2017年高三化学总复习（专题攻略）之电化学6电解原理的应用

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1、电解原理的应用【高考预测】1.（★★★）氯碱工业，电镀，冶金的原理；2.（★★）电解电极方程式的书写。1.（2015山东）利用LiOH和钻氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备,钻氧化物对通过处理钻渣获得。利用如图装置电解制备LiOIl,两电极区电解液分别为LiOII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”）。【答案】LiOH；2C1~—2e~=Cl21；B【解析】根据示意團，B极区生产Hb,同时生成LiOH,则B极区电解液不能是LiCl滚液，如果是g溶'液则无法得到纯净的UO

2、H,则B极区电解液为UOH滚液；电极A为阳极，阳极区电解液为UC1滚液，根据放电顺序，阳极上CT失去电子，贝U阳极电极反应式为：2CT-2e-=Cht5根据电流方向，电解过程中U+向B电极迁移。一.电解原理应用1.电解饱和食盐水⑴电极反应阳极：2Cr-2e-=Cl21（反应类型:氧化反应）。阴极：2H++2e_=H2t（反应类型：还原反应）。⑵总反应方程式:2NaCl+2H2O^^2NaOH+H21+C12t；离子方程式：2（：1一+2出0里蜃20旷+比t+C12f。重l~IH;-n2电解饱和食盐水实验装置【名师点拨】©NaCl溶液中的）kf、I「在通电后向阴极

3、移动，1「放电，使水的电离平衡右移，011一浓度增大，如果NaCl溶液中加了酚豔，阴极先变红。②阳离子交换膜（以电解NaCl溶液为例），只允许阳离子（Na+）通过，而阻止阴离子（C1一、0旷）和分子（C1J通过，这样既能防止氏和CL混合爆炸，又能避免CL和NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱质量。1.电解精炼铜电解装置电极反应电极材料阳极粗铜（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au）Cu-2eZn-2e——ZnFe~2e——Fe粗铜中的Ag、Au不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥阴极纯铜Cu^+2eCu电解质溶液CuSOi溶液Ci?浓度减小3.电镀（Fe表面镀Cu）阴

4、极：镀件（Fe）阳极：镀层金属（Cu）电解质溶液：含镀层金属离子的溶液（含Cu汁的盐溶液）4.电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金屈Na、Ca.Mg.Al等。（1）冶炼钠由解2NaCl（熔融）圭竺2Na+CLt电极反应阳极：2Cl--2e_=Cl2t；阴极：2Na++2e_^2Nao⑵冶炼镁由解MgClX熔融）宴弐g+CLf电极反应阳极：2Cr-2e'=Cl2t；阴极：Mg2++2e_=Mgo⑶冶炼铝由®2AL03（熔融）＞^6处1+""电极反应阳极：60J_—12e~=302t；阴极：4Al3++12e~=4Alo典例1（2014海南）以石墨为电极，电解KI

5、溶液（其中含有少量酚瞰和淀粉）。下列说法错误的是A.阴极附远溶液呈红色B.阴极逸出气体C.阳极附近溶液呈蓝色D.溶液的pH变小【答案】D【解析】本题解题思路是：首先了解在电解反应原理。如果是惰性电极，则是电解质滚'液中的离子在阴极、阳极发生氧化还原反应。其次是拿握阳离子、阴离子放电顺序。最后是电极反应发生后的产物与溶液中其它物质反应的性质及相应的实验现象。就可迅速得到解答。以石墨为电极，电解KI滚液。阴离子在阳极的放电能力：I^OHo阳离子在阴极的放电能力是：HFC。所以该电解反应的方程式是：2KI+通申2^0I2+H2T+2KOH。由于在溶滋中含有少量酚酎和淀

6、紛，所以在阳极附近碘单质邁淀粉，滚液变为蓝色；在阴极由于产生氢气，滚酒显碱性，遇酚酎，滚液变为红色。因为产生了碱，滚酒碱性増强，所以滚滋的pH变犬。因此选项是D.典例2使用氯化钠作原料对以得到多种产品。（1）实验室用惰性电极电解100mL0.1mol・L_1NaCl溶液，若阴、阳两极均得到112mL气体（标准状况），则所得溶液的物质的量浓度是（忽略反应前后溶液体积的变化）o（2）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C12被完全吸收，制得有佼强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置。对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正

7、确的是A.。为正极，b为负极；NaClO和NaClB.a为负极，b为正极；NaClO和NaClC.a为阳极,b为阴极；HC10和NaClD.a为阴极,b为阳极;HC10和NaCl【答案】(1)0.1mol・L"1(2)B【解析】⑴畑尸找6)=0.005mol,参加反应的«(NaCl)=0.01mol,说明NzCl恰好电解完全，溶液变为NaOH滚液，?i(NaOH)=?i(Naa)=0.01mol；c(NaOH)=0.1mol-L_1o（2）电解饱和氯化钠溶液的总反应：2NaCl+2H2O^^2NaOH+H2t+CLt,题目要求使CL被完全吸收，则氯气必须在下部的

8、电极上产生，下部的电极是