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第2課時(shí)　電解原理的應(yīng)用
[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]　1.認(rèn)識(shí)電解原理在氯堿工業(yè)、電鍍及電冶金等工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用。2.深化對(duì)電解原理的理解。
一、電解飽和食鹽水——氯堿工業(yè)
1．氯堿工業(yè)的概念
燒堿、氯氣都是重要的化工原料，習(xí)慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)叫做氯堿工業(yè)。
2．電解飽和食鹽水的原理(用惰性電極電解)
通電前：溶液中的離子有Na＋、Cl－、H＋、OH－。
通電后：①移向陽(yáng)極的離子是Cl－、OH－，在陽(yáng)極放電的離子是Cl－。
陽(yáng)極電極反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑ (氧化反應(yīng))。
②移向陰極的離子是Na＋、H＋，在陰極放電的離子是H＋。
陰極電極反應(yīng)：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ (還原反應(yīng))。
③總反應(yīng)：
化學(xué)方程式：2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH；
離子方程式：2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－。
3．氯堿工業(yè)生產(chǎn)流程
工業(yè)生產(chǎn)中，電解飽和食鹽水的反應(yīng)在離子交換膜電解槽中進(jìn)行。
(1)陽(yáng)離子交換膜電解槽
(2)陽(yáng)離子交換膜的作用：①能傳導(dǎo)溶液中的陽(yáng)離子，②阻止陰離子和氣體分子通過。
(3)陰極室一般是加入含少量NaOH的水，目的是增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性。
4．氯堿工業(yè)產(chǎn)品及其應(yīng)用
(1)氯堿工業(yè)產(chǎn)品主要有NaOH、Cl2、H2、鹽酸、含氯漂白劑等。
(2)以電解飽和食鹽水為原理的氯堿工業(yè)產(chǎn)品在有機(jī)合成、造紙、玻璃、肥皂、紡織、印染、農(nóng)藥、金屬冶煉等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。
(1)電解飽和食鹽水時(shí)，陰極發(fā)生氧化反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑(　　)
(2)氯堿工業(yè)電解槽中滴入酚酞溶液，變紅色的區(qū)域?yàn)殛?yáng)極區(qū)(　　)
(3)電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極和陰極都可以選擇金屬材料(如鐵)(　　)
(4)電解飽和NaCl溶液可以制取金屬鈉(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
1．(2023·浙江6月選考，13)氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進(jìn)的設(shè)計(jì)可大幅度降低能耗，下列說法不正確的是(　　)
A．電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)
B．電極B的電極反應(yīng)式為：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
C．應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液
D．改進(jìn)設(shè)計(jì)中通過提高電極B上反應(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗
答案　B
解析　電極A是氯離子變?yōu)槁葰猓蟽r(jià)升高，失去電子，是電解池陽(yáng)極，因此電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；電極B為陰極，通入的氧氣得到電子，其電極反應(yīng)式為2H2O＋4e－＋O2===4OH－，故B錯(cuò)誤；右室生成氫氧根離子，應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜，左室的鈉離子進(jìn)入到右室，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液，故C正確；改進(jìn)設(shè)計(jì)中增大了氧氣的量，提高了電極B處的氧化性，從而降低電解電壓，減少能耗，故D正確。
2．“84”消毒液是環(huán)境消毒液之一。某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和食鹽水，通電時(shí)，為使Cl2被完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。c、d都為石墨電極。
完成下列填空：
(1)a為電源的________(填“正”“負(fù)”“陰”或“陽(yáng)”，下同)極，c為電解池的________極。
(2)d電極的電極反應(yīng)式：____________________，電解產(chǎn)生消毒液的總化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。
答案　(1)負(fù)　陽(yáng)　(2)2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－　NaCl＋H2ONaClO＋H2↑
解析　電解飽和氯化鈉溶液的化學(xué)方程式為2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，該學(xué)生的目的是使Cl2被完全吸收制得NaClO溶液，即要讓Cl2與NaOH溶液充分混合反應(yīng)。所以應(yīng)在下端產(chǎn)生Cl2，上端產(chǎn)生NaOH，則a為負(fù)極，b為正極，c為陽(yáng)極，d為陰極，Cl2和NaOH溶液反應(yīng)：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故電解產(chǎn)生消毒液的總化學(xué)方程式為NaCl＋H2ONaClO＋H2↑。
3.工業(yè)上常利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液。電極B區(qū)電解液為____________(填化學(xué)式)溶液，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_____________________，電解過程中Li＋向電極________(填“A”或“B”)遷移。
答案　LiOH　2Cl－－2e－===Cl2↑　B
解析　根據(jù)電解裝置圖，電極B區(qū)生成H2，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，剩余OH－與Li＋結(jié)合生成LiOH，所以電極B區(qū)電解液為L(zhǎng)iOH溶液，電極B為陰極，則電極A為陽(yáng)極，陽(yáng)極區(qū)電解液為L(zhǎng)iCl溶液，電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，電解過程中Li＋向電極B遷移。
二、電鍍　電解精煉
1．電鍍
(1)電鍍：利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的加工工藝。
(2)目的：使金屬增強(qiáng)抗腐蝕能力，增加表面硬度和美觀。
(3)電鍍池的構(gòu)成(在鐵制鑰匙上面鍍銅)：
陽(yáng)極材料：鍍層金屬Cu，電極反應(yīng)：Cu－2e－===Cu2＋；
陰極材料：鍍件鐵制鑰匙，電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－===Cu。
電解質(zhì)溶液：Cu2＋濃度保持不變。
2．電解精煉(粗銅含鋅、銀、金等雜質(zhì))
陽(yáng)極材料：粗銅，電極反應(yīng)：Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋；
陰極材料：純銅，電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－===Cu；
電解質(zhì)溶液：Cu2＋濃度減小，金、銀等金屬沉積形成陽(yáng)極泥。
(1)在Fe上電鍍Zn，應(yīng)用Zn作陽(yáng)極，用ZnSO4溶液作電鍍液(　　)
