高中化學(xué)電解原理

電解原理

編稿：顧振海審稿：潘廷宏責(zé)編：顧振海

［重點(diǎn)難點(diǎn)］

1.理解電解的基本概念和原理。

2.了解銅的電解精煉、電鍍銅。

3.會(huì)寫(xiě)電極反應(yīng)式、電解方程式，掌握環(huán)繞電解的計(jì)算。

［知識(shí)點(diǎn)講解］

［基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)引］

1.電解

陽(yáng)股-+陽(yáng)械

\?~r

由

^

電解3期

使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電解。如用惰性電極電解

CuCk溶液時(shí)，電極反應(yīng)式：

陽(yáng)極2c1—2e-=Cbt（氧化反應(yīng)）

陰極Cu2++2e-=Cu（還原反應(yīng)）

電解方程式為：

cucii—cu+as+

2.電解池

把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫做電解池或者電解槽。

皮雕池與宜旅皮源的連槎

其中跟直流電源或者原電池的負(fù)極相連的電極是電解池的陰極;跟直流電源或者原電池的正極相

連的電極是電解池的陽(yáng)極。

3.銅的電解精煉和電鍍銅⑴銅的精煉

■

電解翩僅J原理

陽(yáng)極Cu一2e—=Cu2+陰極Cu2+十2e一=Cu

⑵電鍍銅

電鍍銅和精煉銅的原理是一致的，但陰、陽(yáng)兩極材料略有差別：

①精煉銅時(shí)，粗銅板作陽(yáng)極，純銅片作陰極，用CuSO4溶液伽入一定量的硫酸）作電解液。

②電鍍銅時(shí)，鍍層金屬銅片）作陽(yáng)極，待鍍件（鐵片）作陰極，用含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)（CuSO

J配成電鍍液。

鍍件陰極

銅片

CuSO.寰矗

溶彼

［重點(diǎn)難點(diǎn)點(diǎn)撥］

一、電解原理

1.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電

我們知道，金屬導(dǎo)電時(shí)，是金屬內(nèi)部的自由電子發(fā)生的定向挪移，而電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電與金屬導(dǎo)

電不同。

1通電前n通電時(shí)

通地韌后精液里肉于咨新居意圖

通電前電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子在溶液中自由地挪移；通電后在電場(chǎng)的作用下，這些自由移動(dòng)的

離子改作定向挪移，帶負(fù)電荷的陰離子由于靜電作用向陽(yáng)極挪移，帶正電荷的陽(yáng)離子則向陰極挪移，

并在兩極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)。我們把：

借助于電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置，也就是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫電解池。

電解池中與直流電源負(fù)極相連的電極叫陰極，與直流電源正極相連的電極叫陽(yáng)極。

物質(zhì)能否導(dǎo)電是由其內(nèi)部能否形成定向挪移的自由電荷所決定的，對(duì)金屬就是自由電子，而對(duì)電

解質(zhì)溶液就是自由挪移的陰陽(yáng)離子。

2.電解

（1）概念：使電流流過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程叫電解。

（2）電子流動(dòng)的方向：

電子從外接直流電源的負(fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)到達(dá)電解池的陰極，電解池溶液中的陽(yáng)離子移向陰極，

并在陰極獲得電子而被還原，發(fā)生還原反應(yīng)；與此同時(shí)，電解池溶液中的陰離子移向陽(yáng)極，并在陽(yáng)極上

失去電子（也可能是陽(yáng)極很活潑而本身失去電子）而被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)。這樣，電子又從電解池的陽(yáng)

極流出，沿導(dǎo)線(xiàn)而流回外接直流電源的正極。

（3）電極反應(yīng)的類(lèi)型：陽(yáng)極反應(yīng)為氧化反應(yīng)，陰極反應(yīng)為還原反應(yīng)，故而陰極處于被保護(hù)的狀態(tài)，

而陽(yáng)極則有可能被腐蝕。

3、電極名稱(chēng)的進(jìn)一步理解

原電池：根據(jù)電子流動(dòng)的方向可以把電極分成正、負(fù)極。流出電子的電極（或者發(fā)生氧化反應(yīng)

