【學(xué)海導(dǎo)航】山西省高中化學(xué)總復(fù)習(xí) 第9章第32課時(shí) 電解池課件 新人教

第32課時(shí)電解池一、電解原理1．電解：使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電解。電解池(槽)：把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫電解池(槽)。2．組成電解池的三個(gè)基本條件①直流電源；②兩個(gè)電極：陽(yáng)極和陰極，陽(yáng)極又分活性或非活性；③電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))。3．陰、陽(yáng)極的判斷陰極：與直流電源負(fù)極相連，得到電子，發(fā)生還原

反應(yīng)；陽(yáng)極：與直流電源正極相連，失去電子，發(fā)生氧化

反應(yīng)。4．陰、陽(yáng)極反應(yīng)的判斷：根據(jù)放電順序(優(yōu)先放電原則)陽(yáng)極放電順序：活潑電極>S2－(S)>I－(I2)>Br－(Br2)>Cl－(Cl2)>OH－(O2)>含氧酸根離子>F－>惰性電極。陰極放電順序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋(Fe2＋)>Cu2＋>H＋(酸)>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Ca2＋>K＋。說(shuō)明：活潑電極指包括Ag之前的金屬；惰性電極(Pt、Au、石墨)。說(shuō)明：①陰極放電的總是溶液中的陽(yáng)離子，與電極材料無(wú)關(guān)；②Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋在水溶液中不放電；③Pb2＋、Sn2＋、Ni2＋、Fe2＋、Zn2＋當(dāng)濃度較大時(shí)，先于H＋放電。5．用惰性電極電解時(shí)，電解對(duì)象與電解產(chǎn)物與離子放電順序的關(guān)系陰離子放電順序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－陽(yáng)離子放電順序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋ⅠⅡⅢⅣ電解質(zhì)溶液電解規(guī)律Ⅰ與Ⅲ區(qū)、Ⅰ區(qū)與H＋：電解電解質(zhì)型；Ⅰ與Ⅳ區(qū)：放氫生堿型；Ⅱ與Ⅲ區(qū)：放氧生酸型；Ⅱ與Ⅳ區(qū)、Ⅱ區(qū)與H＋：電解水型。6．用惰性電極電解電解質(zhì)溶液時(shí)各種變化情況簡(jiǎn)析類(lèi)型實(shí)例濃度變化pH(不考慮鹽水解)復(fù)原需加物質(zhì)陽(yáng)極陰極總電解水型NaOH等強(qiáng)堿增大減小增大增大水H2SO4等含氧酸增大減小增大減小水Na2SO4活潑金屬的含氧酸鹽增大減小增大不變水分解電解質(zhì)型HCl等無(wú)氧酸(HF除外)減小不變?cè)龃笤龃舐然瘹銫uCl2等不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(氟化物除外)減小不變不變不變氯化銅類(lèi)型實(shí)例濃度變化pH(不考慮鹽水解)復(fù)原需加物質(zhì)陽(yáng)極陰極總放H2生堿型NaCl，活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(氟化物除外)生成新電解質(zhì)不變?cè)龃笤龃舐然瘹浞臤2生酸型CuSO4，不活潑金屬的含氧酸鹽生成新電解質(zhì)減小不變減小氧化銅【基礎(chǔ)題一】(湖南同升湖實(shí)驗(yàn)學(xué)校2010屆高三第一次月考)用石墨電極電解NaBr水溶液時(shí)，下列敘述不正確的是()A．電解時(shí)在陽(yáng)極得到Br2，在陰極得到NaOH和H2B．若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入淀粉溶液，溶液呈藍(lán)色C．若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液變紅色D．若取陽(yáng)極附近的溶液少量于試管中，滴入少量苯，振蕩?kù)o置后上層溶液呈橙紅色B二、電解原理的應(yīng)用1．