研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用如图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法不正确的是 ( )
A.由TiO2制得1 mol金属Ti,理论上外电路转移4 mol电子
B.阳极的电极反应式为2O2--4e-O2↑
C.在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量不会减少
D.装置中石墨电极材料需要定期更换
8.(14分)电解原理在化学工业中有着广泛的应用。如图所示表示一个电解池,装有电解液a,X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答下列问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两侧各滴加几滴酚酞溶液,则:
①(4分)电解池中X极上的电极反应式为 ,在X极附近观察到的现象是 。
②(4分)Y极上的电极反应式为 ,检验该电极反应产物的方法是 。
(2)若用电解法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①(3分)X极的材料是 ,电极反应式为 。
②(3分)Y极的材料是 ,电极反应式为 (说明:杂质发生的电极反应不必写出)。
9.[2024·四川成都外国语学校高二月考] 某研究性学习小组利用以下装置探究氯碱工业和粗铜精炼的工作原理(X是离子交换膜),下列说法正确的是 ( )
A.甲装置中的Fe电极和C电极位置可以互换
B.X可以是阳离子交换膜,也可以是阴离子交换膜
C.电解前后乙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变
D.电解一段时间后去掉X并将C电极换成Mg电极继续通电,则Mg电极的电极反应式为Mg+2OH--2e-Mg(OH)2
10.模拟电渗析法淡化海水的工作原理示意图如图所示。已知X、Y均为惰性电极,模拟海水中富含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、S等离子。下列叙述中不正确的是 ( )
A.N是阴离子交换膜
B.Y电极上产生有色气体
C.X电极区域有浑浊产生
D.X电极反应式为2H2O-4e-4H++O2↑
11.SO2和NOx是主要大气污染物,利用如图所示装置可同时吸收SO2和NO。下列有关说法错误的是 ( )
A.a极为直流电源的负极,与其相连的电极发生还原反应
B.阴极得到2 mol电子时,通过阳离子交换膜的H+为2 mol
C.吸收池中发生反应的离子方程式为2NO+2S2+2H2ON2+4HS
D.阳极的电极反应式为SO2+2e-+2H2OS+4H+
12.(11分)电解的应用比较广泛。根据下列电解的应用,回答问题:
(1)(3分)电解精炼银的示意图如图所示, (填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为 。
(2)(4分)利用如图所示装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为 (填化学式)溶液,阳极电极反应式为 ,电解过程中Li+向 (填“A”或“B”)电极迁移。
(3)(4分)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。由有机阳离子、Al2C和AlC组成的离子液体作电解液时,可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的 极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极反应式为 。若改用氯化铝水溶液作电解液,则阴极产物为 。 (共98张PPT)
第2课时 电解原理的应用
学习任务 电解原理的应用
学习任务 电解原理的应用
【课前自主预习】
1.电解饱和食盐水
(1)电解饱和
食盐水的
原理
(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
精制饱和溶液
②阳离子交换膜的作用
只允许等阳离子通过，不允许、 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