的電極）為負(fù)極、流入電子的電極其（或者發(fā)生還原反應(yīng)的電極）正極；

電解池：根據(jù)離子的遷移方向可以把電極分成陽(yáng)極、陰極。陽(yáng)離子移向的電極（或者與直流電源

負(fù)極相連的電極）為陰極、陰離子移向的電極（或者與直流電源正極相連的電極）為陽(yáng)極。

⑴在原電池中，用正極、負(fù)極，其中負(fù)極流出電子

⑵在電解池中，用陽(yáng)極、陰極，其中陰極流入電子

（3）電解池的陽(yáng)極與原電池的正極相連，電解池的陰極與原電池的負(fù)極相連

4、電極反應(yīng)式和電解方程式的書(shū)寫(xiě)

<1〉化學(xué)變化的表示表示方法

為了表示化學(xué)變化的不同側(cè)面，化學(xué)變化主要用化學(xué)方程式表示。具體分類(lèi)如下：

（1）（普通）化學(xué)方程式

⑵氧化還原方程式（標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向、數(shù)目等）

⑶離子方程式

⑷電離方程式

⑸水解方程式

⑹熱化學(xué)方程式（標(biāo)明反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)及對(duì)應(yīng)的熱效應(yīng)）

⑺電極反應(yīng)式

⑻電解方程式

<2〉電極反應(yīng)式與電解方程式的書(shū)寫(xiě)

書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)，首先要搞清晰電極材料，然后分析溶液中離子情況，再根據(jù)陰、陽(yáng)極放電的規(guī)

律，得出相應(yīng)的結(jié)論。

電解過(guò)程總反應(yīng)方程式叫電解方程式（指電解時(shí)總的化學(xué)方程式或者離子方程式）。要正確書(shū)寫(xiě)

電解方程式，首先要正確寫(xiě)出電極反應(yīng)式，然后分析參加電極反應(yīng)的離子來(lái)自何種物質(zhì)，這樣才能正

確寫(xiě)出反應(yīng)物、生成物，配平且在等號(hào)上方注明電解"或者通電”。

書(shū)寫(xiě)的具體步驟：

⑴先查陽(yáng)極電極材料和確定溶液中的離子種類(lèi)

__>

如用C電極電解CuSO4溶液：溶液中有CuSO4=Cu2+十SO42一;尢0H++OH-

溶液中存在Cu2+、H+、OH一、SO42-共4種離子。

⑵由放電順序確定放電產(chǎn)物和電極反應(yīng)

放電能力CU2+/H+Cu2+放電生成Cu

OHSO42-,OH-放電生成

電極反應(yīng)：

陰極2CU2+十4e—=2Cu

陽(yáng)極40H——4e—=2H20十02t

溶液中余下的H+和S042—結(jié)合成新物質(zhì)H2S04O

⑶由電極反應(yīng)產(chǎn)物，寫(xiě)出總反應(yīng)式電解化學(xué)方程式

如上述反應(yīng)中的反應(yīng)物為CuSO4和皿0,產(chǎn)物是Cu、。2和HzSO],反應(yīng)式為:

由解

2CuSOa+2H202Cu+02t+2斗S04

5、電離、水解和電解的比較

發(fā)生條

發(fā)變化實(shí)質(zhì)實(shí)例

①合用

于電解

電解質(zhì)分離

質(zhì)

成自由挪移

的離子（在淄&十4HQ

②在溶

水溶液中形

液或者

在水合離

熔化

子）①電離是鹽

狀態(tài)

類(lèi)發(fā)生水解

中發(fā)生

組成鹽的酸反應(yīng)和電解

①發(fā)生

根陰禺子或反應(yīng)的先決

于某些

者金屬陽(yáng)離條件

鹽類(lèi)

子CN—±HQ6HCN+OH

（包括②電解要通

②在水Cl*

NH4+）和水入直流電才

溶液中

城副趣H+能發(fā)生

藏甯解質(zhì)

③水解惟獨(dú)

①惟獨(dú)電某些鹽類(lèi)才

解質(zhì)處于發(fā)生。普通

在直流電作

熔融狀態(tài)說(shuō)，水解反

用下，組成電

或者溶液應(yīng)是可逆

解質(zhì)的陰、陽(yáng)

