22、电解池基础原理详解

乐学高考2019届第1页共7页电解池基础原理详解【思考】Cu与稀H2SO4的反应单液型阳极活泼——电镀、精炼、气浮絮凝、铬(VI)除杂……阳极惰性（C/Pt）——离子放电、活泼金属冶炼……含膜型氯碱工业、卤酸盐制备、酸碱制备提纯、钠碱循环、硫碘循环、稀土循环……一、阳极活泼放电模型1、电镀、精炼例：铁上镀铜阴极：_________阳极：__________电解液：________粗铜精炼阴极：_________阳极：__________电解液：________精炼铜过程，电解较长时间后，CuSO4溶液的浓度保持不变（）2、Cu作阳极CuI的制备（Cu–C–KI淀粉溶液）阴：阳：例：CuI是一种不溶于水的白色固体，可以由反应：2Cu2+＋4I-=2CuI↓＋I2得到。现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。下列叙述正确的是()A．阴极区溶液呈红色，电极反应为4OH-=2H2O＋O2↑＋4e-B．阴极区溶液呈蓝色，阳极生成的Cu2+向阴极移动C．阳极区有白色沉淀生成，原因是2Cu＋4I-=2CuI↓＋I2＋4e-D．阳极区溶液呈蓝色，电极反应是2I-=I2＋2e-*K'¥769¥9K¥f-t-Iiy..3Pa'¥teTE¥}CHINHZT→¥khFHYIM-ne-HAHAHAH-77ERIE:"'EHH¥."ttEHEHIHK.li#-t'pH7t-k8I-.---→FeCuCusa¥¥CnHEUCusa,→e-XEthan/Fein→Fe".44IIccfe".Zn")4Ag.Au→1317#LIEHIZhttze'--th'Tclaim"PHP'Cu.see'=Cu"fait-i4I=2CuIft)Fn5¥kF±CXIzx✓X'II"乐学高考2019届第2页共7页练：Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的制取Cu2O的电解池示意图如右图所示，电解总反应为：2Cu+H2OCu2O+H2↑下列说法不正确的是A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生的电极反应为：2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2OC．铜电极接直流电源的正极D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成3、Al做阳极（1）Al–C–NaHCO3阴：阳：（2）阳极氧化铝 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 阴：阳：4、Fe做阳极（1）电解法制备Fe(OH)2例：某同学设计了一种用电解法制取Fe(OH)2的试验装置如图．通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间内不变色，下列说法中正确的是（）A．电源中a为正极，b为负极B．电解池中电解液可以是NaOH溶液但不能是NaCl溶液C．A、B两端都必须使用铁作电极D．A电极发生的反应为：2H2O+2e-═H2↑+2OH-（2）铬(VI)除杂【Fe–C–Cr2O72-（H+）】原理：方程式：阴极：阳极：后续反应：D✓✓ta-+aa✓0-05×7.ftp.t.HFH.E.fi#7rk7''f)13T"2Htt25=1-124At-35+31-105=Allot-1131-13024&At-C-20%1-125041-HrCzO¢)21-1425=1424/HKFA✓ZAI-Ge'+3th0=Abb-16ft5¥.tt#aFE.IEE"MEEK"A4th✓X+Xfthfccoi.it/"x-HICrcTe"Crc→fZHT-125=1-124Cloth'I*,Fe-2e.=Fe",It5XMl0HbfICnt+FIE'+141-5=2+Gfe"tho乐学高考2019届第3页共7页（2016江西吉安新干一模理8）某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如图，下列说法不正确的是（）A．A为电源正极B．阳极区溶液中发生的氧化还原反应为：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2OC．阴极区附近溶液pH降低D．若不考虑气体的溶解，当收集到H213.44L（标准状况）时，有0.1molCr2O72-被还原（2018•宜宾模拟）用甲醇燃料电池作电源，用铁作电极电解含Cr2O72﹣的酸性废水，最终可将Cr2O72﹣转化成Cr（OH）3沉淀而除去，装置如图。下列说法正确的是（）A．Fe（II）为阳极B．M电极的电极反应式为CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣=CO32﹣+6H2OC．电解一段时间后，在Fe（Ⅰ）极附近有沉淀析出D．电路中每转移6mol电子，最多有1molCr2O72﹣被还原（3）气浮絮凝法【Fe–C–污水（pH：5-6）】方程式：阴极：阳极：后续反应：c✓t-✓XHt→Fetoh'T13170.6mot-✓1.Zygote-0-6122-1C-tspa.717CO202←OH-CHAHx-X*tht'AKEI↳3molten¥!,✓21-1425=1424AFe-2e'=Feet.THAT:21-120-45=0'if4HtLIFE"-102-110420=4fecothslt.IE#lt8Ht乐学高考2019届第4页共7页例：电浮选凝聚法是工业上采用的一种处理污水 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，下图是电解污水实验装置示意图。接通直流电源后一段时间，在A电极附近有深色沉淀物沉积下来，在B电极附近有气泡产生。气泡可将污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层，积累到一定厚度时刮去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。试根据以上实验现象以及图示回答下列问题：（1）电解池的电极A、B极性分别为______、______（填“阴极”、“阳极”）（2）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的________。