精制饱和溶液
(3)氯碱工业产品及其应用
①氯碱工业产品主要有_______、____、____、______、__________
___等。
②以电解饱和食盐水为原理的氯碱工业产品在有机合成、造纸、玻
璃、肥皂、纺织、印染、农药、金属冶炼等领域中有广泛应用。
盐酸
含氯漂白剂
2.电镀与电解精炼
电镀是一种利用______原理在某些金属表面镀上一薄层其他______
或______的加工工艺。电镀的主要目的是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
电镀 电解精炼
装置 ___________________________________________________ ________________________________________________________________________________
阳极材料 镀层金属____ _________________________
阴极材料 镀件金属____ ______
粗铜(含锌、银、金等杂质)
纯铜
电镀 电解精炼
阳极反应
阴极反应
溶液变化
保持不变
减小
续表
3.电冶金
(1)金属冶炼的本质：使矿石中的__________获得电子变成_________
__的过程。如 。
金属离子
金属单质
(2)电解法用于冶炼较活泼的金属
(如钾、钠、镁、铝等)，但不能电解
其盐溶液，应电解其熔融态。
如：电解熔融的氯化钠可制取金属钠。
阳极： ；
阴极： ；
总反应： 。
［问题思考］
(1)能否说电解饱和食盐水(惰性电极)时阴极产物只有氢气
提示：不能,阴极产物是氢气和氢氧化钠。
(2)电镀铜和电解精炼铜时所用的电解质溶液中都含有 ，通电一
段时间后，电解质溶液中的 分别如何变化？
提示：电镀铜时，基本不变，而电解精炼铜时， 会减小。
【知识迁移应用】
例1 ［2024·福建龙岩连城一中高二月考］ 如图所示是氯碱工业离
子交换膜法电解饱和食盐水的示意图，图中阳离子交换膜只允许
等通过，不允许、 等阴离子及气体分子通过，下列有关说法
错误的是( )
A.阴极发生的反应：
B.使用的阳离子交换膜阻止阴离子和气体通过，使生成的更纯
C.处出来的气体主要是
D.处通入的原料是 的稀溶液
√
[解析] 电解饱和食盐水，阳极发生失电子的氧化反应，电极反应式为
；阴极发生得电子的还原反应，电极反应式为
。
根据分析可知，阴极发生的反应为 ，故A正确；
根据题干信息，阳离子交换膜不允许、等阴离子及气体分子通过，
可使生成的 更纯，故B正确；
根据分析，阳极产生的气体主要为 ，故C错误；
处通入的原料是 的稀溶液，可增强导电性，故D正确。
例2 ［2024·江西抚州临川区高二期末］ 金属镍有广泛的用途。粗
镍中含有少量铁、锌、铜、铂等杂质，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： )( )
A.阳极发生还原反应，其电极反应式：
B.电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
C.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有和
D.电解后，电解槽底部的阳极泥中有铜和铂，没有锌、铁、镍
√
[解析] 电解精炼镍时，粗镍作阳极，纯镍作阴极，电解质溶液中含
有，则阳极发生氧化反应，电极反应式为 ，
， ，阴极电极反应式为
，因此，电解过程中阳极减少的质量不一定等于阴
极增加的质量，电解后，溶液中存在的金属阳离子有、 、
，电解槽底部的阳极泥中只有铜和铂，没有锌、铁、镍。
［归纳总结］ 电解精炼与电镀的辨析
(1)电解精炼过程中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一定相等。
(2)电镀过程中阴极上有镀层金属沉积；阳极上有镀层金属溶解；电
镀液(电解质溶液)的浓度不变。
1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)氯碱工业中用的是阴离子交换膜将两电极室隔开( )
×
[解析] 氯碱工业中用阳离子交换膜将两电极室隔开。
(2)在上电镀，应用作阳极，用 溶液作电镀液( )
√