中才干發(fā)的、微弱的

電離子（或者水電制

生

解中的H+、0H20220〃2H20—2Cd+CU+

-）在電極上

②要

發(fā)生氧化還

通入直流

原反應(yīng)

電，才發(fā)

生電解

6、電離方程式、離子方程式和電極反應(yīng)式的比較

表示內(nèi)容書(shū)寫(xiě)特點(diǎn)實(shí)例

①NaHS04;陶卜+F+&京

強(qiáng)電解質(zhì)徹底電離，

電用二表示，弱電解質(zhì)不完②H-S+H~0+HS

離表示電解質(zhì)在

全電離，用表示。多元-HSHjQ*+字一③

方熔融狀態(tài)或者

酸、堿分步電離分步書(shū)

程溶液中的電離NaHCBNF+Hg

式寫(xiě)（中學(xué)階段中多元弱

HCOjUH,+5

堿的電離可一步書(shū)寫(xiě)）

國(guó)KQ6=K』+Ck方

?NHT+6T=N璃9+H0

反應(yīng)物、生成物中易溶2

且易電離的寫(xiě)離子形②睥見(jiàn)舊招

離M

表示電解質(zhì)在溶式；其他物質(zhì)寫(xiě)份子式

子

液中的反應(yīng)。可方程式兩邊原子個(gè)數(shù)③6中雄船=Mg+3*

方

以表示同一類(lèi)和電荷均應(yīng)相等，固態(tài)④CJ”令2嵋Q二L匚整roH命

程

的反應(yīng)物質(zhì)間反應(yīng)不用離子

式

方程式表示（濃溶液間⑤snr=[Fdg)]g

的反應(yīng)普通也不用）⑥到+20"二心》寸"2HaO

①用惰性電極電解CuS04

溶液陽(yáng)極40H——4e—=2H

表示原電池或

要注明電極名稱(chēng)，得20+02T陰極Cu2++2e—=Cu

者電解池中的

（失）電子數(shù)②鋼鐵的吸氧腐蝕負(fù)極

電極反應(yīng)

Fe-*2e—=Fe2+

正極02+2H20+4e-=40H-

7、原電池、電解池和電鍍池的比較

原電池電解池電鍍池

定應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上

將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置

義一層其他金屬合金的裝置

Ere

裝

置

舉

例

稀磷酸CuCb(a-q)ZnCL(aq)

形

十①活動(dòng)性不同的兩電極（連接）①兩電極接直流電源①鍍層金屬接電源正極，待鍍

成

攵②電解質(zhì)溶液（電極插入其中并與電極自發(fā)反②兩電極插入電解質(zhì)金屬接電源負(fù)極

應(yīng)）溶液②電鍍液必須含有鍍層金屬的離

件

③形成閉合回路③形成閉合回路子

電

W負(fù)極較活潑金屬（電子流出的極）名稱(chēng)同電解池的命名，但有限

極陽(yáng)極與電源正極相連的極

“正極較不活潑金屬或者能導(dǎo)電的非金屬（電子流制陽(yáng)極必須是鍍層金屬陰極

名陰極與電源泉負(fù)極相連的極

生入的極）鍍件

稱(chēng)

陽(yáng)極氧化反應(yīng)；溶液中的陰離子失電

負(fù)極氧化反應(yīng)；金屬失電子

子，或者電極金屬失電子陽(yáng)極金屬電極失電子

正極還原反應(yīng)；溶液中的陽(yáng)離子得電子或者氧氣

陰極還原反應(yīng)；溶液中的陽(yáng)離子得電陰極電鍍液中陽(yáng)離子得電子

得電子（吸氧腐蝕）

子

外電路：外電路：同電解

池

負(fù)極一』正極電源負(fù),極導(dǎo)益-陰極

電源正極a導(dǎo)a陽(yáng)極

化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡婋娔苻D(zhuǎn)化為化學(xué)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)

能能能

變

裝

置

無(wú)外接直流電源有外接直流電源有外接直流電源

特

點(diǎn)

相

似

均能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且同一裝置中兩個(gè)電極在反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等。