a．H2SO4b．BaSO4c．Na2SO4d．NaOHe．CH3CH2OH（3）电解池阳极的电极反应分别是①______________________；②4OH－-4e－＝2H2O＋Ｏ2↑。（4）电极反应①和②的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是______________________________________。（2017•梅州模拟）电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，即保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）3胶体，Fe（OH）3胶体具有吸附作用，可吸附水中的污物而使其沉淀下来，起到净水的作用，其原理如图所示。下列说法正确的是（）A．石墨电极上发生氧化反应B．根据图示，物质A为CO2C．为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量乙醇D．甲烷燃料电池中CO32﹣向空气一极移动HI#tPAFAHIHt✓-x'xrxXFe-ze-=Few✓BHITAc.,-it'-x✓×⇒X乐学高考2019届第5页共7页二、阳极材料惰性型（离子放电）1、离子放电的顺序阳极：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。阴极：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸中）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水中）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+口诀：阴极_______________阳极______________例：电解CuSO4溶液CuSO4练：电解NaCl溶液电解Na2SO4溶液电解CuCl2溶液例：（2017•碑林区校级模拟）如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极．将电源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色．则以下说法正确的是（）A．电源B极是正极B．（甲）、（乙）装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量比为1：2：2：2C．欲用（丙）装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液D．装置（丁）中X极附近红褐色变浅，说明氢氧化铁胶粒带负电荷HEHEc.Pt.---°°!poz504413043.Eastfi,tht-l--:ftp.f2HT-12E-th/lEys-ICu.AgIHz21420+25=1-12/-1201-1'(ifFEY)12%l¥¥i.102fly,1404'-46=240-1024HEYZhao-45=024-14kta4.TAI)04,zcusoy-izthoi.tt#2CutOzft2HiS04yEfpzpHfkIcuaf4AgN03-124204Ag-102/+4*03NaOH\2Nacl-12420Hit-144-12111604HIT"dryHrOr''Ef'H4fc"onOh"¥H4¥¥"PHIB+-HIHtHIFARAFATAHtAgCuXO,CnCkH2✓I:2:2i2Xya"¥in"¥乐学高考2019届第6页共7页2、卤酸盐制备模型例：（1）用图所示NaClO的发生装置对海水进行消毒和灭藻处理．①装置中由NaCl转化为NaClO的化学方程式是__________________________________________．②若每隔5-10min倒换一次电极电性，可有效地解决阴极的结垢问题．试用电极反应式并结合必要的文字进行解释_____________________________________________________________________________________________________________．三、熔融态冶炼研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用如下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．①写出阳极所发生反应的电极反应式：_______________________．②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释）_______________________________________________________．（2016•盐城二模）用如图所示装置（熔融CaF2﹣CaO作电解质）获得金属钙，并用钙还原TiO2制备金属钛．下列说法正确的是（）A．电解过程中，Ca2+向阳极移动B．阳极的电极反应式为：C+2O2﹣﹣4e﹣═CO2↑C．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少D．若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“+”接线柱是Pb电极A''the'¥'''Naa-1%07HH'path↳day'tNaOHNacoNaClOH-OH-OH'OH'445737-ChfClifChf4242NacltHuoNaclotthfpay--OOCacoz.MGCOH)z1317:sci-re'=ClifChik't'K'EFXHCI.Huo.Easy311711177Cabos-MglotthNa.Mg.At.CaI-HEE.tt?yi2a.4E#lAxtiEikil-['Fit.¥si±],-20".ai--Oif!C-Lie'-120=-0024opcaOz2CaotC¥2CatCozy'KatTio,Kao-1TiCtix---31£B*✓Xpbo,X乐学高考2019届第7页共7页口诀总结：原电池电解池e方向负到正负到阴，正到阳（溶液中无e-）离子方向正正负负阴阳相吸氧化还原负氧正还阳氧阴还pH/e/m正增负减阴盛阳衰产物看信息阴极铜银氢气、阳极卤素氧气牺牲阳极、保护阴极117¥!)12£Sg