(3)电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极( )
√
(4)工业冶炼金属铝时，电解熔融态 ( )
×
[解析] 为共价化合物，工业冶炼金属铝时，电解熔融态 。
(5)利用电解饱和食盐水可制得“84” 消毒液( )
√
(6)从粗铜精炼所得阳极泥中可回收、、 等金属( )
×
[解析] 从粗铜精炼所得阳极泥中可回收、等金属，先于 失
电子。
2.［2024·辽宁朝阳建平实验中学高二月考］氢氧化锂 可用作
光谱分析的展开剂、润滑油，某兴趣小组利用三室电解法制备氢氧
化锂，同时得到重要工业原料硫酸，其工作原理如图所示。下列说
法正确的是( )
A. 为负极
B. 为阳离子交换膜
C.石墨电极Ⅱ的电极反应式为
D.制备氢氧化锂，理论上
生成气体 (标准状况下)
√
[解析] 该电解池实质是电解水。
根据图可知，石墨电极Ⅱ处导出溶液，
则石墨电极Ⅱ是水放电生成氢气和
，故石墨电极Ⅱ为电解池的阴
极，阴极电极反应式为
；
石墨电极Ⅰ处导出的是硫酸，则石墨
电极Ⅰ应为水放电生成氧气和 ，则石墨电极Ⅰ为阳极，阳极电极反应式为
。
根据以上分析，石墨电极Ⅰ为阳极，
应与电源正极相连，则 为正极，A错误；
由图可知从最右侧导出，
则需通过进入右侧，
故 为阳离子交换膜，B正确；
石墨电极Ⅱ是阴极，阴极电极反应
式为 ，
C错误；
制备 ，
，根据阴极电极反应式，
气体B为 ，则，
气体A为 ，根据得失电子守恒
可知，
其在标准状况下的体积
，
D错误。
3.［2024·北京海淀区高二期中］如图所示，甲、乙为相互串联的两
个电解池。
(1)甲池若为用电解原理精炼铜的装
置，则A极为____极，电极材料是
______，电极反应式为___________
___________，电解质溶液可以是
_____________________。
阴
溶液(合理即可)
纯铜
[解析] 由题图可知，甲池中A极为阴极，B极为阳极，在电解精炼铜
时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，故A为纯铜，电极反应式为
。电解质溶液应为含有 的盐溶液，如 溶液等。
(2)乙池中铁极的电极反应为_______________。
[解析] 由题图可知，乙池中铁极作阴极，石墨作阳极，故铁极的电
极反应式为 。
(3)若将乙池中的石墨电极改为银
电极，则乙池为______装置，电
解一段时间后，溶液的浓度_____。
电镀
不变
[解析] 若将乙池中的石墨电极改
为银电极，则乙池为电镀池，电镀过程中电解质溶液的浓度不变。
1.氢氧化钾在医药、轻工业、电化工、纺织等领域有广泛的应用。实验室
以铁、石墨为电极，电解饱和 溶液(电解液滴有适量的酚酞)制备、
等，电解装置如图所示。下列说法正确的是( )
A. 电极材料是铁
B.阴极电极反应：
C.当电路中有 电子转移时，有
通过阳离子交换膜进入阳极区
D.一段时间后整个电解池均变成红色
√
[解析] 由题图可知， 为阳极，氯离子失去电子发生氧化反应
； 为阴极，水得到电子发生还原反应 。
为阳极，材料应该是惰性电极材料，不能是铁，A错误；
阴极电极反应：， B正确；
当电路中有 电子转移时，会有 钾离子
进入阴极区，即有
通过阳离子交换膜进入阴极区，C错误；
阳极区生成氯气，氯气和水反应生成盐酸和
次氯酸，不会使阳极区溶液变红，D错误。
2.工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质 的原理如图所示。下列
说法不正确的是( )
已知：在弱酸性溶液中发生水解；
②氧化性： (高浓度) (低浓度)。
A.碳棒上发生的电极反应：
B.若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变
C.电解过程中，B室中 的物质的量浓度将不断减小
D.为了提高 的产率，电解过程中需要控制废水
√
[解析] 碳棒与电源正极相连，为电解池的阳极，发生氧化反应，氢氧根离
子放电生成氧气，镀镍铁棒与电源负极相连，为电解池的阴极，发生还原
反应，放电生成单质，由于溶液显酸性， 也会放电生成氢气。
碳棒为电解池的阳极，电极反应为
，A正确；
若将图中阳离子膜去掉，则氯离子进入阳极室，
阳极会生成氯气，总反应发生改变，B正确；
由于C室中、不断减少， 通过阴离
子膜从C室移向B室，A室中不断减少，