(2)電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，活潑性比Cu弱的雜質(zhì)金屬成為陽(yáng)極泥沉在陽(yáng)極區(qū)(　　)
(3)電解精煉銅時(shí)，電解質(zhì)溶液的成分不發(fā)生變化(　　)
(4)電鍍過程相當(dāng)于金屬的“遷移”，屬于物理變化(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×
1．金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，思考回答下列問題：
(1)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：Ni－2e－===Ni2＋，F(xiàn)e－2e－===Fe2＋，Zn－2e－===Zn2＋。
(2)電解過程中，陽(yáng)極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量不相等(填“相等”或“不相等”)。
(3)電解后，溶液中存在的金屬陽(yáng)離子有Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋等。
(4)電解后，電解槽底部含有Cu、Pt等金屬。
解析　(2)電解過程中陽(yáng)極失電子的有Fe、Zn、Ni，陰極析出的是鎳，依據(jù)得失電子守恒，陽(yáng)極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量不相等。(4)粗鎳作陽(yáng)極，F(xiàn)e、Zn在電極上失去電子形成陽(yáng)離子進(jìn)入溶液中，但Cu和Pt沉積到電解槽底部。
2．利用電解法制備超細(xì)銀粉的示意圖如下，Ag2SO4-H2SO4電解液中添加Ti3＋/Ti4＋，解決了高電流密度下陰極發(fā)生析氫反應(yīng)的問題，并實(shí)現(xiàn)Ti3＋/Ti4＋循環(huán)利用。請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋陰極區(qū)附近生成超細(xì)銀粉的原因：______________。
答案　陽(yáng)極：Ag－e－===Ag＋，生成的Ag＋與電解質(zhì)溶液中的SO結(jié)合生成微溶物Ag2SO4，使得電解質(zhì)溶液中c(Ag＋)并不高，且存在Ag2SO4(s)??2Ag＋(aq)＋SO(aq)。陰極：Ti4＋＋e－===Ti3＋，生成的Ti3＋具有較強(qiáng)的還原性，在陰極區(qū)附近發(fā)生反應(yīng)Ti3＋＋Ag＋===Ag＋Ti4＋，c(Ag＋)降低，促進(jìn)Ag2SO4溶解，緩慢釋放的Ag＋被還原得到超細(xì)銀粉
3．[2023·湖南，17(2)]“電解精煉”裝置如圖所示(以粗Ga為原料制高純Ga)，電解池溫度控制在40～45 ℃的原因是__________________________________________________________
______________________________________________________________________________，
陰極的電極反應(yīng)式為____________________________________________________________。
已知：①金屬Ga的化學(xué)性質(zhì)和Al相似，Ga的熔點(diǎn)為29.8 ℃。
答案　使Ga充分熔化　GaO＋2H2O ＋3e－===Ga＋4OH－
三、電冶金
1．電冶金的原理
金屬冶煉的本質(zhì)就是使礦石中的金屬離子獲得電子變成金屬單質(zhì)的過程：Mn＋＋ne－===M。
2．常用電解法制備的金屬
電解法用于冶煉較活潑的金屬，如鈉、鈣、鎂、鋁等。
3．實(shí)例分析——冶煉金屬鈉
(1)電解熔融NaCl裝置示意圖
陰極環(huán)繞在陽(yáng)極外面，兩極之間用隔膜D隔開。
(2)電解時(shí)的反應(yīng)
陽(yáng)極：2Cl－－2e－===Cl2↑；
陰極：2Na＋＋2e－===2Na；
總反應(yīng)：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
(1)活潑的金屬往往采用電解法冶煉(　　)
(2)工業(yè)上常用鈉與熔融的氯化鎂反應(yīng)制取金屬鎂(　　)
(3)工業(yè)冶煉金屬鋁時(shí)，電解熔融態(tài)AlCl3(　　)
(4)電解熔融NaOH的化學(xué)方程式：4NaOH(熔融)4Na＋2O2↑＋2H2↑(　　)
(5)電解堿土金屬氧化物和汞的混合物時(shí)，汞齊(汞合金)能保護(hù)金屬(　　)
(6)冶煉鈉和鎂的陽(yáng)極電極反應(yīng)式均為2Cl－－2e－===Cl2↑(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
(6)√
1．金屬鎂的工業(yè)制備是電解熔融________(填“MgCl2”或“MgO”)，原因是_____________。
答案　MgCl2　熔融氧化鎂需要的溫度較高、耗能較大
2．如圖為工業(yè)電解熔融氧化鋁冶煉鋁的裝置示意圖。
(1)寫出電解時(shí)的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)方程式。
答案　陽(yáng)極：2O2－－4e－===O2↑；
陰極：Al3＋＋3e－===Al；
總反應(yīng)：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。
(2)資料表明Al2O3的熔點(diǎn)為2 054 ℃，冰晶石(Na3AlF6)的熔點(diǎn)為1 000 ℃，用電解Al2O3制取金屬鋁時(shí)會(huì)加入冰晶石，其作用是_________________________________________________
______________________________________________________________________________。
答案　作助熔劑，降低熔點(diǎn)
(3)該電解過程要在1 000 ℃以上進(jìn)行，工業(yè)上冶煉鋁過程中會(huì)發(fā)生陽(yáng)極損耗，試分析發(fā)生陽(yáng)極損耗原因：__________。
答案　高溫下，陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣與碳?jí)K反應(yīng)生成CO、CO2
3.21世紀(jì)是鈦的世紀(jì)，在800～1 000 ℃時(shí)電解TiO2可制得鈦，裝置如圖所示，下列敘述正確的是(　　)
A．a(chǎn)為電源的正極
B．石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)
C．陰極發(fā)生的反應(yīng)為TiO2＋4e－===Ti＋2O2－
D．每生成0.1 mol Ti，轉(zhuǎn)移0.2 mol電子
答案　C
解析　由O2－的移動(dòng)方向可知，b為電源正極，A錯(cuò)誤；石墨電極作陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯(cuò)誤；每生成0.1 mol Ti，轉(zhuǎn)移0.4 mol電子，D錯(cuò)誤。
(選擇題1～13題，每小題6分，共78分)
題組一　氯堿工業(yè)
1．用石墨電極電解飽和食鹽水，下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
A．得電子能力：H＋＞Na＋，故陰極得到H2
B．電解過程中Na＋的物質(zhì)的量不變
C．失電子能力：Cl－＞OH－，故陽(yáng)極得到Cl2
D．電解一段時(shí)間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分?jǐn)嚢韬螅芤撼手行?br/>答案　D
解析　得電子能力：H＋＞Na＋，電解飽和食鹽水陰極發(fā)生反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑，故A正確；失電子能力：Cl－＞OH－，陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑，故C正確；電解池中，總反應(yīng)化學(xué)方程式為2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，所以電解過程中Na＋的物質(zhì)的量不變且電解后溶液呈堿性，故B正確，D錯(cuò)誤。
2．(2024·上海普陀曹楊二中高二期中)如圖，用有陽(yáng)離子交換膜(只允許陽(yáng)離子通過)的立式隔膜電解槽電解食鹽水時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．精制飽和氯化鈉溶液從陽(yáng)極區(qū)補(bǔ)充
B．Z處流出的溶液是較濃的NaOH溶液