之

處

舉

⑴銅鋅原電池；⑵氫氧燃燒電池⑴氯堿工業(yè)裝置；⑵電解精煉銅鍍鋅裝置

例

8、電解時(shí)電極放電順序的判斷

離子在電極上得失電子的能力與離子的性質(zhì)、溶液的濃度和溫度、電流的大小、電極的材料及電極間的距離等

都有關(guān)系。中學(xué)階段我們普通只討論電極材料的性質(zhì)、離子的氧化性強(qiáng)弱和還原性強(qiáng)弱對(duì)它們得失電子能力的影響。

⑴陽(yáng)極放電順序

首先看電極，如果是活性電極（指金屬活動(dòng)順序表Ag及Ag以前的金屬）則電極材料失電子，電極被溶解，溶

液中的陰離子不能失電子。如果是惰性電極（PtAu、石墨），則要再看溶液中的陰離子的失電子能力，此時(shí)根據(jù)陰

離子放電順序加以判斷。

陰離子放電順序：

S2->I->Br->Cl->0H-〉含氧酸根〉F-（實(shí)際上在水溶液中的電解，0H-后面的離子是不可能放電的，因?yàn)樗?/p>

供0H-的會(huì)放電）

⑵陰極放電順序

陰極本身被保護(hù)，直接根據(jù)陽(yáng)離子放電順序進(jìn)行判斷，陽(yáng)離子放電順序：

Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>A13+>Mg2+（類(lèi)似，在水溶液中的電解，H+后面的離子普通是不放

電的，因?yàn)樗峁┑腍+會(huì)放電；但離子的放電順序往往還與溶液的酸堿性、溫度、離子的濃度等有關(guān)）

9、電解質(zhì)溶液的電解規(guī)律（惰性電極）

電解質(zhì)實(shí)“如上溶液的石、、

電解陰極陽(yáng)極總方程式備注

物質(zhì)

強(qiáng)堿的含電解

氧酸鹽不變質(zhì)起

Na2S04導(dǎo)電

作用，

含氧酸H2O4H++4e—=2H2f40H—4e-=02t+2%02HO—21^UQzt

降低其量

HSO

24不變，

強(qiáng)堿水減

升高

KOH

具體看

金屬陽(yáng)

離子水

解能力

與生成

的氣體

弱堿的非

溶于水

含氧酸鹽相當(dāng)

后的反

=于電

（氟化物Cu2++2e—CuI2C1——2e—=C121

CuQj-Cu+Cl2f應(yīng)。此處

除解質(zhì)

本身Cl2溶于分解，

外）CuCl?

水的酸水不

性強(qiáng)于參加

CU2+水反應(yīng)

解的酸

旺，加以

pH下降

非含氧酸rih4s

2Br-?-2e-=Br

（HF除2H+2e-=Ht2升高

+2-囪+坨T

外）HBr

強(qiáng)堿的非H2O,

A有麻士卜M.qc-ufori—rit4直

白書(shū)乎皿U2rV121〃網(wǎng)

產(chǎn)生

NaClCl-+H2f+Cl21f

堿或

弱堿的含酸

2CU9O+2%()皿2Cu

H2O4

氧酸鹽Cu2++2e—=2CuI40H—4e-=02t+2%0降低

Cu2++522H2s0-

CuSO彳

10、電解質(zhì)溶液電解時(shí)（均為惰性電極），pH變化情況，電解液復(fù)原所需加入物質(zhì)及電解類(lèi)型（與

上面的9相互對(duì)照補(bǔ)充）

⑴分解水型：含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬的含氧酸鹽（如NaOH、H2s04、&S0,等）的電解。陰極：

4H++4e-=2H2t

陽(yáng)極：40H-4e-=02t+2r0

以L(fǎng)、電解

總反應(yīng)：2H2。2H2t+qt

陰極產(chǎn)物：H2；陽(yáng)極產(chǎn)物：

電解質(zhì)溶液復(fù)原加入物質(zhì)：H20。

pH變化情況：原來(lái)酸性的溶液pH變小，原來(lái)堿性的溶液pH變大，強(qiáng)酸（含氧酸）強(qiáng)堿的正鹽溶

液pH不變。

（2）分解電解型：無(wú)氧酸（除HF夕卜）、不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽（氟化物除外）的電解，如

