1、电解原理重点难点1理解电解的基本概念和原理。2了解铜的电解精炼、电镀铜。3会写电极反应式、电解方程式，掌握围绕电解的计算。知识点讲解基础知识导引1电解 电解 CuCl2 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。如用惰性电极电解 CuCl2 溶液时，电极反应式：阳极 2Cl2e=Cl2（氧化反应）阴极 Cu2+2e=Cu（还原反应）电解方程式为：CuCl 2 Cu+Cl22电解池把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 电解池与直流电源的连接 其中跟直流电源或原电池的负极相连的电极是电解池的阴极；跟直流电源或原电池的正极相连的电极是电解池的阳极。3铜的电解精炼和电镀
2、铜铜的精炼以粗铜做阳极，精铜做阴极，硫酸铜（加入一定量的硫酸）做电解液，如图： 电解精炼铜原理 两极反应式如下：阳极 Cu2eCu 2+阴极 Cu2+2e=Cu电镀铜电镀铜和精炼铜的原理是一致的，但阴、阳两极材料略有差别：1、精炼铜时，粗铜板作阳极，纯铜片作阴极，用 CuSO4 溶液(加入一定量的硫酸) 作电解液。2、电镀铜时，镀层金属(铜片)作阳极，待镀件(铁片)作阴极，用含有镀层金属离子的电解质(CuSO 4)配成电镀液。 镀铜 重点难点点拨一、电解原理1电解质溶液的导电我们知道，金属导电时，是金属内部的自由电子发生的定向移动，而电解质溶液的导电与金属导电不同。 通电前电解质溶液中阴、阳离
3、子在溶液中自由地移动；通电后在电场的作用下，这些自由移动的离子改作定向移动，带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动，带正电荷的阳离子则向阴极移动，并在两极上发生氧化还原反应。我们把：借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转化为化学能的装置叫电解池。电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极，与直流电源正极相连的电极叫阳极。物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的，对金属就是自由电子，而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。2电解（1）概念：使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。（2）电子流动的方向：电子从外接直流电源的负极流出，经导线到达电解池的阴极
4、，电解池溶液中的阳离子移向阴极，并在阴极获得电子而被还原，发生还原反应；与此同时，电解池溶液中的阴离子移向阳极，并在阳极上失去电子（也可能是阳极很活泼而本身失去电子）而被氧化，发生氧化反应。这样，电子又从电解池的阳极流出，沿导线而流回外接直流电源的正极。（3）电极反应的类型：阳极反应为氧化反应，阴极反应为还原反应，故而阴极处于被保护的状态，而阳极则有可能被腐蚀。3、电极名称的进一步理解原电池：根据电子流动的方向可以把电极分成正、负极。流出电子的电极（或发生氧化反应的电极）为负极、流入电子的电极为（或发生还原反应的电极）正极；电解池：根据离子的迁移方向可以把电极分成阳极、阴极。阳离子移向的电极（
5、或与直流电源负极相连的电极）为阴极、阴离子移向的电极（或与直流电源正极相连的电极）为阳极。在原电池中，称正极、负极，其中负极流出电子在电解池中，称阳极、阴极，其中阴极流入电子电解池的阳极与原电池的正极相连，电解池的阴极与原电池的负极相连4、电极反应式和电解方程式的书写化学变化的表示表示方法为了表示化学变化的不同侧面，化学变化主要用化学方程式表示。具体分类如下：（普通）化学方程式氧化还原方程式（标出电子转移方向、数目等）离子方程式电离方程式水解方程式热化学方程式（标明反应物、生成物的状态及对应的热效应）电极反应式电解方程式电极反应式与电解方程式的书写书写电极反应，首先要搞清楚电极材料，然后分析溶
6、液中离子情况，再根据阴、阳极放电的规律，得出相应的结论。电解过程总反应方程式叫电解方程式(指电解时总的化学方程式或离子方程式 )。要正确书写电解方程式，首先要正确写出电极反应式，然后分析参加电极反应的离子来自何种物质，这样才能正确写出反应物、生成物，配平且在等号上方注明“电解 ”或“通电” 。书写的具体步骤：先查阳极电极材料和确定溶液中的离子种类如用 C 电极电解 CuSO4 溶液：溶液中有 CuSO4=Cu2+SO42；H 2O H+OH-。溶液中存在 Cu2+、H +、OH 、 SO42共 4 种离子。由放电顺序确定放电产物和电极反应C 电极为惰性电极，不参加反应。放电能力 Cu 2+H