電解飽和食鹽水又稱(chēng)氯堿工業(yè)，陽(yáng)極反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑陰極反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑電解的化學(xué)方程式為2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑可制燒堿、氯氣和氫氣，燒堿、氯氣是重要的化工原料，電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)叫做氯堿工業(yè)。2．電鍍定義：應(yīng)用電解的原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法。設(shè)計(jì)：待鍍金屬制品作陰極；鍍層金屬作陽(yáng)極；含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。===3．電解精煉銅銅用火法冶金煉煉出的銅是粗粗銅，常含有有Zn、Fe、Ni、Ag、Au、C等。電解時(shí)，，粗銅與直流流電源的正極極相連，作陽(yáng)陽(yáng)極，陽(yáng)極的的主要反應(yīng)為為Cu－2e－===Cu2＋，相伴隨的反反應(yīng)有：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋等。用純銅片片接直流電源源的負(fù)極，作作陰極，陰極極的反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，用CuSO4溶液作電解液液。比銅活潑潑的雜質(zhì)，如如：Zn、Fe、Ni被氧化，以離離子的形式進(jìn)進(jìn)入溶液，留留在電解液中中；比銅活潑潑性差的雜質(zhì)質(zhì)，在陽(yáng)極銅銅溶解后，C、Ag、Au沉積在電解槽槽底部形成陽(yáng)陽(yáng)極泥。電鍍銅與電解解精煉銅比較較電鍍銅電解精煉銅能量轉(zhuǎn)換將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能陽(yáng)極材料精銅粗銅陰極材料待鍍金屬精銅電解液CuSO4CuSO4通電后陽(yáng)極反應(yīng)Cu－2e－===Cu2＋Cu－2e－===Cu2＋Zn－2e－===Zn2＋等陰極反應(yīng)Cu2＋＋2e－===CuCu2＋＋2e－===Cu電解液變化溶液濃度不變?nèi)芤簼舛然静蛔?.冶煉金屬利用電解熔融融的金屬氧化化物、氯化物物或氫氧化物物冶煉活潑金金屬，如鈉、、鎂、鈣、鋁鋁。如電解熔融氯氯化鈉通電前，氯化化鈉在高溫下下熔融發(fā)生電電離：NaCl===Na＋＋Cl－，通直流電后：：陽(yáng)極：2Cl－－2e－===Cl2↑陰極：2Na＋＋2e－===2Na總反應(yīng)方程式式：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑【基礎(chǔ)題二】能用電解原理理說(shuō)明的問(wèn)題題是()①電解是電能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成化學(xué)能能；②電解是把化學(xué)學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡婋娔埽虎垭娊赓|(zhì)溶液的的導(dǎo)電是化學(xué)學(xué)變化，金屬屬的導(dǎo)電是物物理變化；④不能自發(fā)進(jìn)行行的氧化還原原反應(yīng)，通過(guò)過(guò)電解的原理理可以實(shí)現(xiàn)；；⑤任何溶液被電電解時(shí)必然會(huì)會(huì)導(dǎo)致氧化還還原反應(yīng)的發(fā)發(fā)生A．①②③④B．②③⑤⑤C．③④D．①③④④⑤D【解析】電解質(zhì)質(zhì)溶液液導(dǎo)電電時(shí)，，溶液液中的的陰陽(yáng)陽(yáng)離子子分別別向陽(yáng)陽(yáng)極和和陰極極移動(dòng)動(dòng)，在在兩個(gè)個(gè)電極極上得得失電電子，，發(fā)生生氧化化還原原，所所以電電解質(zhì)質(zhì)溶液液的導(dǎo)導(dǎo)電過(guò)過(guò)程就就是電電解過(guò)過(guò)程，，此時(shí)時(shí)電源源提供供電能能，把把不能能自發(fā)發(fā)進(jìn)行行的氧氧化還還原反反應(yīng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成成現(xiàn)實(shí)實(shí)。