知识点总结

        电解原理在工业生产中有着广泛的应用。对于比较活泼的金属,我们常用电解的方法制取,还可以采用电解的方法对某些金属进行精炼提纯;也可以采用电解的方法制取氢氧化钠、氢气和氯气等;为了增强美观,我们可以在金属或其他物品表面镀上一薄层其他金属或合金,以增强金属的抗腐蚀能力——这就是电镀。

         1、借助于电流在两极发生氧化还原反应的装置,叫电解池或电解槽。电解池就是一种把电能转化为化学能的装置。

         2、电解池的构成条件:直流电源、电极、电解质溶液或熔融的电解质,用导线连接成闭合电路。电解池的电极名称及电极反应:电解池的两极由电极与电源正、负极的联接情况直接判断。阴极:与电源的负极相连的电极;吸引溶液中的阳离子、得电子、还原反应。阳极:与电源的正极相连的电极,吸引溶液中的阴离子、失电子、氧化反应。

        3、电解池的阴阳极的判断:①阴极:得电子,还原反应。电极本身不参加反应,一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子;②阳极:失电子,氧化反应。若为金属(非惰性)电极,电极失电子;若为惰性电极,电解质溶液中阴离子“争”失电子

        4、铜的电解精炼:应用电解原理,进行粗铜的提纯。

       ①粗铜作阳极,纯铜作阴极,用CuSO4溶液(含铜离子的电解质溶液)作电解液。

       ②电极反应:阴极:Cu2++2e-=Cu   阳极:Cu-2e-=Cu2+

      ③比铜活泼的金属杂质——以阳离子形式进入溶液中;比铜不活泼的金属杂质(金银等贵重金属)——形成阳极泥,沉积在阳极底部。

       说明:电解精炼铜过程中CuSO4溶液的浓度基本不变

        电镀:若把阴极精铜棒换成铁棒,电解过程不变,但不是精炼铜了,而叫电镀铜。①电镀:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。②电镀材料的选择:阴极——镀件 阳极——镀层金属  电镀液——含有镀层金属离子的溶液。③电镀过程的特点:牺牲阳极;电镀液的浓度(严格说是镀层金属离子的浓度)保持不变;在电镀的条件下,水电离产生的H+、OH-一般不放电。④实例:在铁制品上镀铜:阳极——铜 阴极——铁制品  电镀液——CuSO4溶液。


常见考法

        本部分知识经常以选择、填空、计算等形式考查电解池的电极反应,电极产物的量的计算,以及常见电解质的电解反应,三种电池的综合考查等。知识的难度较大,计算的强度高,一定要记住两个守恒:电荷守恒、质量守恒。


误区提醒

        1、电镀:镀层金属作阳极,待镀金属作阴极,含有镀层金属阳离子的盐溶液做电解液就可以构成电镀装置。

        2、金属做阳极本身失去电子,含有镀层金属阳离子的盐溶液做电解液,电镀之后为使镀层稳固,还应放在钝化液中,控制一定条件使H+、OH-不参加反应。

       3、电镀的结果是:阳极金属不断减少,阴极镀层金属不断增加,而电镀液中所含金属离子的浓度保持不变。

       4、电镀与电解一般区别为:①电镀时阳极为镀层金属,阳极参加反应,而电解时阳极不一定参加反应;②电镀液中的金属阳离子与阳极金属相同,而电解时则不一定相同;③电镀后电解液浓度不变,而电解时电解液浓度可能发生变化。

        5、原电池、电解池和电镀池的判别:

       (1)单池判断规律:若无外接电源则为原电池(符合原电池的构成原理),若有外接电源且阳极材料与电解液中阳离子为同种元素则为电镀池,有外接电源符合电解池的基本构造则为电解池;

       (2)组合池判断规律:当多池组合时,若无外电源,则该组合中必有一池为原电池,通常选择两极活泼性差异最大的池,若有外电源,则各池均为电解池(再看是否有特殊构造以判断是否有电镀池)。

【典型例题】

例析:

1L0.1mol/L的AgNO3溶液在以银作阳极,铁作阴极的电解槽中电解,当阴极增重2.16g时,下列判断正确的是(设电解按理论进行,溶液不蒸发)(    )

A. 溶液的浓度变为0.08mol/L   B. 阳极上产生112mL的氧气(标准状况)

C. 转移的电子数是1.204×1022个 D. 反应中有0.02mol的Ag被氧化

解析:

依据电极和电解液可知该装置为电镀池,其电极反应为:阳极Ag-e-=Ag+;阴极:Ag++e-=Ag;由此可知在电镀过程中溶液的浓度并没有发生改变,所以选项A是不正确的;由于阳极上没有氧气生成,所以选项B也是错误的;在电极反应中转移的电子的数目为:(2.16g/108g/mol)×6.02×1023/mol=1.204×1022,且有0.02mol的Ag失去电子.

答案:CD