HC1、CuCl2等。

陰極：Cu2++2e-=Cu

陽(yáng)極：2C1--2e-=Cl2t

、由

總反應(yīng)：CuCl2—=Cu+Cl2t

陰極產(chǎn)物：酸為皿，鹽為金屬；陽(yáng)極產(chǎn)物：鹵素等非金屬單質(zhì)。

電解液復(fù)原加入物質(zhì)為原溶質(zhì)，如電解CuCk溶液，需加CuCbo

pH變化情況：如電解無(wú)氧酸溶液pH變大但不會(huì)超過(guò)7;如為鹽溶液的電解則視無(wú)氧酸根的情況而

定（如：電解cue、溶液時(shí)，由于生成的cq溶于水產(chǎn)生的酸性強(qiáng)于Cu2+水解產(chǎn)生的酸性，所以pH下降；

電解Na2,溶液時(shí)，由于生成NaOH使pH升高）。

（3）放氫生堿型：活潑金屬的無(wú)氧酸鹽（氟化物除外）溶液的電解，如NaCl、MgBr⑵等。陰極：

2H++2e-=H2t陽(yáng)極：2C1--2e-=Cl2t

電解

總反應(yīng)：2NaCl+2H:02NaOH+H2t+CJt

陰極產(chǎn)物：堿和皿；陽(yáng)極產(chǎn)物：鹵素等非金屬單質(zhì)。電解飽和食鹽水的產(chǎn)物分別為NaOH和尢以及

電解液復(fù)原加入物質(zhì)為鹵化氫。電解飽和食鹽水，要使電解質(zhì)溶液復(fù)原需加入HC1。pH變化情況：

電解液pH顯著變大

（4）放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽溶液的電解，如CuSO廠AgNO3等。

陰極：2Cu2++4e-=2Cu

陽(yáng)極：40H—4e-=02t+2I"0

電解

總反應(yīng)：2CuS0a+2HSO'=2Cu+02t+2H>S0%

陰極產(chǎn)物析出不活潑金屬單質(zhì)；陽(yáng)極產(chǎn)物是該鹽對(duì)應(yīng)的含氧酸和氧氣本例中分別是CU以及H2s04、

02.

電解液復(fù)原加入物質(zhì)為不活潑金屬的氧化物（金屬價(jià)態(tài)與原鹽中相同）。如電解CuSO,溶液，復(fù)

原需加入CuO。

pH變化情況：溶液pH顯著變小。

11、實(shí)驗(yàn)分析：電解CuClz溶液(1)電極材料

陰極可用惰性電極，甚至較活潑的金屬，但陽(yáng)極需使用惰性電極，否則會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解。

(2)惰性電極普通指金、鉗、石墨電極，而銀、銅等均是活性電極。

(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：通電后，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，陰極石墨棒上析出一層紅色固體，陽(yáng)極表面有氣

泡放出，可聞到刺激性氣味。

(4)淀粉碘化鉀試紙的作用：檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物是否為C“。使用時(shí)應(yīng)先潤(rùn)濕并纏于玻棒端或者用鑲子

夾持，作用時(shí)間不宜太久，否則變藍(lán)后的試紙又會(huì)失去藍(lán)色。

12、電解原理的應(yīng)用

⑴氯堿工業(yè)

如電解飽和食鹽水可制得NaOH、CL.而電解稀NaCl溶液可制備N(xiāo)aClO。

電解

27就：|+2HQ—2N心1+H21+C2f

⑵電鍍利用電解原理進(jìn)行設(shè)計(jì)

陽(yáng)極鍍層金屬〃電鍍池4陰極鍍件迎〃十熊一二匝電解質(zhì)溶

液(電鍍狼)含跪〃

電鍍與普通的電解本質(zhì)相同，但在電極材料、電極反應(yīng)(是同種金屬的得失電子，宏觀上無(wú)新物質(zhì)