金金屬的的導(dǎo)電電只是是自由由電子子的定定向移移動(dòng)，，不存存在電電子得得失，，沒(méi)有有新物物質(zhì)產(chǎn)產(chǎn)生，，是一一種物物理過(guò)過(guò)程。?！舅伎碱}題】(1)電解時(shí)時(shí)電子子通過(guò)過(guò)電解解質(zhì)溶溶液?jiǎn)釂幔?2)電解質(zhì)質(zhì)溶液液導(dǎo)電電時(shí)，，一定定會(huì)有有化學(xué)學(xué)反應(yīng)應(yīng)發(fā)生生嗎？？【解析】(1)電解質(zhì)質(zhì)溶液液通電電電解解時(shí)，，在外外電路路中有有電流流(電子)通過(guò)，，而溶溶液中中是依依靠離離子定定向移移動(dòng)，，形成成了閉閉合電電路。。(2)一定有有化學(xué)學(xué)反應(yīng)應(yīng)發(fā)生生，因因?yàn)樵谠陔娊饨獬氐牡膬蓸O極發(fā)生生了氧氧化還還原反反應(yīng)，，有電電子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移，，生成成了新新物質(zhì)質(zhì)，所所以一一定有有化學(xué)學(xué)反應(yīng)應(yīng)發(fā)生生。重要考考點(diǎn)1電解原原理及及其應(yīng)應(yīng)用1．電解解池電電極的的判斷斷方法法(常常也也是解解推斷斷題的的突破破口)(1)根據(jù)直直流電電源的的正負(fù)負(fù)極判判斷：：與電電源正正極相相連的的是電電解池池的陽(yáng)陽(yáng)極，，與電電源負(fù)負(fù)極相相連的的是電電解池池的陰陰極。。(2)根據(jù)反反應(yīng)類(lèi)類(lèi)型判判斷：：電解解時(shí)發(fā)發(fā)生氧氧化反反應(yīng)(元素化合價(jià)價(jià)升高的反反應(yīng))的一極是陽(yáng)陽(yáng)極，電解解時(shí)發(fā)生還還原反應(yīng)的的一極是陰陰極。(3)根據(jù)電極質(zhì)質(zhì)量發(fā)生的的變化判斷斷：①惰性電極電電解可溶性性銀鹽溶液液(或可溶性銅銅鹽溶液)時(shí)，電極質(zhì)質(zhì)量增重的的一極是電電解池的陰陰極(在陰極聚集集Ag＋和H＋，Ag＋氧化性強(qiáng)，，優(yōu)先得電電子析出銀銀，使得陰陰極質(zhì)量增增重)，另一極是是陽(yáng)極。(4)非惰性電極極電解電解解質(zhì)溶液時(shí)時(shí)(可溶性硫化化物除外)：電極質(zhì)量量減少的一一極是陽(yáng)極極，另一極極是陰極。。(5)根據(jù)電極反反應(yīng)現(xiàn)象判判斷①用惰性電極極電解U形管內(nèi)盛放放的飽和食食鹽水，在在兩極上均均放一塊潤(rùn)潤(rùn)濕的淀粉粉碘化鉀試試紙，試紙紙變藍(lán)的一一極是電解解池的陽(yáng)極極，另一極極是陰極。。②用惰性電極極電解U形管內(nèi)盛放放的飽和食食鹽水，在在兩極附近近均滴入一一些酚酞試試液，酚酞酞變紅的一一極是電解解池的陰極極，另一極極是陽(yáng)極。。(6)根據(jù)電解池池現(xiàn)象判斷斷①將潤(rùn)濕的石石蕊試紙作作電解池，，用惰性電電極進(jìn)行電電解，試紙紙變紅的一一端是由于于OH－放電，H＋相對(duì)剩余造造成的，這這一端電極極是陽(yáng)極；；試紙變藍(lán)藍(lán)的一端是是由于H＋放電，OH－相對(duì)剩余造造成的，這這一端電極極是陰極。。②將潤(rùn)濕的碘碘化鉀淀粉粉試紙作電電解池，用用惰性電極極進(jìn)行電解解，試紙變變藍(lán)的一端端是由于I－放電，產(chǎn)生生單質(zhì)碘，，碘遇淀粉粉變藍(lán)造成成的，這一一端電極是是陽(yáng)極；另另一端電極極是陰極。。(7)根據(jù)電流大大小判斷：：當(dāng)兩個(gè)原電電池連在一一起時(shí)，其其中一個(gè)產(chǎn)產(chǎn)生電流大大的作原電電池，另一一個(gè)作電解解池。在原原電池中較較活潑的金金屬作負(fù)極極，較不活活潑的金屬屬作正極；；在電解池池中，與原原電池負(fù)極極相連的一一極是陰極極，另一極極是陽(yáng)極。。2．溶液pH判斷：先分析原溶溶液的酸堿堿性，再看看電極產(chǎn)物物。