C．使用離子交換膜時(shí)產(chǎn)品燒堿更純
D．每轉(zhuǎn)移NA個(gè)電子理論上可生成0.5 mol燒堿
答案　D
解析　電解食鹽水時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，消耗NaCl，則應(yīng)在陽(yáng)極補(bǔ)充NaCl，故A正確；陰極生成OH－，且Na＋向陰極移動(dòng)，則產(chǎn)品燒堿溶液從陰極區(qū)Z處流出，故B正確；未用離子交換膜時(shí)，陰極區(qū)混有NaCl，產(chǎn)品不純，而用離子交換膜時(shí)，只有Na＋向陰極移動(dòng)，產(chǎn)品較為純凈，故C正確；電解方程式為2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，每轉(zhuǎn)移NA個(gè)電子理論上可生成1 mol燒堿，故D錯(cuò)誤。
題組二　電鍍　電解精煉
3．(2023·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二期中)粗銀中含有Cu、Pt等雜質(zhì)，以AgNO3溶液為電解質(zhì)溶液用電解法提純銀。下列說法正確的是(　　)
A．粗銀與電源負(fù)極相連
B．電解液中c(Ag＋)濃度保持不變
C．Cu、Pt在陽(yáng)極區(qū)中沉積
D．陰極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag
答案　D
解析　電解精煉時(shí)，粗銀作陽(yáng)極，與電源正極相連，A錯(cuò)誤；陽(yáng)極Cu、Ag失電子進(jìn)入溶液，陰極Ag＋得電子析出，電解液中c(Ag＋)濃度變小，B錯(cuò)誤；Cu失電子形成Cu2＋進(jìn)入溶液，Pt不反應(yīng)，在陽(yáng)極區(qū)沉積，C錯(cuò)誤；陰極Ag＋得電子析出，陰極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag，D正確。
4．欲在金屬表面鍍銀，應(yīng)把鍍件掛在電鍍池的陰極。下列各組中，選用的陽(yáng)極金屬和電鍍液均正確的是(　　)
A．Ag和AgCl溶液 B．Ag和AgNO3溶液
C．Pt和Ag2CO3溶液 D．Pt和Ag2SO4溶液
答案　B
解析　在金屬表面鍍銀，應(yīng)把鍍件掛在電鍍池的陰極，鍍層金屬銀作陽(yáng)極，電鍍液是含有銀離子的溶液，AgCl溶解度太小，不適合作電鍍液，硝酸銀溶液滿足條件，故B正確。
5．在鐵片上鍍鋅時(shí)，下列敘述正確的是(　　)
①將鐵片接在電池的正極上　②將鋅片接在電池的正極上　③在鐵片上發(fā)生的反應(yīng)是Zn2＋＋2e－===Zn　④在鋅片上發(fā)生的反應(yīng)是2H2O－4e－===O2↑＋4H＋　⑤需用FeSO4溶液　⑥需用ZnSO4溶液
A．②③⑥ B．②③④⑥
C．①④⑤ D．①③⑥
答案　A
解析　在鐵片上鍍鋅時(shí)，鐵片作電解池的陰極，與電源負(fù)極相連，①錯(cuò)誤；鋅片作電解池的陽(yáng)極，和電源正極相連，②正確；在鐵片上發(fā)生的反應(yīng)是Zn2＋＋2e－===Zn，③正確；在鋅片上發(fā)生的反應(yīng)是Zn－2e－===Zn2＋，④錯(cuò)誤；電解質(zhì)溶液為含鋅離子的溶液，不能用FeSO4溶液，需用ZnSO4溶液，⑤錯(cuò)誤、⑥正確。
6．用含少量銀和鋅的粗銅作陽(yáng)極，純銅片作陰極，CuSO4溶液作電解液，電解一段時(shí)間后，陽(yáng)極質(zhì)量減少了x g，則下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．兩極得失電子相等
B．陽(yáng)極溶解的金屬的物質(zhì)的量之和等于析出的銅的物質(zhì)的量
C．陰極質(zhì)量增加b g，bD．陽(yáng)極減少的x g質(zhì)量為溶解的鋅和銅的質(zhì)量
答案　D
解析　由于粗銅中含有Zn和Ag，在電解過程中陽(yáng)極先是鋅失去電子，然后是銅失去電子，Ag形成陽(yáng)極泥；而陰極一直是銅析出。在電解過程中，兩極得失電子相等，所以溶解的鋅和銅的物質(zhì)的量之和等于析出的銅的物質(zhì)的量，A、B正確，但由于M(Zn)>M(Cu)，且還有一部分Ag形成陽(yáng)極泥，所以陽(yáng)極減少的金屬的質(zhì)量大于陰極析出銅的質(zhì)量，即b題組三　電冶金
7．下列有關(guān)傳統(tǒng)工業(yè)電解法生產(chǎn)金屬鋁的說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．鋁土礦的主要成分是Al2O3，電解鋁的陰極和陽(yáng)極材料均為碳
B．加入冰晶石和少量CaF2的目的是降低氧化鋁的熔點(diǎn)
C．將氧化鋁轉(zhuǎn)化為氯化鋁再進(jìn)行電解冶煉金屬鋁時(shí)可以節(jié)約大量能源
D．冶煉過程中，陽(yáng)極材料可能會(huì)因不斷被消耗而需要定期更換
答案　C
解析　鋁土礦的主要成分是Al2O3，可用石墨作電解池的陰、陽(yáng)極電解熔融氧化鋁冶煉鋁，A正確；Al2O3的熔點(diǎn)較高，加入冰晶石和氟化鈣可降低氧化鋁的熔點(diǎn)，B正確；氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，無法電解，C錯(cuò)誤；用石墨電極電解熔融氧化鋁，高溫下陽(yáng)極生成的氧氣能氧化碳生成CO、CO2，則冶煉過程中，陽(yáng)極材料可能會(huì)因不斷被消耗而需要定期更換，D正確。
8．1807年，化學(xué)家戴維通過電解熔融氫氧化鈉制取金屬鈉：4NaOH(熔融)4Na＋O2↑＋2H2O；后來蓋·呂薩克通過鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得金屬鈉：3Fe＋4NaOHFe3O4 ＋2H2↑＋4Na↑。下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．電解熔融氫氧化鈉制取金屬鈉，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為2OH－－2e－===H2↑＋O2↑
B．蓋·呂薩克制鈉的原理是利用鐵的還原性比鈉強(qiáng)
C．若戴維法與蓋·呂薩克法制得等量的鈉，則兩反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)不同
D．目前工業(yè)上常用電解熔融氯化鈉法制取金屬鈉，電解槽中石墨為陰極，鐵為陽(yáng)極
答案　C
解析　由4NaOH(熔融)4Na＋O2↑＋2H2O可知，陽(yáng)極OH－放電生成O2和H2O，電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A錯(cuò)誤；Na的還原性強(qiáng)于Fe，但Na的沸點(diǎn)比Fe低得多，蓋·呂薩克法制鈉利用了Fe與Na的沸點(diǎn)差異，B錯(cuò)誤；由電解原理可知，戴維法制取4 mol Na時(shí)轉(zhuǎn)移4 mol電子，但蓋·呂薩克法制取4 mol Na時(shí)轉(zhuǎn)移8 mol電子，則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)不同，C正確；用電解熔融氯化鈉法制鈉時(shí)，鐵為陽(yáng)極時(shí)，陽(yáng)極上Fe放電，D錯(cuò)誤。
9．下列圖示關(guān)于銅電極的連接錯(cuò)誤的是(　　)
答案　C
解析　電鍍時(shí)，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽(yáng)極，連接錯(cuò)誤，C項(xiàng)符合題意。
10.利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。下列說法正確的是(　　)
A．氯堿工業(yè)中，X電極上反應(yīng)式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
B．電解精煉銅時(shí)，Y是粗銅
C．在鐵片上鍍銅時(shí)，X是純銅
D．制取金屬鋁時(shí)，Z是氯化鋁溶液
答案　C
解析　氯堿工業(yè)中，X電極連接電源正極，為電解池的陽(yáng)極，溶液中的氯離子失電子生成氯氣，電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極連接電源正極，精銅作陰極連接電源負(fù)極，則Y是精銅，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在鐵片上鍍銅時(shí)，鐵片作陰極，純銅作陽(yáng)極，C項(xiàng)正確；制取金屬鋁時(shí)，若Z是氯化鋁溶液，陰極是水電離出來的氫離子得電子析出氫氣，水溶液中鋁離子不放電，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
11．(2023·河北保定月考)電解裝置示意圖如圖所示。下列電解目的不能實(shí)現(xiàn)的是(　　)