7、+ Cu 2+放电生成 CuOHSO 42，OH 放电生成 O2电极反应：阴极 2Cu 2+4e=2Cu阳极 4OH -4e2H 2O+O2溶液中余下的 H+和 SO42结合成新物质 H2SO4。由电极反应产物，写出总反应式电解方程式如上述反应中的反应物为 CuSO4 和 H2O，产物是 Cu、O 2 和 H2SO4，电解方程式为：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO45、电离、水解和电解的比较发生条件 变化实质 实 例 电 离适用于电解质在溶液或熔化状态中发生电解质分离成自由移动的离子（在水溶液中形在水合离子）CuSO4=Cu2+SO42-水 解与水电离产生的H+或 OH-结合成
8、难电离物质等在水溶液中发生组成盐的酸根阴离子或金属阳离子（包括 NH4+）和水电离出的 H+或 OH结合成弱电解质CN-+H2O HCN+OH-Cu2+2H2O Cu(OH)2+2H+ 电 解只有电解质处于熔融状态或溶液中才能发生要通入直流电，才发生电解在直流电作用下，组成电解质的阴、阳离子（或水中的H+、 OH）在电极上发生氧化还原反应2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4 电离是盐类发生水解反应和电解反应的先决条件电解要通入直流电才能发生一般说，盐类的水解反应是可逆的、微弱的；其他物质（如CaC2、醇钠、卤代烃、酯、多糖、蛋白质等）的水解程度与物质自身有关。6、电离方程式、离子
9、方程式和电极反应式、电解方程式的比较表示内容 书写特点 实 例电离方程式表示电解质在熔融状态或溶液中的离解的式子强电解质完全电离，用“=”表示，弱电解质不完全电离，用“ ”表示。多元酸、碱分步电离分步书写（中学阶段中多元弱碱的电离可一步书写）NaHSO4=Na+H+SO42- H2S+H2O H3O+HS-HS-+H2O H3O+S2-NaHCO3=Na+HCO3-HCO3- H+CO32-Al(OH)3 Al3+3OH- 离子方程式表示弱电解质等在溶液中的反应。可以表示同一类的反应反应物、生成物中易溶且易电离的写离子形式（包括弱酸、弱碱、难电离物质等）；其他物质写分子式。方程式两边原子个数和
10、电荷均应守恒，固态物质间反应不用离子方程式表示（浓溶液间的反应一般也不用）NH4+OH- NH3+H2ONH4+OH- NH3H2OCu+2Ag+=2Ag+Cu2+Al3+3H2O Al(OH)3+3H+Fe3+3SCN-=Fe(SCN)32H+SO42-+Ba2+2OH-=BaSO4+2H2OCH3CH2Cl+OH- CH3CH2OH+Cl-C6H5O-+CO2+H2O C6H5OH+HCO3-CH3COOCH2CH3+OH- CH3COO-+CH2CH3OH CaC2+2H2O Ca2+2OH-+C2H2 4Ag+2H2O 4Ag+O2+4H+电极反应式 表示原电池或电解池中的电极反应 要
11、注明电极名称，得（失）电子数 用惰性电极电解 CuSO4 溶液阳极 4OH-4e-=2H2O+O2阴极 Cu 2+2e-=Cu 钢铁的吸氧腐蚀（铁本身是活泼电极，参加反应）负极 Fe2e=Fe2+正极 O2+2H2O+4e-=4OH- 电解饱和食盐水（用惰性电极）阳极：2Cl -2e-=Cl2阴极：2H +2e-=H2电解方程式 表示电解时物质变化的化学方程式 条件是“ 电解 ”用惰性电极电解硫酸铜时：2CuSO4+2H2O 2H2SO4+2Cu+O2用惰性电极电解饱和食盐水时：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2 7、原电池、电解池和电镀池的比较原电池 电解池 电镀池定 义 将化学
12、能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属或非金属表面镀上一层其他金属合金的装置装置举例形成条件 活动性不同的两电极（连接） 电解质溶液（电极插入其中并与电极自发反应）形成闭合回路 两电极接直流电源 两电极插入电解质溶液 形成闭合回路 镀层金属接电源正极，镀件接电源负极电镀液必须含有镀层金属的离子电极名称负极 较活泼金属（电子流出的极）正极 较不活泼金属或能导电的非金属（电子流入的极）阴极 与电源泉负极相连的极阳极 与电源正极相连的极名称同电解池的命名，但有限制阳极 必须是镀层金属阴极 镀件电极反应负极 氧化反应；金属或还原性气体失电子正极 还原反应；溶液中的阳离子得