①如果只產(chǎn)生生H2而沒(méi)O2則pH變大；②如果只產(chǎn)生生O2而沒(méi)H2則pH變小；③如果既產(chǎn)生生H2又產(chǎn)生了O2：若原溶液液呈酸性則則pH變?。蝗粼芤撼蕢A堿性則pH變大；若原原溶液呈中中性則pH不變；④如果既無(wú)H2又無(wú)O2產(chǎn)生，則pH不變。3．用惰性電極極電解時(shí)，，若使電解解后溶液恢恢復(fù)原來(lái)狀狀態(tài)，一般般加入陰極極產(chǎn)物和陽(yáng)陽(yáng)極產(chǎn)物的的化合物(“出啥加啥”——陰、陽(yáng)兩極極的逸出物物質(zhì)的對(duì)應(yīng)應(yīng)化合物)。4．電極反應(yīng)應(yīng)式和總反反應(yīng)式的書(shū)書(shū)寫(xiě)如果題目給給定的是圖圖示裝置，，先分析陰陰、陽(yáng)極，，再分析溶溶液中離子子的種類(lèi)和和得失電子子的能力，，根據(jù)陰、、陽(yáng)極反應(yīng)應(yīng)規(guī)律寫(xiě)電電極反應(yīng)式式；如果題題目給定的的是總反應(yīng)應(yīng)式，可分分析此反應(yīng)應(yīng)中的氧化化反應(yīng)或還還原反應(yīng)(即分析有關(guān)關(guān)元素的化化合價(jià)變化化情況)，再選擇一一個(gè)簡(jiǎn)單變變化情況去去寫(xiě)電極反反應(yīng)式，另另一極的電電極反應(yīng)式式可直接寫(xiě)寫(xiě)或?qū)⒏鞣捶磻?yīng)式看作作數(shù)學(xué)中的的代數(shù)式，，用總反應(yīng)應(yīng)式減去已已寫(xiě)出的電電極反應(yīng)式式，即得結(jié)結(jié)果。特別別需要指出出的是：對(duì)對(duì)于可充電電電池的反反應(yīng)，需要要看清楚“充電、放電電”的方向，放放電的過(guò)程程應(yīng)用原電電池原理，，充電的過(guò)過(guò)程應(yīng)用電電解池原理理。以鉛蓄電池池充電時(shí)的的反應(yīng)為例例，總反應(yīng)應(yīng)為2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4，電極反應(yīng)應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)寫(xiě)步驟如下下：陰極：PbSO4===Pb－2e－PbSO4===Pb＋SO42-－2e－陽(yáng)極：PbSO4===PbO2＋2e－PbSO4===PbO2＋SO42-＋2e－PbSO4＋2H2O===PbO2＋4H＋＋SO42-＋2e－。(也可用總反反應(yīng)式減去去陰極反應(yīng)應(yīng)式得到陽(yáng)陽(yáng)極反應(yīng)式式)5．電解時(shí)電電極產(chǎn)物的的判斷(1)陽(yáng)極產(chǎn)物的的判斷首先看電極極，如果是是活性電極極(金屬活動(dòng)性性順序中Ag及其以前)，則電極材材料失電子子，電極被被溶解，溶溶液中的陰陰離子不能能失電子。。如果是惰惰性電極(Pt、Au、石墨)，則要再看看溶液中離離子的失電電子能力，，此時(shí)根據(jù)據(jù)陰離子放放電順序加加以判斷。。陰離子放電電順序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根(SO、NO等)>F－(2)陰極產(chǎn)物的的判斷直接根據(jù)陽(yáng)陽(yáng)離子放電電順序進(jìn)行行判斷，陽(yáng)陽(yáng)離子放電電順序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋【考點(diǎn)釋例1】(湖南師大附附中2010屆高三第四四次月考)下列說(shuō)法正正確的是()A．在原電池池工作時(shí)，，溶液中的的陽(yáng)離子向向負(fù)極移動(dòng)動(dòng)B．在一定溫溫度下，用用惰性電極極電解某溶溶液，若兩兩極分別只只有H2和O2生成，電電解一段段時(shí)間后后，該溶溶液的濃濃度一定定增大C．要使電電解后的的CuSO4溶液復(fù)原原，可向向其中加加入Cu(OH)2固體D．在鐵表表面鍍鋅鋅時(shí)，鐵鐵作陰極極D【溫馨提示示】用惰性電電極電解解時(shí)，若若要使電電解后的的溶液恢恢復(fù)到原原狀態(tài)，，應(yīng)遵循循“缺什么加加什么，，缺多少少加多少少”的原則，，一般加加入從電電解液中中析出的的陰極產(chǎn)產(chǎn)物與陽(yáng)陽(yáng)極產(chǎn)物物的化合合物。