電極材料 電解質(zhì)溶液 電解目的
A a：碳棒，b：碳棒 稀硫酸 制取O2和H2
B a：銀，b：鐵 AgNO3溶液 鐵上鍍銀
C a：粗銅，b：精銅 CuSO4溶液 電解精煉銅
D a：銅，b：碳棒 KNO3稀溶液 制取少量O2和H2
答案　D
解析　據(jù)圖可知a為陽(yáng)極，b為陰極。若a、b均為碳棒，電解稀H2SO4的實(shí)質(zhì)是電解水，能達(dá)到電解目的，A不符合題意；鐵上鍍銀時(shí)，陽(yáng)極a是金屬銀，陰極b是鐵，AgNO3溶液為電解質(zhì)溶液，能達(dá)到電解目的，B不符合題意；電解精煉銅時(shí)，陽(yáng)極a為粗銅 ，陰極b為精銅，用CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液，能達(dá)到電解目的，C不符合題意；陽(yáng)極a為Cu時(shí)，Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2＋，不能得到O2，不能達(dá)到電解目的，D符合題意。
12．如圖是利用陽(yáng)離子交換膜和過濾膜制備高純度的Cu的裝置示意圖，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．電極A是粗銅，電極B是純銅
B．電路中通過1 mol電子，生成32 g銅
C．溶液中SO向電極A遷移
D．膜B是過濾膜，阻止陽(yáng)極泥及雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū)
答案　D
解析　電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，則電極A為粗銅，電極B為純銅，A正確；陰極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，當(dāng)電路中通過1 mol電子時(shí)，生成0.5 mol Cu，即生成32 g Cu，B正確；根據(jù)電解原理，SO向陽(yáng)極移動(dòng)，C正確；陽(yáng)極泥是陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)物，所以膜A為過濾膜，阻止陽(yáng)極泥及雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū)，膜B為陽(yáng)離子交換膜，D錯(cuò)誤。
13．用如圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時(shí)，控制溶液pH為9～10，CN－與陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO－反應(yīng)生成無污染的氣體，下列說法不正確的是(　　)
A．用石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極
B．除去CN－的反應(yīng)為2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋ 5Cl－＋ H2O
C．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O
D．陰極的電極反應(yīng)式為2H2O ＋2e－===H2↑＋2OH－
答案　B
解析　根據(jù)已知信息可知，陽(yáng)極上Cl－失電子生成ClO－，鐵不能作陽(yáng)極，否則陽(yáng)極反應(yīng)為鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，得不到ClO－，故用石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極，A正確；陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣體，兩種氣體為二氧化碳和氮?dú)猓摲磻?yīng)在堿性條件下進(jìn)行，化學(xué)方程式為2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，B錯(cuò)誤；陽(yáng)極上Cl－失電子生成ClO－，電極反應(yīng)式為Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O，C正確； 電解質(zhì)溶液呈堿性，則陰極上水得電子生成氫氣和氫氧根離子，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，D正確。
14．(12分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)燃料電池(如圖所示)，目的是探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜。
根據(jù)要求回答相關(guān)問題：
(1)通入氫氣的電極為______(填“正極”或“負(fù)極”)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為___________。
(2)石墨電極為______(填“陽(yáng)極”或“陰極”)，反應(yīng)一段時(shí)間后，在乙裝置中滴入酚酞溶液，________(填“鐵極”或“石墨極”)區(qū)的溶液變紅。
(3)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì)，丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間，硫酸銅溶液的濃度將______(填“增大”“減小”或“不變”)。精銅電極上的電極反應(yīng)式為______________________________。
答案　(1)負(fù)極　H2－2e－＋2OH－===2H2O
(2)陽(yáng)極　鐵極　(3)減小　Cu2＋＋2e－===Cu
解析　(1)通入氫氣的電極為負(fù)極；由于電解質(zhì)溶液是堿性的，所以該電極反應(yīng)式為H2－2e－＋2OH－===2H2O。
(2)由于鐵電極與電源的負(fù)極連接，所以鐵電極為陰極，石墨電極為陽(yáng)極；反應(yīng)一段時(shí)間后，在乙裝置中滴入酚酞溶液，溶液中的水電離出的H＋在陰極(鐵電極)放電，破壞了附近的水的電離平衡，該區(qū)域的溶液呈堿性，因此鐵極區(qū)的溶液變紅。
(3)因?yàn)榇帚~中的鋅等活動(dòng)性比Cu強(qiáng)的雜質(zhì)金屬優(yōu)先失去電子，而得到電子的只有Cu2＋，所以丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間，硫酸銅溶液的濃度會(huì)減小；精銅電極上的電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu。
15．(10分)電解Na2CO3溶液可制得NaHCO3和NaOH，原理如圖1所示：
(1)陽(yáng)極生成HCO的電極反應(yīng)式為_________________________________________
________________________________________________________________________，
陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為_____________________________________________。
(2)工作一段時(shí)間后，兩極區(qū)制得NaHCO3與NaOH的物質(zhì)的量之比約為________________。
(3)利用上述所得NaHCO3溶液在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原理如圖2所示，原因是__________________________________(用相關(guān)的電極反應(yīng)式表示)。
答案　(1)4CO＋2H2O－4e－===4HCO＋O2↑　H2　(2)1∶1　(3)Al－3e－＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
解析　(1)電解時(shí)陽(yáng)極區(qū)碳酸鈉溶液中水電離的OH－失電子產(chǎn)生O2，同時(shí)生成HCO，電極反應(yīng)式為4CO＋2H2O－4e－===4HCO＋O2↑；陰極區(qū)水電離的H＋得電子產(chǎn)生H2，物質(zhì)A的化學(xué)式為H2。(2)工作一段時(shí)間后，兩極區(qū)的電極反應(yīng)分別為4CO＋2H2O－4e－===4HCO＋O2↑、2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，根據(jù)得失電子數(shù)相等，則制得NaHCO3與NaOH的物質(zhì)的量之比約為1∶1。(3)鋁與直流電源正極相連，為陽(yáng)極，被氧化為Al3＋，繼而和溶液中的HCO發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，生成氫氧化鋁沉淀，電極反應(yīng)式為Al－3e－＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。第2課時(shí)　電解原理的應(yīng)用