13、电子或者氧化性气体得电子（吸氧腐蚀）阳极 氧化反应；溶液中的阴离子失电子，或电极金属失电子阴极 还原反应；溶液中的阳离子得电子阳极 金属电极失电子阴极 电镀液中阳离子得电子电子流向外电路：外电路：同电解池能量转变 化学能转变为电能 电能转化为化学能 电能转化为化学能装置特点 无外接直流电源 有外接直流电源 有外接直流电源，阳极为活泼金属且与电解液中阳离子为同一金属相似之处 均能发生氧化还原反应，且同一装置中两个电极在反应过程中转移电子总数相等。举 例 铜锌原电池；氢氧燃烧电池 氯碱工业装置；电解精炼铜 镀锌装置8、电解时电极放电顺序的判断离子在电极上得失电子的能力与离子的性质、溶液的浓度和温度
14、、电流的大小、电极的材料及电极间的距离等都有关系。中学阶段我们一般只讨论电极材料的性质、离子的氧化性强弱和还原性强弱对它们得失电子能力的影响。阳极放电顺序 看电极，如果是活性电极（指金属活动顺序表 Ag 及 Ag 以前的金属）则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要再看溶液中的阴离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断。阴离子放电顺序：S2I Br Cl OH 含氧酸根 F（实际上在水溶液中的电解，OH 后面的离子是不可能放电的，因为水提供的 OH会放电）阴极放电顺序阴极本身被保护，直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序：
15、Ag+Fe 3+Cu 2+Fe 2+Zn 2+H +Al 3+Mg 2+（类似，在水溶液中的电解， H+后面的离子一般是不放电的，因为水提供的 H+会放电；离子的放电顺序往往还与溶液的酸碱性、温度、离子的浓度等有关）9、电解质溶液的电解规律（惰性电极）被电解的物质 电解质实例 阴 极 阳 极 总方程式 溶液的 pH 备注强碱的含氧酸盐 Na2SO4 不 变含氧酸H2SO4 降 低H2O强碱 KOH4H+4e=2H2 4OH4e=O2+2H2O 2H2O 2H2O 2升 高电解质起导电作用，其量不变，水减少弱碱的非含氧酸盐(氟化物除外)CuCl2Cu2+2e=Cu 2Cl2e=Cl2 CuCl2
16、 Cu+Cl2具体看金属阳离子水解能力与生成的气体溶于水后的反应。此处Cl2 溶于水的酸性强于 Cu2+水解的酸性，所以 pH 下降电解质自身非含氧酸（HF 除外）HBr2H+2e=H2 2Br2e=Br2 2HBr Br2+H2升 高相当于电解质分解，水不参加反应强碱的非含氧酸盐 NaCl 2H+2e=H2 2Cl2e=Cl2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2 升 高电解质自身和水 弱碱的含氧酸盐 CuSO4 Cu2+42e=2Cu 4OH4e=O2+2H2O 2CuSO4+2H2O 2H2SO4+2Cu+O2降 低产生碱或酸10、电解质溶液电解时（均为惰性电极），pH 变化情
17、况，电解液复原所需加入物质及电解类型（与上面的 9 相互对照补充）（1）分解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如 NaOH、H 2SO4、K 2SO4 等）的电解。阴极：4H +4e-=2H2阳极：4OH -4e-=O2+2H2O总反应：2H 2O 2H2+O2阴极产物：H 2；阳极产物：O 2。电解质溶液复原加入物质：H 2O。pH 变化情况：原来酸性的溶液 pH 变小，原来碱性的溶液 pH 变大，强酸（含氧酸）强碱的正盐溶液 pH 不变。（2）分解电解质型：无氧酸（除 HF 外）、不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）的电解，如 HCl、CuCl 2 等。阴极：Cu 2+2e-=Cu阳极
18、：2Cl -2e-=Cl2总反应：CuCl 2 Cu+Cl2阴极产物：酸为 H2，盐为金属；阳极产物：卤素等非金属单质。电解液复原加入物质为原溶质，如电解 CuCl2 溶液，需加 CuCl2。pH 变化情况：如电解无氧酸溶液 pH 变大但不会超过 7；如为盐溶液的电解则视无氧酸根的情况而定（如：电解 CuCl2 溶液时，由于生成的 Cl2 溶于水产生的酸性强于 Cu2+水解产生的酸性，所以 pH 下降；电解 Na2S 溶液时，由于生成 NaOH 使 pH 升高）。（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解，如 NaCl、MgBr 2 等。阴极：2H +2e-=H2阳极：2Cl