1.(湖南省衡衡東二中中高中三三年級(jí)教教學(xué)質(zhì)量量檢測(cè))下列關(guān)于于實(shí)驗(yàn)的的描述不不正確的的是()A．在用Fe(OH)3膠體溶液液做電泳泳實(shí)驗(yàn)時(shí)時(shí)，陰極極區(qū)紅色色加深，，可知Fe(OH)3膠體粒子子帶正電電荷B．在鍍件件上電鍍鍍銅時(shí)，，可用金金屬銅作作陽(yáng)極C．Cu－Zn原電池(稀硫酸作作電解液液)中，銅片片上出現(xiàn)現(xiàn)氣泡D．用鉑電電極電解解CuSO4溶液，當(dāng)當(dāng)Cu2＋濃度降低低至原來(lái)來(lái)一半時(shí)時(shí)，停止止通電，，若加入入Cu(OH)2能使溶液液恢復(fù)成成原來(lái)濃濃度D2.(湖南省長(zhǎng)長(zhǎng)沙市一一中高三三第六次次月考試試卷)如圖x、y分別是直直流電源源的兩極極，通電電后發(fā)現(xiàn)現(xiàn)a極質(zhì)量增增加，b極有無(wú)色色無(wú)味氣氣體放出出，符合合這一情情況的是是()a極板b極板x電極Z溶液A鋅石墨負(fù)極CuSO4B石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負(fù)極CuCl2A3.(湖南師大大附中2010屆高三第第四次月月考)Cu2O是一種半半導(dǎo)體材材料，基基于綠色色化學(xué)理理念設(shè)計(jì)計(jì)的制取取Cu2O的電解池池示意圖圖如下，，電解總總反應(yīng)：：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列說(shuō)說(shuō)法正確確的是()A．石墨電電極上產(chǎn)產(chǎn)生氫氣氣B．銅電極極發(fā)生還還原反應(yīng)應(yīng)C．銅電極極接直流流電源的的負(fù)極D．當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移移時(shí)，有0.1molCu2O生成A【解析】由電解總總反應(yīng)可可知，Cu參加了反反應(yīng)，所所以Cu作電解池池的陽(yáng)極極，發(fā)生生氧化反反應(yīng)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤誤；石墨墨作陰極極，陰極極上是溶溶液中的的H＋反應(yīng)，電電極反應(yīng)應(yīng)式為：：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A選項(xiàng)正確確；陽(yáng)極極與電源源的正極極相連，，C選項(xiàng)錯(cuò)誤誤；陽(yáng)極極反應(yīng)式式為2Cu＋2OH－－2e－===Cu2O＋H2O，當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移移時(shí)，有有0.05molCu2O生成，D選項(xiàng)錯(cuò)誤誤。重要考點(diǎn)點(diǎn)2電解計(jì)算算1．簡(jiǎn)單裝裝置中各各電極產(chǎn)產(chǎn)物間的的計(jì)算在一個(gè)裝裝置中進(jìn)進(jìn)行電解解時(shí)，各各電極產(chǎn)產(chǎn)物不同同，但陰陰陽(yáng)極得得失電子子數(shù)相等等。根據(jù)據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)可對(duì)各各電極產(chǎn)產(chǎn)物、溶溶液中的的產(chǎn)物，，以及反反應(yīng)消耗耗的物質(zhì)質(zhì)進(jìn)行計(jì)計(jì)算。2．復(fù)雜裝裝置中(指多個(gè)裝裝置串聯(lián)聯(lián)連接)各電極產(chǎn)產(chǎn)物的判判斷在串聯(lián)電電解裝置置中，各各電極電電子轉(zhuǎn)移移數(shù)相等等。據(jù)此此，可計(jì)計(jì)算各電電極產(chǎn)物物，溶液液中的c(H＋)、c(OH－)的變化。。3．電解的的計(jì)算特特點(diǎn)有關(guān)電解解的計(jì)算算通常是是求電解解后某產(chǎn)產(chǎn)物的質(zhì)質(zhì)量、氣氣體的體體積、某某元素的的化合價(jià)價(jià)以及溶溶液的pH、物質(zhì)的的量濃度度等。