[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]　1.認(rèn)識(shí)電解原理在氯堿工業(yè)、電鍍及電冶金等工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用。2.深化對(duì)電解原理的理解。
一、電解飽和食鹽水——氯堿工業(yè)
1．氯堿工業(yè)的概念
燒堿、氯氣都是重要的化工原料，習(xí)慣上把____________________的工業(yè)生產(chǎn)叫做氯堿工業(yè)。
2．電解飽和食鹽水的原理(用惰性電極電解)
通電前：溶液中的離子有_____________________________________________________。
通電后：①移向陽(yáng)極的離子是_________________________________________________，在陽(yáng)極放電的離子是________。
陽(yáng)極電極反應(yīng)：_________________________(________反應(yīng))。
②移向陰極的離子是________________，在陰極放電的離子是________。
陰極電極反應(yīng)：________________________ (________反應(yīng))。
③總反應(yīng)：
化學(xué)方程式：___________________________________________________________________；
離子方程式：___________________________________________________________________。
3．氯堿工業(yè)生產(chǎn)流程
工業(yè)生產(chǎn)中，電解飽和食鹽水的反應(yīng)在離子交換膜電解槽中進(jìn)行。
(1)陽(yáng)離子交換膜電解槽
(2)陽(yáng)離子交換膜的作用：①_____________________________________________________，②阻止________________________________________________________________________。
(3)陰極室一般是加入含少量NaOH的水，目的是________________。
4．氯堿工業(yè)產(chǎn)品及其應(yīng)用
(1)氯堿工業(yè)產(chǎn)品主要有________、________、________、________、______________等。
(2)以電解飽和食鹽水為原理的氯堿工業(yè)產(chǎn)品在有機(jī)合成、造紙、玻璃、肥皂、紡織、印染、農(nóng)藥、金屬冶煉等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。
(1)電解飽和食鹽水時(shí)，陰極發(fā)生氧化反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑(　　)
(2)氯堿工業(yè)電解槽中滴入酚酞溶液，變紅色的區(qū)域?yàn)殛?yáng)極區(qū)(　　)
(3)電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極和陰極都可以選擇金屬材料(如鐵)(　　)
(4)電解飽和NaCl溶液可以制取金屬鈉(　　)
1．(2023·浙江6月選考，13)氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進(jìn)的設(shè)計(jì)可大幅度降低能耗，下列說法不正確的是(　　)
A．電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)
B．電極B的電極反應(yīng)式為：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
C．應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液
D．改進(jìn)設(shè)計(jì)中通過提高電極B上反應(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗
2．“84”消毒液是環(huán)境消毒液之一。某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和食鹽水，通電時(shí)，為使Cl2被完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。c、d都為石墨電極。
完成下列填空：
(1)a為電源的________(填“正”“負(fù)”“陰”或“陽(yáng)”，下同)極，c為電解池的________極。
(2)d電極的電極反應(yīng)式：_________________________________________________________，電解產(chǎn)生消毒液的總化學(xué)方程式為_________________________________________________。
3. 工業(yè)上常利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液。電極B區(qū)電解液為____________(填化學(xué)式)溶液，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_________________________，電解過程中Li＋向電極________(填“A”或“B”)遷移。
二、電鍍　電解精煉
1．電鍍
(1)電鍍：利用________原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他________或________的加工工藝。
(2)目的：使金屬增強(qiáng)抗腐蝕能力，增加表面硬度和美觀。
(3)電鍍池的構(gòu)成(在鐵制鑰匙上面鍍銅)：
陽(yáng)極材料：鍍層金屬________，電極反應(yīng)：Cu－2e－===Cu2＋；
陰極材料：鍍件________，電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－===Cu。
電解質(zhì)溶液：Cu2＋濃度________。
2．電解精煉(粗銅含鋅、銀、金等雜質(zhì))
陽(yáng)極材料：________，電極反應(yīng)：Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋；
陰極材料：________，電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－===Cu；
電解質(zhì)溶液：Cu2＋濃度________，金、銀等金屬沉積形成陽(yáng)極泥。
(1)在Fe上電鍍Zn，應(yīng)用Zn作陽(yáng)極，用ZnSO4溶液作電鍍液(　　)
(2)電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，活潑性比Cu弱的雜質(zhì)金屬成為陽(yáng)極泥沉在陽(yáng)極區(qū)(　　)
(3)電解精煉銅時(shí)，電解質(zhì)溶液的成分不發(fā)生變化(　　)
(4)電鍍過程相當(dāng)于金屬的“遷移”，屬于物理變化(　　)
1．金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，思考回答下列問題：
(1)陽(yáng)極發(fā)生________反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：
________________________________________________________________________。
(2)電解過程中，陽(yáng)極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量________(填“相等”或“不相等”)。
(3)電解后，溶液中存在的金屬陽(yáng)離子有________、________、Ni2＋等。
(4)電解后，電解槽底部含有________等金屬。
2．利用電解法制備超細(xì)銀粉的示意圖如下，Ag2SO4 H2SO4電解液中添加Ti3＋/Ti4＋，解決了高電流密度下陰極發(fā)生析氫反應(yīng)的問題，并實(shí)現(xiàn)Ti3＋/Ti4＋循環(huán)利用。請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋陰極區(qū)附近生成超細(xì)銀粉的原因：___________________________________________________。