19、 -2e-=Cl2总反应：2NaCl+2H 2O 2NaOH+H2+Cl2阴极产物：碱和 H2；阳极产物：卤素等非金属单质。电解饱和食盐水的产物分别为 NaOH和 H2 以及 Cl2。电解液复原加入物质为卤化氢。电解饱和食盐水，要使电解质溶液复原需加入 HCl。pH 变化情况：电解液 pH 显著变大（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解，如 CuSO4、AgNO 3 等。阴极：2Cu 2+4e-=Cu阳极：4OH -4e-=O2+2H2O总反应：2CuSO 4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4阴极产物：析出不活泼金属单质；阳极产物是该盐对应的含氧酸和氧气，本例中分别是 Cu以及
20、H2SO4、O 2。电解液复原加入物质为不活泼金属的氧化物（金属价态与原盐中相同）。如电解 CuSO4 溶液，复原需加入 CuO。pH 变化情况：溶液 pH 显著变小。11、实验分析：电解 CuCl2 溶液（1）电极材料阴极可用惰性电极，甚至较活泼的金属，但阳极需使用惰性电极，否则会发生氧化反应而溶解。（2）惰性电极一般指金、铂、石墨电极，而银、铜等均是活性电极。（3）实验现象：通电后，电流表指针发生偏转，阴极石墨棒上析出一层红色固体，阳极表面有气泡放出，可闻到刺激性气味。（4）淀粉碘化钾试纸的作用：检验阳极产物是否为 Cl2。使用时应先润湿并缠于玻棒端或用镊子夹持，作用时间不宜太久，否则变蓝
21、后的试纸又会失去蓝色。12、电解原理的应用氯碱工业如电解饱和食盐水可制得 NaOH、Cl 2、H 2，而电解稀 NaCl 溶液可制备 NaClO。2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2电镀 利用电解原理进行设计镀 件电镀与一般的电解本质相同，但在电极材料、电极反应（是同种金属的得失电子，宏观上无新物质生成）、溶液浓度（电解过程浓度一般会发生变化，但电镀则不变）的变化等均有差别。精炼铜电解法冶炼金属一些较活泼的金属常用电解的方法冶炼，如 Na、Mg、Al 等金属（这是因为这些金属的阳离子的氧化性很弱，难以找到经济实用的还原剂，从这个意义上看，电源的负极是最强的还原剂）。例如：用石墨作电极
22、电解熔融的氧化铝原料 由铝土矿提纯得到纯 Al2O3设备 原理 在熔化条件下 Al 2O3=2Al3+3O2阴极 4Al 3+12e=4Al 阳极 6O 212e=3O2总反应式 注意：冰晶石作熔剂，降低 Al2O3 的熔点；电解过程中，定期补充阳极碳块；由铝矾土制备纯 Al2O3。二、铜的电解精炼原理：电解时，用粗铜板作阳极，与直流电源的正极相连；用纯铜板作阴极，与电源的负极相连，用 CuSO4 溶液（加入一定量的硫酸）作电解液。CuSO4 溶液中主要有 Cu2+、SO 、H +、OH -，通电后 H+和 Cu2+移向阴极，并在阴极发生Cu2+2e-=Cu；OH -和 SO 移向阳极，但阳极
23、因为是活性电极故而阴离子并不放电，主要为阳极（活泼及较活泼金属）发生氧化反应而溶解，阳极反应：Cu-2e -=Cu2+。电解过程中，比铜活泼的 Zn、Fe、Ni 等金属杂质，在铜溶解的同时也会失电子形成金属阳离子而溶解，此时阴极仍发生 Cu2+2e-=Cu，这会导致电解液中硫酸铜的浓度不发生变化；Ag、Au 不如 Cu 易失电子，Cu 溶解时它们以阳极泥形式沉积下来，可供提炼 Au、Ag 等贵金属。结论：该过程实现了提纯铜的目的。三、电镀铜1 原理：电镀时，一般都是用含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液；把待镀金属制成品浸入电镀液中与直流电源的负极相连，作为阴极，而用镀层金属为阳极，阳极金属溶解