解解答此類(lèi)類(lèi)題的方方法有兩兩種：一一是根據(jù)據(jù)電解方方程式或或電極反反應(yīng)式，，應(yīng)用陰陰、陽(yáng)兩兩極得失失電子守守恒進(jìn)行行有關(guān)計(jì)計(jì)算。二二是用惰惰性電極極進(jìn)行電電解的過(guò)過(guò)程，若若電解質(zhì)質(zhì)的陰、、陽(yáng)離子子不同時(shí)時(shí)在兩極極上放電電，則陽(yáng)陽(yáng)離子放放電的同同時(shí)必有有H＋生成，n(H＋)＝n(陽(yáng)離子)×電荷數(shù)。也可可利用物質(zhì)的的量關(guān)系(電子得失守恒恒)進(jìn)行計(jì)算，如如，H2～Cl2～1/2O2～Cu～2Ag～2H＋～2OH－。應(yīng)用原電池、、電解池進(jìn)行行有關(guān)化學(xué)計(jì)計(jì)算，也常見(jiàn)見(jiàn)于高考題中中，抓住兩電電極上通過(guò)的的電子數(shù)目相相等，是解答答這類(lèi)題的關(guān)關(guān)鍵?！究键c(diǎn)釋例2】(2010··山東威海質(zhì)檢檢)用鉑電極電解解CuSO4和KNO3的混合溶液500mL，經(jīng)過(guò)一段時(shí)時(shí)間后，兩極極均得標(biāo)準(zhǔn)狀狀況下11.2L的氣體，則原原混合溶液中中CuSO4的物質(zhì)的量濃濃度為()A．0.5mol/LB．0.8mol/LC．1.0mol/LD．1.5mol/LD【考點(diǎn)釋例2】陽(yáng)極電極反應(yīng)：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，失去電子的物質(zhì)的量n(O2)×4＝×4＝2mol；陰極電極反應(yīng)：首先發(fā)生的是Cu2＋＋2e－===Cu，然后發(fā)生的是2H＋＋2e－===H2↑，陰極被還原物質(zhì)得到電子的總量n(Cu2＋)×2＋n(H2)×2＝n(Cu2＋)×2＋×2，兩電極物質(zhì)得失電子數(shù)相等，即2mol＝n(Cu2＋)×2＋×2，解得n(Cu2＋)＝0.5mol，n(CuSO4)＝n(Cu2＋)＝0.5mol，所以其物質(zhì)的量濃度＝＝1.0mol/L?！緶剀疤崾尽竣僖⒁怆娊獾牡碾A段性。如如含Cl－的溶液中Cl－電解完后繼續(xù)續(xù)通電會(huì)使OH－放電，Cu2＋在陰極上被電電解完后H＋又會(huì)放電等。。②串聯(lián)電解池中中陰極、陽(yáng)極極交叉排列，，相同時(shí)間內(nèi)內(nèi)各電極轉(zhuǎn)移移電子數(shù)相等等。1.(湖南省湘鄉(xiāng)市市第四中學(xué)2010屆高三教學(xué)質(zhì)質(zhì)量檢測(cè)試題題)用下圖裝置實(shí)實(shí)現(xiàn)電解，下下列說(shuō)法正確確的是()A．X是碳棒，Y是金屬鉑，a是稀硫酸溶液液，實(shí)質(zhì)上是是電解水，故故溶液pH不變B．X是金屬鉑，Y是碳棒，a是氯化鈉溶液液，在陰極上上和陽(yáng)極上析析出產(chǎn)物的物物質(zhì)的量之比比為1∶1C．X是金屬鐵，Y是金屬銅，a是硫酸銅溶液液，X極增重，溶液液濃度減小D．X是精銀，Y是粗銀，a是硝酸銀溶液液，陰極上和和陽(yáng)極上析出出產(chǎn)物的物質(zhì)質(zhì)的量之比為為1∶1答案：B【解析】電化化學(xué)學(xué)知知識(shí)識(shí)歷歷來(lái)來(lái)是是高高考考考考查查的的難難點(diǎn)點(diǎn)問(wèn)問(wèn)題題，，本本題題涉涉及及電電解解池池種種類(lèi)類(lèi)的的判判斷斷、、產(chǎn)產(chǎn)物物的的相相關(guān)關(guān)計(jì)計(jì)算算等等。。由由圖圖可可知知，，X為電電解解池池的的陰陰極極，，發(fā)發(fā)生生得得電電子子的的還還原原反反應(yīng)應(yīng)，，Y為電電解解池池的的陽(yáng)陽(yáng)極極，，發(fā)發(fā)生生失失電電子子的的氧氧化化反反應(yīng)應(yīng)；；A中實(shí)實(shí)質(zhì)質(zhì)是是電電解解水水，，但但隨隨著著水水量量的的減減少少，，溶溶液液中中的的c(H＋)不斷斷增增大大，，故故pH會(huì)逐逐漸漸減減小?。?