通过阳离子膜从A室移向B室，所以B室
中 的物质的量浓度不断增大，C错误；
由于氧化性大于 (低浓度)的氧化性，
所以为了提高的产率，电解过程中需要
控制废水的 ，D正确。
3.最近，我国某科研团队创造性地开创了海水原位电解制氢的全新原
理与技术。其技术原理如图所示，下列说法错误的是( )
A.电极B为阴极
B.防水透气层只允许海水中
的气态水分子扩散
C.该装置需要定期补充
D.阳极电极反应式为
√
[解析] 电解时A极区失电子
产生 ，电极A为阳极，电极B
为阴极，水分子得电子产生氢气，
电解池中阴离子定向移动到阳极，
故隔膜为阴离子交换膜。
根据分析可知，电极B为阴极，
A正确；
根据图中信息可知，防水透气层
只允许海水中的气态水分子
扩散，B正确；
该装置阳极产生氧气，阴极产生
氢气，相当于电解水，不需要定
期补充，C错误；
阳极上失电子产生 ，电极反应式为
，D正确。
4.相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。科学家利用浓差
电池采用电渗析法提纯乳清(富含 的蛋白质)，有价值的蛋白质的
回收率达到，工作原理如图所示、电极均为石墨电极 。
下列说法正确的是( )
A.电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得
B.膜1为阴离子交换膜，膜2为阳离子交换膜
C.电池放电过程中，电极上的电极反应为
D.每转移电子，理论上乳清质量减少
√
[解析] 浓差电池中，左侧溶液中浓度大， 的氧化性强，则
电极为正极、电极为负极，正极上 发生得电子的还原反应，正
极反应式为 ，负极反应式为；
电解槽中电极为阴极、 电极为阳极，阳极上水失电子生成和，阳极
反应式为 ，阴极上水得电子生成，阴极反应式
为 ，所以通过膜1进入极室生成，
通过膜2进入 极室生成 ，即膜1、膜2分别为阳离子交换膜、阴离子
交换膜。
电池从开始工作到停止放电时，溶液中浓度均变为 ，正极
析出的物质的量为 ，阴极反应式为
，根据得失电子守恒有，电
解池理论上生成 的物质的量，生成
的质量 ，故A错误；
根据分析，膜1、膜2分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜，故B错误；
电极为负极，负极反应式为 ，故C正确；
根据电荷守恒，每转移电子，移向极室， 移向
极室，理论上乳清减少，质量减少 ，故D错误。
5.实现对天然气中和 高效去除的协同转化装置如图所示，电极材料
是 石墨烯 (石墨烯包裹的 )和石墨烯。下列有关该装置的说法正确
的是( )
A.该装置工作时将化学能转化为电能
B.石墨烯电极反应式为
C.电池总反应为
D.电池工作过程中每转移 电子，理论上可
处理标准状况下和气体总体积为
√
[解析] 由装置图可知，石墨烯电极上 得电子和反应生成，
则 石墨烯电极为阴极，石墨烯电极为阳极，阴极反应式为
，阳极反应式为
，
阳极区反应为
，整个过程中
相当于催化剂，所以协同转化
总反应为 。
整个过程的主要能量变化形式为光能 电能 化学能，故A错误；
石墨烯电极为阳极，阳极反应式为
，故
B错误；
由分析可知协同总反应是将和 转化
为和 ，总反应为
，故C正确；
由总反应可知，电池工作过程中每转移
电子，理论上可处理和 的
物质的量之和为，标准状况下气体
总体积为 ，故D错误。
练习册
学习任务 电解原理的应用
1.观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是( )
A.装置①中阳极上析出红色固体
B.装置②的待镀铁制品应与电源正极相连
C.装置③闭合电键后，外电路电子由 极流向 极
D.装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过
√
[解析] 装置①中阳极上氯离子放电生成氯气，故A错误；
装置②是电镀装置，待镀铁制品作阴极，应与电源负极相连，故B错误；
装置③闭合电键后， 极是负极，因此外电路电子由极流向 极，故C正确；
装置④的离子交换膜只允许阳离子、水分子自由通过，故D错误。
2.［2024·北京四中高二期中］氯碱工业中电解
饱和食盐水的原理如图所示(电极均为石墨电
极)。下列说法正确的是( )
A. 为电源的负极
B.通电使氯化钠发生电离
C.电解一段时间后，阴极区 降低
D.产物之一的从 口获得
√