24、在溶液中成为阳离子，移向阴极，并在阴极上被还原成金属析出。电镀铜规律可概括为“阳极溶解，阴极沉积，电解液不变”。工业上电镀常使用有毒电镀液，因此电镀废水应回收有用物质、降低有害物质含量后，达标排放，以防污染环境。2实验分析：电镀铜实验（1）待镀件需酸洗去除表面的锈。（2）电镀液 CuSO4 中加氨水制成铜氨溶液以降低 Cu2+浓度使镀层光亮。典型例题剖析例 1用两支惰性电极插入 500mL 的 AgNO3 溶液中，通电电解。当电解质溶液的 pH 由6.0 变为 3.0 时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），则电极上析出银的质量是（ ）A27mg B54mg C10
25、8mg D216mg分析根据离子放电顺序，先写出两极的电极反应式：阳极：4OH -4e-=O2+2H2O 阴极：4Ag +4e-=4Ag 其中 OH-来自水，所以总的电解反应式：4Ag +2H2O 4Ag+O2+4H+或 4AgNO3+2H2O 4Ag+ O2+4HNO3因为有 HNO3 生成，所以 pH 要变小。生成 HNO3 的物质的量为(10 -3-10-6)0.50.510-3mol，所以析出银的质量为 0.510-3mol108g/mol=54mg 答案：B例 2如图所示 A 为一张浸透淀粉碘化钾溶液并滴有酚酞试剂的滤纸，a 、b 为两张紧贴在滤纸上的铂片，并用导线和直流电源 M、N
26、 两极相连接，通电后，在 a 周围观察到无色溶液变为蓝色。（1）电源哪一个极是正极？哪极是负极？（2）b 周围可观察到什么现象？为什么？分析本题装置实际上是电解 KI 溶液，由于 a、b 为铂电极是惰性电极，则在阳极上放电的应是 I-，其电极反应为： 2I-2e-=I2；阴极是水电离出来的 H+放电，其电极反应为：2H +2e-=H2，由于 H+在阴极上不断放电，破坏了水的电离平衡，使阴极附近 OH-浓度增大。从题给条件分析可知，a 周围观察到蓝色，说明有 I2 生成，所以 a 为阳极、b 为阴极，而与之相连中的电源 M 极为正极，N 极为负极，b 周围酚酞试液变红色。答案：（1）M 是电源的
27、正极，N 为负极，（2）b 极周围可看到溶液红色，因为 b 极为阴极，其电极反应为 2H+2e-=H2，由于 H+不断放电破坏了水的电离平衡，c(OH -)增大，使得 b 极附近碱性增大，酚酞变红。例 3若在铁片上镀锌，以下叙述中错误的是（ ）A可把铁片与电源的正极相连B电解质必须用含有锌离子的可溶性盐C锌极发生氧化反应D铁极的电极反应式为 Zn2+2e-=Zn分析电镀的实质就是以非惰性电极为阳极的一种特殊的电解。电镀时一般以镀层金属为电解池的阳极，待镀件为阴极，含镀层金属离子的电解溶液为电镀液。电镀过程中镀层金属发生氧化反应而成为离子溶入电解液，其离子则在待镀件上发生还原反应而析出，且电解质
28、溶液浓度一般不变。故而本题只有 A 项不正确。答案：A例 4串联电路中的四个电解池分别装有 0.1molL-1 的下列溶液，用铂电极电解，连接直流电源一段时间后，溶液的 pH 最小的是（ ）ACuCl 2 BNaCl CAgNO 3 DKNO 3分析 本题主要考查电解原理、离子放电顺序及电解后溶液 pH 变化等问题。理解电解原理并熟悉掌握阴、阳离子的放电顺序是解本题的关键，在电解时，如果 H+或 OH-在电极上放电往往会导致电极附近溶液 H+或 OH-浓度发生改变，从而引起电极附近 pH 变化。对于电解CuCl2 溶液，尽管 H+或 OH-都没有在阴极或阳极上放电，但由于 CuCl2 是强酸弱
29、碱盐，水解后溶液呈酸性，因此若 CuCl2 完全电解后，如果不考虑 Cl2 溶于水生成 HCl 和 HClO，溶液呈中性，pH 增大（实际上由于生成 HCl、HClO， 溶液呈微酸性）。电解 NaCl 溶液 H+在阴极上放电，阴极附近 OH-浓度增大；阳极上 Cl-放电，阳极区域 H+、OH -浓度基本不变，因而电解后整个溶液 pH 会变大，电解 AgNO3 溶液，阴极 Ag+放电；阳极是 OH-放电，阳极区域 H+浓度变大，溶液 pH 会显著变小（相当于生成稀 HNO3）。电解 KNO3 实质是电解水，pH 不变。答案：C例 5将两个铂电极插入 500mL CuSO4(aq)中进行电解，通电
30、一段时间后，某一电极上增重0.064g(设电解时无 H2 放出，且不考虑水解和溶液体积的变化) ，此时溶液中氢离子的物质的量浓度约为（ ）A110 -3molL-1 B410 -3molL-1C210 -3molL-1 D110 -7 molL-1分析由于最后溶液中的 H+主要由电解 CuSO4 溶液产生，所以要计算 c(H+)，可依据电解的离子方程式 2Cu2+2H2O 2Cu+O2+4H+进行解题。题中电极增重 0.064g 必为阴极反应生成 Cu 所致，即 n(Cu)=0.064g64gmol-1=0.0010mol，然后依据离子方程式中各物质之间的化学计量数之比，求出生成的 c(H+)