生成)、溶液濃度(電解過(guò)程濃度普通會(huì)發(fā)生變化，但電鍍則不變)的變化等均有差別。

⑶精煉銅

［用極粗酌C'u-2c

精煉嗣藉銅CiF*+2e"—Cu

（電群成溶液（」iS04（aq）

⑷電解法冶煉金屬

一些較活潑的金屬常用電解的方法冶煉，如Na、Mg、Al等金屬（這是因?yàn)檫@些金屬的陽(yáng)離子的氧

化性很弱，難以找到經(jīng)濟(jì)實(shí)用的還原劑，從這個(gè)意義上看，電源的負(fù)極是最強(qiáng)的還原劑）。

rfa搟

2國(guó)“01（爆觸）一泌就03t

施偵憤融）擎萸，母t

出融尸

ZAKM暗^尸山福上抓，十*h牛

例如：

用石墨作電極電解熔融的氧化鋁

①原料由鋁土礦提純得到純A10）

②設(shè)備電解印系蠢鋼導(dǎo)電棒

③原理在熔化條件下ALOr2A13++3O2-

陰極4A13++12e—=4A1

陽(yáng)極602——12e—=302t

總反應(yīng)式：

注意：

①冰晶石作熔劑，降低A1G的熔點(diǎn)；

②電解過(guò)程中，定期補(bǔ)充碳?jí)K；

③由鋁磯土制備純A1。

二、銅的電解精煉

原理：電解時(shí)，用粗銅板作陽(yáng)極，與直流電源的正極相連；用純銅板作陰極，與電源的負(fù)極相

連，用CuSO4溶液（加入一定量的硫酸）作電解液。

2~

CuSO4溶液中主要有Cu2+、SO4、H+、0H通電后H+和C112+移向陰極，并在陰極發(fā)生

2-

Cu2++2e-=Cu,0H-和SO4移向陽(yáng)極，但陽(yáng)極因?yàn)槭腔钚噪姌O故而陰離子并不放電，主要為陽(yáng)極（活

潑及較活潑金屬）發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解，陽(yáng)極反應(yīng)：Cu-2e-=Cu2+?

電解過(guò)程中，比銅活潑的Zn、Fe、Ni等金屬雜質(zhì)，在銅溶解的同時(shí)也會(huì)失電子形成金屬陽(yáng)離子而

溶解，此時(shí)陰極仍發(fā)生Cu2++2e-=Cu,這會(huì)導(dǎo)致電解液中硫酸銅的濃度不發(fā)生變化；Ag、

Au不如Cu易失電子，Cu溶解時(shí)它們以陽(yáng)極泥沉積下來(lái)可供提煉Au、Ag等貴金屬。

結(jié)論：

該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了提純銅的目的。

三、電鍍銅

鑲件朗BI

鋼陽(yáng)極

電鐐池

1.原理：

電鍍時(shí)，普通都是用含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液為電鍍液；把待鍍金屬制成品浸入電鍍液中與直

流電源的負(fù)極相連，作為陰極，而用鍍層金屬為陽(yáng)極，陽(yáng)極金屬溶解在溶液中成為陽(yáng)離子，移向陰極，

并在陰極上被還原成金屬析出。

電鍍銅規(guī)律可概括為陽(yáng)極溶解，陰極沉積，電解液不變”。

工業(yè)上電鍍常使用有毒電鍍液，因此電鍍廢水應(yīng)回收實(shí)用物質(zhì)、降低有害物質(zhì)含量后，達(dá)標(biāo)排放，

以防污染環(huán)境。

2.實(shí)驗(yàn)分析：

電鍍銅實(shí)驗(yàn)

(1)待鍍件需酸洗去除表面的銹。

(2)電鍍液CuSO4中加氨水制成銅氨溶液以降低Cu2+濃度使鍍層光亮。

［典型例題剖析］

例L用兩支惰性電極插入500mL的AgNO3溶液中，通電電解。當(dāng)電解質(zhì)溶液的pH由6.0變?yōu)?.