[解析] 电解过程中阳离子向阴极移动，由图可
知，右侧电极为阴极，电极反应为
，则 为电源负极，左侧电极
为阳极，电极反应为 ，则
为电源正极。
由分析可知， 为电源的正极，A错误；
氯化钠在水溶液中发生电离，不需要通电，通电
使氯化 钠发生化学反应，B错误；
电解时，由阴极电极反应式可知，溶液中氢氧
根离子的浓度增大，则 增大，C错误；
电解时，由阴极电极反应式可知，生成氢氧根
离子， 通过阳离子交换膜由阳极区进入
阴极区，则产物之一的从 口获得，D正确。
3.粗铜中含有锌、铁、金、银等杂质,通过电解法将其精炼,下列说法
不正确的是( )
A.粗铜与电源的正极相连,主要发生氧化反应:
B.纯铜作为阴极材料,不参与电极反应,电解过程中逐渐变粗
C.用溶液作电解质溶液,电解过程中 浓度略减小
D.锌、铁、金、银等杂质沉积在阳极周围,成为阳极泥
√
[解析] 电解法精炼粗铜时,阴极(纯铜)的电极反应式为
(还原反应);阳极(粗铜)主要的电极反应式为(氧化反应),
还有其他比活泼的金属放电,不如 活泼的金属以单质的形式沉积在电
解槽底部,形成阳极泥。
根据上述分析可知,粗铜与电源的正极相连,主要发生失电子的氧化反应:
,A正确;
纯铜作为阴极材料,不参与电极反应,电极反应式为 ,电解过
程中不断生成的铜附着在阴极上,阴极逐渐变粗,B正确;
用 溶液作电解质溶液,电解过程中铁、锌等比铜活泼的金属也会放电,
根据得失电子守恒可知,消耗的铜离子会略多于生成的铜离子,即浓度
略减小,C正确;
不如 活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底部,形成阳极泥,但比 活
泼的锌、铁会放电生成离子,D错误。
4.某电解装置示意图如下所示。粗铜含有锌、铁、镍、金、铂等杂质。
下列电解目的不能实现的是( )
电极材料 电解质溶液 电解目的
A 稀硫酸
B 铁上镀银
C 电解精炼铜
D
√
[解析] 据图可知为阳极,为阴极。若、 均为碳棒,电解稀硫酸的实质是
电解水,能达到电解目的,A不符合题意;
铁上镀银时,阳极是金属银,阴极是铁, 溶液为电解质溶液,能达到
电解目的,B不符合题意;
电解精炼铜时,阳极为粗铜,阴极为精铜,用 溶液作
电解质溶液,能达到电解目的,C不符合题意;
阳极为时, 失电子发生氧化反应生成,不能得到 ,
不能达到电解目的,D符合题意。
5.［2024·吉林长春高二期末］用电解氧化法可以在铝制品表面形成
致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为 混合溶
液。下列叙述错误的是( )
A.待加工铝质工件为阳极
B.可选用不锈钢网作为阴极
C.阴极的电极反应式为
D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
√
[解析] 根据电解原理可知，要形成氧化膜， 元素化合价升高失电
子，因此待加工铝质工件为阳极，A正确；
阴极仅作导体，可选用不锈钢网，且不锈钢网接触面积大，能增加电解
效率，B正确；
阴极应为氢离子得电子生成氢气，C错误；
电解时，阴离子移向阳极，D正确。
6.电解精炼法提纯镓 是工业上常用的方法，具体原理如图所示。已知
金属活动性顺序为 ；锌、镓的化学性质与铝相似。下列说法
不正确的是( )
A.该装置中电流流向为A极 粗
溶液 高纯 极
B.阴极的电极反应式为
C.产生阳极泥的主要成分为、
D.电解过程中需控制合适的电压，若电压太高，阴极可能会产生
√
[解析] 由图可知，该装置为电解精炼池，与直流电源正极相连的粗镓为
电解池的阳极，故A为正极，B为负极；碱性条件下，阳极中的锌和镓失去
电子发生氧化反应生成 和，电极反应式为
、
，比镓不活泼的铁和铜不参与
放电，沉在阳极的底部形成阳极泥，与负极
相连的高纯镓为阴极， 在阴极
得到电子生成镓，电极反应式为
。
电解精炼池工作时，电流由正极A流向粗镓，经 溶液，由高纯镓流向
负极B，故A正确；
阴极的电极反应式为 ，故B错误；
由分析可知，电解精炼镓时产生的阳极泥的主要
成分为铁和铜，故C正确；
电解过程中溶液中的水也会在阴极得到电子
发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，导致
电解效率下降，则电解过程中需控制合适的
电压，故D正确。