3．[2023·湖南，17(2)]“電解精煉”裝置如圖所示(以粗Ga為原料制高純Ga)，電解池溫度控制在40～45 ℃的原因是_____________________________________________________，陰極的電極反應(yīng)式為_________________________________________________________________。
已知：①金屬Ga的化學(xué)性質(zhì)和Al相似，Ga的熔點(diǎn)為29.8 ℃。
三、電冶金
1．電冶金的原理
金屬冶煉的本質(zhì)就是使礦石中的________獲得電子變成________的過程：Mn＋＋ne－===M。
2．常用電解法制備的金屬
電解法用于冶煉較活潑的金屬，如________________等。
3．實(shí)例分析——冶煉金屬鈉
(1)電解熔融NaCl裝置示意圖
陰極環(huán)繞在陽(yáng)極外面，兩極之間用隔膜D隔開。
(2)電解時(shí)的反應(yīng)
陽(yáng)極：________________________________________________________________________；
陰極：________________________________________________________________________；
總反應(yīng)：________________________________________________________________________。
(1)活潑的金屬往往采用電解法冶煉(　　)
(2)工業(yè)上常用鈉與熔融的氯化鎂反應(yīng)制取金屬鎂(　　)
(3)工業(yè)冶煉金屬鋁時(shí)，電解熔融態(tài)AlCl3(　　)
(4)電解熔融NaOH的化學(xué)方程式：4NaOH(熔融)電解,4Na＋2O2↑＋2H2↑(　　)
(5)電解堿土金屬氧化物和汞的混合物時(shí)，汞齊(汞合金)能保護(hù)金屬(　　)
(6)冶煉鈉和鎂的陽(yáng)極電極反應(yīng)式均為2Cl－－2e－===Cl2↑(　　)
1．金屬鎂的工業(yè)制備是電解熔融________(填“MgCl2”或“MgO”)，原因是____________。
2．如圖為工業(yè)電解熔融氧化鋁冶煉鋁的裝置示意圖。
(1)寫出電解時(shí)的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)方程式。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)資料表明Al2O3的熔點(diǎn)為2 054 ℃，冰晶石(Na3AlF6)的熔點(diǎn)為1 000 ℃，用電解Al2O3制取金屬鋁時(shí)會(huì)加入冰晶石，其作用是________________________________________________。
(3)該電解過程要在1 000 ℃以上進(jìn)行，工業(yè)上冶煉鋁過程中會(huì)發(fā)生陽(yáng)極損耗，試分析發(fā)生陽(yáng)極損耗原因：___________________________________________________________________。
3. 21世紀(jì)是鈦的世紀(jì)，在800～1 000 ℃時(shí)電解TiO2可制得鈦，裝置如圖所示，下列敘述正確的是(　　)
A．a(chǎn)為電源的正極
B．石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)
C．陰極發(fā)生的反應(yīng)為TiO2＋4e－===Ti＋2O2－
D．每生成0.1 mol Ti，轉(zhuǎn)移0.2 mol電子(共73張PPT)
第四章　第二節(jié)
第2課時(shí)　電解原理的應(yīng)用
1.認(rèn)識(shí)電解原理在氯堿工業(yè)、電鍍及電冶金等工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用。
2.深化對(duì)電解原理的理解。
核心素養(yǎng)
發(fā)展目標(biāo)
一、電解飽和食鹽水——氯堿工業(yè)
二、電鍍　電解精煉
三、電冶金
課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
內(nèi)容索引
電解飽和食鹽水——氯堿工業(yè)
一
1.氯堿工業(yè)的概念
燒堿、氯氣都是重要的化工原料，習(xí)慣上把_______________的工業(yè)生產(chǎn)叫做氯堿工業(yè)。
電解飽和食鹽水
2.電解飽和食鹽水的原理(用惰性電極電解)
通電前：溶液中的離子有_____________________。
通電后：①移向陽(yáng)極的離子是__________，在陽(yáng)極
放電的離子是_____。
陽(yáng)極電極反應(yīng)：__________________(_____反應(yīng))。
②移向陰極的離子是_________，在陰極放電的離子是____。
陰極電極反應(yīng)：__________________________(_____反應(yīng))。
Na＋、Cl－、H＋、OH－
Cl－、OH－
Cl－
2Cl－－2e－===Cl2↑
氧化
Na＋、H＋
H＋
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
還原
③總反應(yīng)：
化學(xué)方程式：_____________________________________；
離子方程式：__________________________________。
3.氯堿工業(yè)生產(chǎn)流程
工業(yè)生產(chǎn)中，電解飽和食鹽水的反應(yīng)在離子交換膜電解槽中進(jìn)行。
(1)陽(yáng)離子交換膜電解槽
NaOH
精制飽和
NaCl溶液
(2)陽(yáng)離子交換膜的作用：①_____________________，②阻止_______
_______________。
(3)陰極室一般是加入含少量NaOH的水，目的是________________。
4.氯堿工業(yè)產(chǎn)品及其應(yīng)用
(1)氯堿工業(yè)產(chǎn)品主要有_______、____、___、_____、___________等。
(2)以電解飽和食鹽水為原理的氯堿工業(yè)產(chǎn)品在有機(jī)合成、造紙、玻璃、肥皂、紡織、印染、農(nóng)藥、金屬冶煉等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。
能傳導(dǎo)溶液中的陽(yáng)離子
陰離子
和氣體分子通過
增強(qiáng)溶液導(dǎo)電性
NaOH
Cl2
H2
鹽酸
含氯漂白劑
(1)電解飽和食鹽水時(shí)，陰極發(fā)生氧化反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑
(2)氯堿工業(yè)電解槽中滴入酚酞溶液，變紅色的區(qū)域?yàn)殛?yáng)極區(qū)
(3)電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極和陰極都可以選擇金屬材料(如鐵)
(4)電解飽和NaCl溶液可以制取金屬鈉
正誤判斷
×
×
×
×
1.(2023·浙江6月選考，13)氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進(jìn)的設(shè)計(jì)可大幅度降低能耗，下列說法不正確的是
A.電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)
B.電極B的電極反應(yīng)式為：2H2O＋2e－
===H2↑＋2OH－
C.應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜，在右室獲得濃
度較高的NaOH溶液
D.改進(jìn)設(shè)計(jì)中通過提高電極B上反應(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，減
少能耗
思考交流
√
電極A是氯離子變?yōu)槁葰猓蟽r(jià)升高，失去電子，是電解池陽(yáng)極，因此電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；
電極B為陰極，通入的氧氣得到電子，其電極反應(yīng)式為2H2O＋4e－＋O2===
4OH－，故B錯(cuò)誤；
右室生成氫氧根離子，應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜，左室的鈉離子進(jìn)入到右室，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液，故C正確；