31、。2Cu2+2H2O 2Cu +O2+4H+2mol 4mol0.0010mol c(H +)0.50Lc(H +)= =4.010-3molL-1答案：B例 6某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来验证阿伏加德罗常数值，其实验方案的要点如下：用直流电电解氯化铜溶液所用仪器如图 45：在电流强度为 IA，通过时间为 ts 后，精确测得某电极上析出的铜的质量为 mg。试回答：(1) 连接这些仪器的正确顺序为(用图中的英文字母表示，下同 )E 接_，C 接_，_接 F。实验线路中的电流方向为_C_ 。(2)写出 B 电极上发生反应的离子方程式_，G 试管中淀粉 KI 溶液变化的现象为_，相应
32、的离子方程式是_。(3)为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序是_。(选填下列操作步骤的编号)称量电解前电极质量刮下电解后电极上的铜并清洗用蒸馏水清洗电解后的电极低温烘干电极后称量低温烘干刮下的铜后称量 再次低温烘干后称量至恒重(4)已知电子的电量为 1.61019C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：N A_。解析本题综合考查学生设计实验的能力，并注意了与物理学科的交叉和渗透。本题解题要点如下： 图中 U 型电解槽外接的试管 G，是用来吸收阳极放出的 Cl2，由此判断 A 为阴极，该极应通过电流计接在蓄电池的负极上； 欲精确测量电极上析出铜的质量，宜采用称量电极在电解前后质
33、量差的方法，而不能用“刮下” 的方法； 根据电量相等： ，可求得阿伏加德罗常数。答案：(1)D A B ； F B A D E(2)2Cl2e Cl2 变蓝色 Cl 2+2I2Cl +I2(3)(4) 例 7（04 广东、11）pH=a 的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的 pHa，则该电解质可能是（ ）ANaOH BH 2SO4 CAgNO 3 DNa 2SO4答案：A 解析：用惰性电极 Na2SO4 溶液，pH 不变，电解 H2SO4 溶液和 AgNO3 溶液，pH减小，故选 A。例 8（05 天津、12）金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量 Fe、Zn、Cu、Pt
34、等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性Fe2 Ni 2 Cu 2 ）（ ）A阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni 2 2e NiB电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有 Fe2 和 Zn2D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有 Cu 和 Pt答案：D提示：根据电解精炼铜原理知，电解制备高纯度 Ni 时要用 NiSO4 做电解质溶液，且电解前后 Ni2+浓度基。例 9（04 全国、28）（14 分）在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装
35、置如图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：（1）阳极上的电极反应式为_。（2）阴极上的电极反应式为_。（3）原上层液体是_。（4）原下层液体是_。（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是：_。（6）要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是：_，现象是：_。答案：（1）2 I 2 （2）2 H 2（3）KI （或 NaI 等）水溶液（4）CCl 4（或 CHCl3 等） （5）I 2 在 CCl4 中的溶解度大于在水中溶解度，所以绝大部分 I2 都转移到 CCl4 中（6）焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色（其它合理答案同样给分。例如，若中答 NaI 水溶液，这里答火焰呈黄色。）