7.研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融 作电
解质,利用如图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂还原二氧化钛制
备金属钛。下列说法不正确的是( )
A.由制得金属 ,理论上外电路转移
电子
B.阳极的电极反应式为
C.在制备金属钛前后,整套装置中 的总量不会
减少
D.装置中石墨电极材料需要定期更换
√
[解析] 根据图知，阳极上电极反应式为 ，阴极上
电极反应式为 ，钙还原二氧化钛反应的化学方程式为
。
由 制得金属,理论上外电
路转移 电子,A正确;
阳极上电极反应式为
, B错误;
电解总反应为 ，结合钙还
原二氧化钛的反应,整套装置中 的总量不会减少,
C正确;
根据阳极上电极反应式可知,C不断被消耗,因此装置
中石墨电极材料需要定期更换,D正确。
8.(14分)电解原理在化学工业中有着广泛的
应用。如图所示表示一个电解池,装有电解
液,、 是两块电极板,通过导线与直流电
源相连。请回答下列问题:
(1)若、都是惰性电极,是饱和 溶液,
实验开始时,同时在两侧各滴加几滴酚酞溶
液,则:
①(4分)电解池中 极上的电极反应式为_________________________,
在 极附近观察到的现象是__________________。
产生气泡,溶液变红
[解析] 若、是惰性电极,是饱和溶液,
极与电源负极相连,则 极是阴极,发生还原反应,
电极反应式为 ,
由于生成,极附近溶液呈碱性,观察到 极产生
气泡,溶液变成红色。
②(4分) 极上的电极反应式为___________________,检验该电极反应
产物的方法是___________________________________________。
将湿润的淀粉试纸接近极出气口,试纸变蓝
[解析] 极与电源的正极相连,则极是阳极,
在阳极上发生氧化反应生成,电极反应
式为 ;
利用湿润的淀粉 试纸检验生成的 ,试纸变成蓝色。
(2)若用电解法精炼粗铜,电解液选用溶液,则:
①(3分) 极的材料是______,电极反应式为
_________________。
纯铜
[解析] 电解精炼粗铜时,纯铜作阴极,粗铜作
阳极,则极是纯铜, 在该电极上发生还
原反应生成 ,电极反应式为
。
②(3分) 极的材料是______,电极反应式为
_________________ (说明:杂质发生的电极
反应不必写出)。
粗铜
[解析] 极是粗铜,铜及比铜活泼的杂质金
属失电子发生氧化反应,则主要电极反应式
为 。
9.［2024·四川成都外国语学校高二月考］某研究性学习小组利用以下
装置探究氯碱工业和粗铜精炼的工作原理是离子交换膜 ，下列说法
正确的是( )
A.甲装置中的 电极和C电极位置可以互换
B. 可以是阳离子交换膜，也可以是阴离子交换膜
C.电解前后乙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变
D.电解一段时间后去掉并将C电极换成 电极继续通电，则 电极的
电极反应式为
√
[解析] 乙装置为粗铜的精炼，则粗铜作阳极，精铜作阴极；电源的右侧与粗
铜相连，为电池的正极，电源的左侧为负极，所以甲装置的 电极为阴极，
C电极为阳极。
由分析可知，甲装置的 电极为阴极，C电极为阳极，若将电极和C电极
位置互换，则 电极作阳极，通电后，阳极失
电子生成进入溶液，溶液中的 就不可能在
阳极失电子生成，同样，阴极区可能会生成
沉淀，也难以得到 ，达不到进行
氯碱工业生产的目的，A不正确；
电池工作时，C电极上失电子生成， 电极上水得电子生成氢气和氢
氧根离子，则阳极区的透过离子交换膜进入左侧 电极附近生成 ，
所以此离子交换膜只可以是阳离子交换膜，B不正确；
电解精炼铜时，粗铜作阳极，粗铜中比铜活泼的金属有、 等，它们在阳
极失去电子被氧化，阳极主要反应为 ，其他电极反应有
、 等，比铜 不活泼的金属如、、
等成为阳极泥，电解质溶液为硫酸铜溶液，精铜作阴极，阴极上得到
电子被还原为 ，电极反应式为 ，
根据得失电子守恒，阳极溶解的铜的物质的量小于
阴极析出的铜的物质的量，则电解前后乙装置中
硫酸铜溶液浓度变小，C不正确；
电解一段时间后去掉 并将C电极换成电极继续通电，则 电极为阴极，
水得电子生成氢气和氢氧根离子， 电极为阳极，镁失电子生成，
与溶液中的反应生成 沉淀，电极反应式为