改進(jìn)設(shè)計(jì)中增大了氧氣的量，提高了電極B處的氧化性，從而降低電解電壓，減少能耗，故D正確。
2.“84”消毒液是環(huán)境消毒液之一。某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和食鹽水，通電時(shí)，為使Cl2被完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。c、d都為石墨電極。
完成下列填空：
(1)a為電源的____(填“正”“負(fù)”“陰”或
“陽(yáng)”，下同)極，c為電解池的____極。
(2)d電極的電極反應(yīng)式：__________________________，電解產(chǎn)生消
毒液的總化學(xué)方程式為____________________________。
思考交流
負(fù)
陽(yáng)
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
電解飽和氯化鈉溶液的化學(xué)方程式為2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，該學(xué)生的目的是使Cl2被完全吸收制得NaClO溶液，即要讓Cl2與NaOH溶液充分混合反應(yīng)。所以應(yīng)在下端產(chǎn)生Cl2，上端
產(chǎn)生NaOH，則a為負(fù)極，b為正極，c為陽(yáng)極，d為陰極，Cl2和NaOH溶液反應(yīng)：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故電解產(chǎn)生消毒液的總化學(xué)方程式為NaCl＋H2O NaClO＋H2↑。
3.工業(yè)上常利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液。電極B區(qū)電解液為______(填化學(xué)式)溶液，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為__________________，電解過程中Li＋向電極____(填“A”或“B”)遷移。
思考交流
LiOH
2Cl－－2e－===Cl2↑
B
根據(jù)電解裝置圖，電極B區(qū)生成H2，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，剩余OH－與Li＋結(jié)合生成LiOH，所以電極B區(qū)電解液為L(zhǎng)iOH溶液，電極B為陰極，則電極A為陽(yáng)極，陽(yáng)極區(qū)電解液為L(zhǎng)iCl溶液，電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，電解過程中Li＋向電極B遷移。
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電鍍　電解精煉
二
1.電鍍
(1)電鍍：利用_____原理在某些金屬表面鍍上
一薄層其他_____或_____的加工工藝。
(2)目的：使金屬增強(qiáng)抗腐蝕能力，增加表面
硬度和美觀。
(3)電鍍池的構(gòu)成(在鐵制鑰匙上面鍍銅)：
陽(yáng)極材料：鍍層金屬____，電極反應(yīng)：Cu－2e－===Cu2＋；
陰極材料：鍍件_________，電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－===Cu。
電解質(zhì)溶液：Cu2＋濃度_________。
電解
金屬
合金
Cu
鐵制鑰匙
保持不變
2.電解精煉(粗銅含鋅、銀、金等雜質(zhì))
陽(yáng)極材料：_____，電極反應(yīng)：Zn－2e－===
Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋；
陰極材料：______，電極反應(yīng)：Cu2＋＋2e－
===Cu；
電解質(zhì)溶液：Cu2＋濃度_____，金、銀等金屬沉積形成陽(yáng)極泥。
粗銅
純銅
減小
(1)在Fe上電鍍Zn，應(yīng)用Zn作陽(yáng)極，用ZnSO4溶液作電鍍液
(2)電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，活潑性比Cu弱的雜質(zhì)金屬成為陽(yáng)極泥沉在陽(yáng)極區(qū)
(3)電解精煉銅時(shí)，電解質(zhì)溶液的成分不發(fā)生變化
(4)電鍍過程相當(dāng)于金屬的“遷移”，屬于物理變化
正誤判斷
×
×
√
√
1.金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，思考回答下列問題：
(1)陽(yáng)極發(fā)生_____反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：_________________________
_________________________。
(2)電解過程中，陽(yáng)極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量_______(填“相等”或“不相等”)。
思考交流
電解過程中陽(yáng)極失電子的有Fe、Zn、Ni，陰極析出的是鎳，依據(jù)得失電子守恒，陽(yáng)極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量不相等。
氧化
Ni－2e－===Ni2＋，F(xiàn)e－2e－
===Fe2＋，Zn－2e－===Zn2＋
不相等
(3)電解后，溶液中存在的金屬陽(yáng)離子有______、_____、Ni2＋等。
(4)電解后，電解槽底部含有_______等金屬。
思考交流
粗鎳作陽(yáng)極，F(xiàn)e、Zn在電極上失去電子形成陽(yáng)離子進(jìn)入溶液中，但Cu和Pt沉積到電解槽底部。
Fe2＋
Zn2＋
Cu、Pt
2.利用電解法制備超細(xì)銀粉的示意圖如下，Ag2SO4-
H2SO4電解液中添加Ti3＋/Ti4＋，解決了高電流密度下
陰極發(fā)生析氫反應(yīng)的問題，并實(shí)現(xiàn)Ti3＋/Ti4＋循環(huán)利用。
請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋陰極區(qū)附近生成超細(xì)銀粉的原因：
____________________________________________________________
思考交流
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
陽(yáng)極：Ag－e－===Ag＋，生成的Ag＋與電解質(zhì)溶液中的 結(jié)合生成微溶物Ag2SO4，使得電解質(zhì)溶液中c(Ag＋)并不高，且存在Ag2SO4(s)
2Ag＋(aq)＋ (aq)。陰極：Ti4＋＋e－===Ti3＋，生成的Ti3＋具有較強(qiáng)的還原性，在陰極區(qū)附近發(fā)生反應(yīng)Ti3＋＋Ag＋===Ag＋Ti4＋，c(Ag＋)降低，促進(jìn)Ag2SO4溶解，緩慢釋放的Ag＋被還原得到超細(xì)銀粉
3.[2023·湖南，17(2)]“電解精煉”裝置如圖所示(以粗Ga為原料制高純Ga)，電解池溫度控制在40～45 ℃的原因是_____________，陰極的電極反應(yīng)式為_______________________________。
已知：①金屬Ga的化學(xué)性質(zhì)和Al相似，Ga的熔點(diǎn)為29.8 ℃。
思考交流
使Ga充分熔化
返回
電冶金
三
1.電冶金的原理
金屬冶煉的本質(zhì)就是使礦石中的_________獲得電子變成_________的過程：Mn＋＋ne－===M。
2.常用電解法制備的金屬
電解法用于冶煉較活潑的金屬，如_______________等。
金屬離子
金屬單質(zhì)
鈉、鈣、鎂、鋁
3.實(shí)例分析——冶煉金屬鈉
(1)電解熔融NaCl裝置示意圖
陰極環(huán)繞在陽(yáng)極外面，兩極
之間用隔膜D隔開。
(2)電解時(shí)的反應(yīng)
陽(yáng)極：__________________；
陰極：__________________；
總反應(yīng)：__________________________。
NaCl
Cl2
陰
陽(yáng)
陰
2Cl－－2e－===Cl2↑
2Na＋＋2e－===2Na
(1)活潑的金屬往往采用電解法冶煉
(2)工業(yè)上常用鈉與熔融的氯化鎂反應(yīng)制取金屬鎂
(3)工業(yè)冶煉金屬鋁時(shí)，電解熔融態(tài)AlCl3
(4)電解熔融NaOH的化學(xué)方程式：4NaOH(熔融) 4Na＋2O2↑＋2H2↑
(5)電解堿土金屬氧化物和汞的混合物時(shí)，汞齊(汞合金)能保護(hù)金屬
(6)冶煉鈉和鎂的陽(yáng)極電極反應(yīng)式均為2Cl－－2e－===Cl2↑
正誤判斷
×
×
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×