0時(shí)(設(shè)電解時(shí)陰極沒(méi)有氫氣析出，且電解液在電解先后體積變化可以忽略)，則電極上析出銀的質(zhì)量是

0

A.27mgB.54mgC.108mgD.216mg

［分析］

根據(jù)離子放電順序，先寫(xiě)出兩極的電極反應(yīng)式：

陽(yáng)極：40H—4e-=02t+2I|0①

陰極：4Ag++4e-=4Ag②

其中0H-來(lái)自水，所以總的電解反應(yīng)式：

由曜由曜

4Ag++2H2。4AgI+0,t+伯或者4AgN0+2Hfi4Ag+02t+4HN03因?yàn)橛蠬NO3生成，所以

pH要變小。生成HNO3的物質(zhì)的量為(IX-

10-6)x0.5?0.5頃1圳，所以析出銀的質(zhì)量為0.50-anolx108g/mol=54mg

答案：B

例2.如圖所示A為一張浸透淀粉碘化鉀溶液并滴有酚酰試劑的濾紙，a、b為兩張緊貼在濾紙上的

鉗片，并用導(dǎo)線(xiàn)和直流電源M、N兩極相連接，通電后，在a周?chē)^察到無(wú)色溶液變?yōu)樗{(lán)色。

(1)電源哪一個(gè)極是正極？哪極是負(fù)極？

(2)b周?chē)捎^察到什么現(xiàn)象？為什么？

［分析］

本題裝置實(shí)際上是電解KI溶液，由于a、b為鉗電極是惰性電極，則在陽(yáng)極上放電的應(yīng)是I其電極

反應(yīng)為：21--2e—1若陰極是水電離出來(lái)的H+放電，其電極反應(yīng)為：2H,+2e—Hzt,由于H+在陰極上不斷

放電，破壞了水的電離平衡，使陰極附近0H-濃度增大。從題給條件分析可知，a周?chē)^察到藍(lán)色，說(shuō)

明有端生成，所以a為陽(yáng)極、b為陰極，而與之相連中的電源M極為正極，N極其負(fù)極，b周?chē)吁Ｔ囈?/p>

變紅色。

答案：

(DM是電源的正極，N為負(fù)極;

(2)b極周?chē)煽吹饺芤杭t色，因?yàn)閎極其陰極，其電極反應(yīng)為2H++2e-=H2T,由于H+不斷放電破

壞了水的電離平衡，［0H-］增大，使得b極附近堿性增大，酚酰變紅。

例3.若在鐵片上鍍鋅，以下敘述中錯(cuò)誤的是()

A.可把鐵片與電源的正極相連

B.電解質(zhì)必須用含有鋅離子的可溶性鹽

C.鋅極發(fā)生氧化反應(yīng)

D.鐵極的電極反應(yīng)式為Zn2++2e-=Zn

［分析］

電鍍的實(shí)質(zhì)就是以非惰性電極其陽(yáng)極的一種特殊的電解。電鍍時(shí)普通以鍍層金屬為電解池的陽(yáng)極，

待鍍件為陰極，含鍍層金屬離子的電解溶液為電鍍液。電鍍過(guò)程中鍍層金屬發(fā)生氧化反應(yīng)而成為離子溶

入電解液，其離子則在待鍍件上發(fā)生還原反應(yīng)而析出，且電解質(zhì)溶液濃度普通不變。故而本題惟獨(dú)A項(xiàng)

不正確。

答案：A

例4.串聯(lián)電路中的四個(gè)電解池分別裝有0.ImolL-i的下列溶液，用鉗電極電解，連接直流電源一

段時(shí)間后，溶液的pH最小的是()

A.CuCl2B.NaClC.AgNOsD.KNO3

［分析］

本題主要考查電解原理、離子放電順序及電解后溶液pH變化等問(wèn)題。理解電解原理并熟悉掌握陰、

陽(yáng)離子的放電順序是解本題的關(guān)鍵，在電解時(shí)，如果H+或者0H-在電極上放電往往會(huì)導(dǎo)致電極附近溶

液H+或者0H-濃度發(fā)生改變，從而引起電極附近pH變化。對(duì)于電解CuCL溶液，盡管H+或者0H-都沒(méi)

有在陰極或者陽(yáng)極上放電，但由于CuCb是強(qiáng)酸弱堿鹽，水解后溶液呈酸性，因此若CuCl?徹底電解后，

如果不考慮C”溶于水生成HC1和HICI