；B中總總的的反反應(yīng)應(yīng)式式為為2Cl－＋2H2O===Cl2↑＋H2↑＋2OH－，顯顯然然兩兩極極產(chǎn)產(chǎn)物物的的物物質(zhì)質(zhì)的的量量相相等等；；C中為為電電鍍鍍池池，，相相當(dāng)當(dāng)于于在在鐵鐵電電極極上上鍍鍍銅銅，，陽(yáng)陽(yáng)極極電電極極式式為為：：Cu－2e－===Cu2＋，陰陰極極電電極極式式為為Cu2＋＋2e－===Cu，故故電電解解質(zhì)質(zhì)溶溶液液的的濃濃度度不不變變；；D中陽(yáng)陽(yáng)極極不不會(huì)會(huì)析析出出產(chǎn)產(chǎn)物物。。2.在水水中中加加入入等等物物質(zhì)質(zhì)的的量量的的Ag＋、Pb2＋、Na＋、SO42-、NO3-、Cl－，該該溶溶液液放放在在用用惰惰性性材材料料作作電電極極的的電電解解槽槽中中，，通通電電片片刻刻，，氧氧化化產(chǎn)產(chǎn)物物與與還還原原產(chǎn)產(chǎn)物物的的質(zhì)質(zhì)量量之之比比為為()A．35.5∶∶108B．16∶∶207C．8∶∶1D．108∶∶35.5【解析析】等物物質(zhì)質(zhì)的的量量Ag＋與Cl－、Pb2＋與SO42-恰好好形形成成難難溶溶物物，，所所得得溶溶液液為為NaNO3的水水溶溶液液，，通通電電后后，，氧氧化化產(chǎn)產(chǎn)物物為為O2，還還原原產(chǎn)產(chǎn)物物為為H2，其其質(zhì)質(zhì)量量比比為為32∶∶(2××2)＝8∶∶1。C3.(湖南南省省雙雙峰峰一一中中高高三三12月月月考考)在1LK2SO4和CuSO4的混混合合溶溶液液中中，，c(SO42-)＝2.0mol/L，用用石石墨墨作作電電極極電電解解此此溶溶液液，，當(dāng)當(dāng)通通電電一一段段時(shí)時(shí)間間后后，，兩兩極極均均收收集集到到22.4L(標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)狀狀況況下下)氣體體，，則則原原溶溶液液中中K＋的物物質(zhì)質(zhì)的的量量濃濃度度為為()A．2.0mol/LB．1.5mol/LC．1.0mol/LD．0.5mol/LA重要要考考點(diǎn)點(diǎn)2串聯(lián)聯(lián)電電解解裝裝置置解解題題要要點(diǎn)點(diǎn)(1)判斷斷出出原原電電池池和和電電解解池池。。(2)分析析電電解解裝裝置置中中所所裝裝物物質(zhì)質(zhì)，，判判斷斷電電極極反反應(yīng)應(yīng)，，根根據(jù)據(jù)電電極極質(zhì)質(zhì)量量變變化化，，判判斷斷電電極極名名稱(chēng)稱(chēng)。。電電源源負(fù)負(fù)極極與與電電解解池池的的陰陰極極相相連連。。(3)根據(jù)電電解質(zhì)質(zhì)溶液液中的的陽(yáng)、、陰離離子放放電順順序，，書(shū)寫(xiě)寫(xiě)電極極方程程式。。(4)根據(jù)電電極反反應(yīng)、、電解解反應(yīng)應(yīng)等計(jì)計(jì)算，，判斷斷溶液液成分分變化化以及及溶液液濃度度、酸酸堿性性變化化?！究键c(diǎn)釋釋例3】如下圖圖所示示的裝裝置，，C、D、E、F、X、Y都是惰惰性電電極。。將電電源接接通后后，向向乙中中滴入入酚酞酞溶液液，在在F極附近近顯紅紅色。。試完完成以以下問(wèn)問(wèn)題：：(1)電源A極的名名稱(chēng)是是__________。(2)甲裝置置中電電解反反應(yīng)的的總化化學(xué)方方程式式是____________________________________________。(3)如果收收集乙乙裝置置中產(chǎn)產(chǎn)生的的氣體體，兩兩種氣氣體的的體積積比是是__________。(4)欲用丙丙裝置置給銅銅鍍銀銀，G應(yīng)該是是__________(填“銅”或“銀”)，電鍍鍍液的的主要要成分分是__________(填化學(xué)學(xué)式)。(5)裝置丁丁中的的現(xiàn)象象是___________________________________________，說(shuō)明___________________________________________。【解析】本題考考查電電解池池有關(guān)關(guān)串聯(lián)聯(lián)電解解的知知識(shí)，，綜合合性較較強(qiáng)。。