，D正确。
10.模拟电渗析法淡化海水的工作原理示意图如图所示。已知、 均
为惰性电极,模拟海水中富含、、、、 等离子。
下列叙述中不正确的是( )
A. 是阴离子交换膜
B. 电极上产生有色气体
C. 电极区域有浑浊产生
D.电极反应式为
√
[解析] 电极为阳极,电极反应式为 ,要使海水淡化,、
之间海水中的阴离子需透过离子交换膜进入右侧溶液,则 为阴离子交换
膜,A正确;
电解时,电极上产生的 为有色气体,B正确;
电极为阴极,发生还原反应,电极反应式为,
溶液中 增大,海水中通过离子交换膜的阳离子、易产生
、沉淀而使 电极区域出现浑浊,C正确,D错误。
11.和是主要大气污染物，利用如图所示装置可同时吸收
和 。下列有关说法错误的是( )
A. 极为直流电源的负极，与其相连的电极发生还原反应
B.阴极得到电子时，通过阳离子交换膜的为
C.吸收池中发生反应的离子方程式为
D.阳极的电极反应式为
√
[解析] 阴极发生还原反应，亚硫酸氢根离子得电子生成， 是直流
电源的负极，A正确；
阴极发生还原反应，电极反应式为，
阴极得到 电子时，通过阳离子交换膜的为，B正确；
与一氧化氮发生氧化还原反应，生成氮气，离子反应方程式为
，C正确；
阳极发生失去电子的氧化反应，D错误。
12.(11分)电解的应用比较广泛。根据下列电解的应用，
回答问题：
(1)(3分)电解精炼银的示意图如图所示，____
(填“”或“”)极为含有杂质的粗银，若 极有少
量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应
式为______________________________。
[解析] 电解精炼银与电解精炼铜原理相似。电解精炼银装置中，含有杂质的粗银作阳极，电解池的阳极与电源的正极
相连，则该装置中 极为含有杂质的粗银。
该电解池的 极为阴极，阴极上有红棕色气体生成，
可知 被还原为 ，电极反应式为
。
(2)(4分)利用如图所示装置电解制备
，两电极区电解液分别为
和 溶液。B极区电解液为______
(填化学式)溶液，阳极电极反应式
为___________________，电解过程
中 向___(填“A”或“B”)电极迁移。
B
[解析] 根据电解装置图，两电极区电解液分别为和 溶液，B极
区产生 ，电极反应式为 ，生成的与
结合生成 ，所以B极区电解液
为 溶液，B电极为阴极，则A电极
为阳极，阳极区电解液为溶液，
电极反应式为 ，
电解过程中 向B电极迁移。
(3)(4分)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、
和 组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。
钢制品应接电源的____极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机
阳离子不参与电极反应，阴极反应式为_________________________
______。若改用氯化铝水溶液作电解液，则阴极产物为____。
负
[解析] 在钢制品上电镀铝，故钢制品作阴极，与电源负极相连。
由于电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应， 元
素在熔融盐中以和 形式存在，则电镀过程中阴极反应式
为 。
若电解液改为氯化铝水溶液，水溶液中得电子能力： ，故
阴极上的电极反应式为 。
快速核答案
【课前自主预习】
1.（1）
（2）① 精制
饱和溶液 ②氢气 氯气 氯气 氢氧化钠 （3）
盐酸 含氯漂白剂
2.电解 金属 合金 粗铜（含锌、银、金等杂质） 纯铜
保持不变 减小
3. （1） 金属离子 金属单质
［问题思考］
（1）提示：不能,阴极产物是氢气和氢氧化钠。 （2）提示：电镀
铜时，基本不变，而电解精炼铜时，会减小。
【知识迁移应用】
例1 C 例2 D
课堂评价
1.（1）× （2）√ （3）√ （4）× （5）√ （6）×
2.B
3.（1）阴 纯铜 溶液（合理即可）
（2） （3）电镀 不变
练习册
1.C 2.D 3.D 4.D 5.C 6.B
7.B 8.（1）① 产生气泡,溶液变红
② 将湿润的淀粉试纸接近极出气口,试纸变
蓝 （2）①纯铜 ②粗铜
9.D 10.D 11.D
12.（1） （2）
B （3）负
