电解池的电解规律与类型

第讲电解池的电解规律与类型54

一、学习目标理解电解池的工作原理

1.掌握阴阳极的放电顺序

2.掌握阴阳极方程式的书写

3.

二、知识梳理电解池的工作原理

1.电解池的基本概念电能转化为化学能的装置；非自发氧化还原反应;a.有外接电源对于阴、阳极的判断及反应b.电解时电极产物的判断

2.阳极上失电子的规律（阳极产物的判断）a.所以放电顺序是M S2SO2IFe2+Br-CV OH、含氧酸根3产物M SSO-I Fe3+Br ClO2222阴极上得电子的规律（阴极产物的判断）b.所以放电顺序Ag+Hg2+〉Fe3+Cu2+H+（酸）Fe2+Zn2+H+（盐）产物Ag HgFe2+Cu HFe ZnH+2NaCl阳CP-2e==Cl g阴2H2O+2e=H2g+2OH-2电解池电极方程式的书写

3.CuSO:阳2H O-4e-==O+4H+阴Cu2++2e==Cu422HC1阳CF-2e-==Cl g阴2H++2已==比g2H2SO4阳2H O-4e-==Ch+4H+阴2氏+2e-==H g22阳阴NaOH:4OH-4e==O+2H O2H2O+2e==H2g+2OFT22

三、例题解析电解法处理酸性含铝废水（主要含有》一）时，以铁板作阴、阳极，处理过

1.CnC程中存在反应Cr O2-4-6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H O,最后C产以Cr（OH）形式除2723去，下列说法不正确的是（）阳极反应为A.Fe-2e-=Fe电解过程中溶液不会变化B.pHC.过程中有Fe（0H）3沉淀生成D.电路中每转移12mol电子，最多有Cr O2-被还原27用石墨电极电解溶液（见下图），下列分析正确的是（）

2.CuCb极是直流电源的负极A.a通电使发生电离B.CuCb阳极上发生的反应C.Cu2++2e=Cu通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体D.浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，下图是电解污水的实验装置示意图，

3.实验用污水中主要含有可被吸附的悬浮物（不导电）下列有关推断明显不合理的是（）阴极的电极反应式为A.2+4/+2H2O40H—B.通电过程中烧杯内产生可以吸附悬浮物的Fe（OH）3通电过程中会产生气泡，把悬浮物带到水面形成浮渣弃去C.如果实验用污水导电性不良，可加入少量固体以增强导电性D.Na2s04利用化石燃料开采、加工过程产生的废气制取氢气，既价廉又环保电化学法

4.H2s制氢过程的示意图如下图所示反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是;反应池中发生反应的化学方程式为o反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为O

四、课后习题

1.以惰性电极电解CuSCU溶液一段时间后取出电极，力口入

9.8gCu（OH）2后溶液与电解前相同，则电解时电路中流过的电子为（）A.

0.1mol B.

0.2mol用伯电极电解氢氧化钠溶液，测定两极逸出气体的总体积，记录如下:

2.时间/min气体体积益12345678阴极生成的气体612202939495969阳极生成的气体2471116212631下列说法错误的是（）A.阴极电极反应式是40H--4e-=2H O+022电解池总化学方程式为叁B.2H22H2f+02T开始电解阶段、氏在水中未达到饱和，两极产生气体的体积比不符合理论比C.2值自第分钟末开始阴极与阳极产生的气体的体积比约为理论的比值D.

43.在500mLi.Omol・L-1的CuSCU溶液中，阳极为100g Cu片，阴极为100g Zn片,通电一段时间后，立即取出电极，测得片质量变为此时剩余溶液中的物质Zn

106.4g,CuSCU的量浓度为（）A.

0.25mobL_1B.

0.8mobL-1C.l.Omol-L_1D.

1.2mobL-

14.在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是（）锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子A.伯作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子B.铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子C.锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子D.

5.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2\Cu2\Fe3\SOF及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作，正确的操作顺序是（）

①过滤

②加过量的溶液

③加入适量盐酸NaOH

④加过量的溶液

⑤加入过量的溶液Na2c03BaChA.

①④②⑤③B.

④①②⑤C.

②⑤④①③D.

⑤②④①③现有混有的饱和食盐水，用惰性电极电解一段时间后,阴极

6.500mL NaOH pH=10,共产生

5.6LH2（已换算成标准状况下体积）则电解后溶液在室温下pH为（）A.8B.10C.12D.

14.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7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Cb为正极，为负极；和A.a bNaClO NaCl的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（为负极，为正极；和B.a bNaQO NaCl为阳极，为阴极；和C.a bHC1O NaQ为阴极，为阳极；和D.a bHQO Na课后习题答案、

5.C D解析按除杂的基本要求，为了保证杂质离子完全除去，所用试剂一般应该稍过量，但又不能引入新杂质，而且方法要尽可能简单解题时，要弄清每加一种试剂的作用以及过量的试剂如何在下一步除去过量的NaOH溶液是为了使粗盐水中的Mg2+、Cu2\Fe3+等离子形成沉淀，多加的最后可用溶液中和；加可除去加过量的NaOH HC1BaCb SOF;Na2c03溶液是为了使粗盐水中的以及上一步中过量的形成沉淀而除去从以上分析可Ca2+Ba+以知道溶液必须在加入溶液之后才能加入，以保证过量的钢试剂不致引入Na2cCh BaCb新杂质；而盐酸应该在过滤操作后加入，以防止在加入酸调节溶液时，某些沉淀会溶pH解或部分溶解至于溶液和溶液加入的先后顺序,则没有原则性的差别按以NaOH BaCb上分析可以知道和选项符合题意C D解析电解该溶液实质为电解饱和食盐水，最终溶液的碱性为原有和电解生成的NaOH共同造成的原先溶液的所以原溶液的浓度NaOHpH=10,H+5+=161001011一1Kw IxlO14“则c0H==lxlT4moi.L-%原有NaOH的物质的量nNaOH=

0.50cH IxlO-10十Lxlxl04mobL-1=

5.0x10-5molo由于电解饱和氯化钠溶液所生成的的物质的量可以根据电解方程式计算求得,即NaOH山2NaCl+2H20%2Na0H2mo NaOH+CLT+H2T

22.4L

5.6L…c…2molx

5.6L力NaOH=

22.4L—所以溶液中NaOH总的物质的量应该为

0.50mol+

5.0x10-5mol-

0.50mol,则最后所得*U°lNaOH溶液的物质的量浓度应为cNaOH==LOmolL-i,则cOH-=l.Omol-L JUJL^=lxlO-I4mol-L,,则pH=-lg{cHb}=-lglxl0-,4=14o。