由向向乙中中滴入入酚酞酞溶液液，在在F極附近近顯紅紅色，，說(shuō)明明F為陰極極，那那么E為陽(yáng)極極，所所以B為電源源的負(fù)負(fù)極，，A為電源源的正正極。。甲是是電解解CuSO4溶液，，總方方程式式：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。乙裝裝置中中生成成的氣氣體為為V(Cl2)∶V(H2)＝1∶1。丙是是電鍍鍍池，，所以以給銅銅鍍銀銀陽(yáng)極極G應(yīng)為Ag，陰極極H為Cu，電鍍鍍液為為AgNO3溶液。。由于于氫氧氧化鐵鐵膠粒粒帶正正電，，所以以有外外加電電源時(shí)時(shí)，膠膠粒定定向移移動(dòng)，，向陰陰極移移動(dòng)，，所以以Y極附近近紅褐褐色變變深。。答案：：(1)正極(2)2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4(3)1∶∶1(4)銀AgNO3(5)Y極附近近紅褐褐色變變深氫氫氧氧化鐵鐵膠粒粒帶正正電荷荷【溫馨提提示】串聯(lián)電電解裝裝置，，抓住住兩點(diǎn)點(diǎn)：一一是電電子得得失守守恒，，即通通過(guò)各各電極極的電電量相相等；；二是是陰極極與陽(yáng)陽(yáng)極相相接，，依次次類(lèi)推推，同同一裝裝置必必有陰陰極和和陽(yáng)極極。1.(2010·廣東韶韶關(guān)2月模擬擬)在下圖圖中，，甲燒燒杯中中盛有有100mL0.50mol·L－1AgNO3溶液，，乙燒燒杯中中盛有有100mL0.25mol·L－1CuCl2溶液，，A、B、C、D均為質(zhì)質(zhì)量相相同的的石墨墨電極極，如如果電電解一一段時(shí)時(shí)間后后，發(fā)發(fā)現(xiàn)A極比C極重1.9g，則(1)電源E為極極，F(xiàn)為極極。。(2)A極的電電極反反應(yīng)式式為，，析出出物質(zhì)質(zhì)mol。(3)B極的電電極反反應(yīng)式式為，，析出出氣體體mL(標(biāo)準(zhǔn)狀狀況)。(4)C極的電電極反反應(yīng)式式為，，析析出物物質(zhì)mol。(5)D極的電電極反反應(yīng)式式為，，析析出氣氣體mL(標(biāo)準(zhǔn)狀狀況)。(6)甲燒杯杯中滴滴入石石蕊試試液，，附附近變變紅，，如果果繼續(xù)續(xù)電解解，在在甲燒燒杯中中最終終得到到溶溶液。。負(fù)正4Ag＋＋4e－===4Ag0.0254OH－－4e－===2H2O＋O2↑140Cu2＋＋2e－===Cu0.01252Cl－－2e－===Cl2↑280BHNO3【解析】本題是是以電電解知知識(shí)為為依托托的綜綜合性性較強(qiáng)強(qiáng)的題題目。。由于于有外外接直直流電電源，，所以以裝置置甲、、乙均均為電電解池池，兩兩個(gè)電電解池池的關(guān)關(guān)系為為串聯(lián)聯(lián)。電電解一一段時(shí)時(shí)間后后，A極比C極重。故故A極上必有有Ag析出，由由于Ag＋在A極上獲得得電子發(fā)發(fā)生了還還原反應(yīng)應(yīng)，故A極為電解解池的陰陰極，在在電解池池中陰極極與外接接直流電電源的負(fù)負(fù)極相連連，故E極為負(fù)極極，F(xiàn)為正極。。根據(jù)電電解池甲甲、乙的的串聯(lián)關(guān)關(guān)系，可可進(jìn)一步步得出A、B、C、D依次為陰陰極、陽(yáng)陽(yáng)極、陰陰極、陽(yáng)陽(yáng)極。電電極反應(yīng)應(yīng)依次為為：A極：Ag＋＋e－===Ag，B極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，C極：Cu2＋＋2e－===Cu，D極：2Cl－－2e－===Cl2↑，由于串聯(lián)聯(lián)時(shí)各電電極上流流過(guò)的電電量是相相同的，，假設(shè)電電路中均均通過(guò)4mol電子，則則A極上生成成4molAg，B極上生成成1molO2，C極上生成成2molCu，D極上生成成2molCl2，這樣便便可得出出一個(gè)關(guān)關(guān)系式：：4e－～4Ag～O2～2Cu～2Cl2，A極比C極重4mol××108g··mol－1－2mol××64g·mol－1＝304g，根據(jù)A極比C極重1.9g，可列出出比例式式求出反反應(yīng)生成成的Ag和Cu的物質(zhì)的的量：n(Ag)＝×4mol＝0.025mol，n(Cu)＝0.0125mol，n(O2)＝0.00625mol，n