√
√
思考交流
1.金屬鎂的工業(yè)制備是電解熔融_______(填“MgCl2”或“MgO”)，原因是____________________________________。
MgCl2
熔融氧化鎂需要的溫度較高、耗能較大
思考交流
2.如圖為工業(yè)電解熔融氧化鋁冶煉鋁的裝置示意圖。
(1)寫出電解時(shí)的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)方程式。
答案　陽(yáng)極：2O2－－4e－===O2↑；
陰極：Al3＋＋3e－===Al；
總反應(yīng)：2Al2O3(熔融) 4Al＋3O2↑。
思考交流
(2)資料表明Al2O3的熔點(diǎn)為2 054 ℃，冰晶石(Na3AlF6)的熔點(diǎn)為1 000 ℃，用電解Al2O3制取金屬鋁時(shí)會(huì)加入冰晶石，其作用是____________________。
作助熔劑，降低熔點(diǎn)
(3)該電解過程要在1 000 ℃以上進(jìn)行，工業(yè)上冶煉鋁過程中會(huì)發(fā)生陽(yáng)極損耗，試分析發(fā)生陽(yáng)極損耗原因：____________________________
____________________。
高溫下，陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣與碳
塊反應(yīng)生成CO、CO2
思考交流
3.21世紀(jì)是鈦的世紀(jì)，在800～1 000 ℃時(shí)電解TiO2可制得鈦，裝置如圖所示，下列敘述正確的是
A.a為電源的正極
B.石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)
C.陰極發(fā)生的反應(yīng)為TiO2＋4e－===Ti＋2O2－
D.每生成0.1 mol Ti，轉(zhuǎn)移0.2 mol電子
√
返回
由O2－的移動(dòng)方向可知，b為電源正極，A錯(cuò)誤；
石墨電極作陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯(cuò)誤；
每生成0.1 mol Ti，轉(zhuǎn)移0.4 mol電子，D錯(cuò)誤。
課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
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題組一　氯堿工業(yè)
1.用石墨電極電解飽和食鹽水，下列分析錯(cuò)誤的是
A.得電子能力：H＋＞Na＋，故陰極得到H2
B.電解過程中Na＋的物質(zhì)的量不變
C.失電子能力：Cl－＞OH－，故陽(yáng)極得到Cl2
D.電解一段時(shí)間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分?jǐn)嚢韬螅芤撼?br/>中性
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
得電子能力：H＋＞Na＋，電解飽和食鹽水陰極發(fā)生反應(yīng)：2H＋＋2e－===H2↑，故A正確；
失電子能力：Cl－＞OH－，陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑，故C正確；
電解池中，總反應(yīng)化學(xué)方程式為2NaCl＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，所以電解過程中Na＋的物質(zhì)的量不變且電解后溶液呈堿性，故B正確，D錯(cuò)誤。
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
2.(2024·上海普陀曹楊二中高二期中)如圖，用有陽(yáng)離子交換膜(只允許陽(yáng)離子通過)的立式隔膜電解槽電解食鹽水時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是
A.精制飽和氯化鈉溶液從陽(yáng)極區(qū)補(bǔ)充
B.Z處流出的溶液是較濃的NaOH溶液
C.使用離子交換膜時(shí)產(chǎn)品燒堿更純
D.每轉(zhuǎn)移NA個(gè)電子理論上可生成0.5 mol燒堿
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
電解食鹽水時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，消耗NaCl，則應(yīng)在陽(yáng)極補(bǔ)充NaCl，故A正確；
陰極生成OH－，且Na＋向陰極移動(dòng)，則產(chǎn)品燒堿溶液從陰極區(qū)Z處流出，故B正確；
未用離子交換膜時(shí)，陰極區(qū)混有NaCl，產(chǎn)品不純，而用離子交換膜時(shí)，只有Na＋向陰極移動(dòng)，產(chǎn)品較為純凈，故C正確；
電解方程式為2NaCl＋2H2O 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，每轉(zhuǎn)移NA個(gè)電子理論上可生成1 mol燒堿，故D錯(cuò)誤。
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題組二　電鍍　電解精煉
3.(2023·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二期中)粗銀中含有Cu、Pt等雜質(zhì)，以AgNO3溶液為電解質(zhì)溶液用電解法提純銀。下列說法正確的是
A.粗銀與電源負(fù)極相連
B.電解液中c(Ag＋)濃度保持不變
C.Cu、Pt在陽(yáng)極區(qū)中沉積
D.陰極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
電解精煉時(shí)，粗銀作陽(yáng)極，與電源正極相連，A錯(cuò)誤；
陽(yáng)極Cu、Ag失電子進(jìn)入溶液，陰極Ag＋得電子析出，電解液中c(Ag＋)濃度變小，B錯(cuò)誤；
Cu失電子形成Cu2＋進(jìn)入溶液，Pt不反應(yīng)，在陽(yáng)極區(qū)沉積，C錯(cuò)誤；
陰極Ag＋得電子析出，陰極反應(yīng)式為Ag＋＋e－===Ag，D正確。
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4.欲在金屬表面鍍銀，應(yīng)把鍍件掛在電鍍池的陰極。下列各組中，選用的陽(yáng)極金屬和電鍍液均正確的是
A.Ag和AgCl溶液 B.Ag和AgNO3溶液
C.Pt和Ag2CO3溶液 D.Pt和Ag2SO4溶液
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在金屬表面鍍銀，應(yīng)把鍍件掛在電鍍池的陰極，鍍層金屬銀作陽(yáng)極，電鍍液是含有銀離子的溶液，AgCl溶解度太小，不適合作電鍍液，硝酸銀溶液滿足條件，故B正確。
15
5.在鐵片上鍍鋅時(shí)，下列敘述正確的是
①將鐵片接在電池的正極上　②將鋅片接在電池的正極上　③在鐵片上發(fā)生的反應(yīng)是Zn2＋＋2e－===Zn　④在鋅片上發(fā)生的反應(yīng)是2H2O－4e－===O2↑＋4H＋　⑤需用FeSO4溶液　⑥需用ZnSO4溶液
A.②③⑥ B.②③④⑥
C.①④⑤ D.①③⑥
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
在鐵片上鍍鋅時(shí)，鐵片作電解池的陰極，與電源負(fù)極相連，①錯(cuò)誤；
鋅片作電解池的陽(yáng)極，和電源正極相連，②正確；
在鐵片上發(fā)生的反應(yīng)是Zn2＋＋2e－===Zn，③正確；在鋅片上發(fā)生的反應(yīng)是Zn－2e－===Zn2＋，④錯(cuò)誤；
電解質(zhì)溶液為含鋅離子的溶液，不能用FeSO4溶液，需用ZnSO4溶液，⑤錯(cuò)誤、⑥正確。
15
6.用含少量銀和鋅的粗銅作陽(yáng)極，純銅片作陰極，CuSO4溶液作電解液，電解一段時(shí)間后，陽(yáng)極質(zhì)量減少了x g，則下列說法錯(cuò)誤的是
A.兩極得失電子相等
B.陽(yáng)極溶解的金屬的物質(zhì)的量之和等于析出的銅的物質(zhì)的量
C.陰極質(zhì)量增加b g，bD.陽(yáng)極減少的x g質(zhì)量為溶解的鋅和銅的質(zhì)量
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由于粗銅中含有Zn和Ag，在電解過程中陽(yáng)極先是鋅失去電子，然后是銅失去電子，Ag形成陽(yáng)極泥；而陰極一直是銅析出。在電解過程中，兩極得失電子相等，所以溶解的鋅和銅的物質(zhì)的量之和等于析出的銅的物質(zhì)的量，A、B正確，
但由于M(Zn)>M(Cu)，且還有一部分Ag形成陽(yáng)極泥，所以陽(yáng)極減少的金屬的質(zhì)量大于陰極析出銅的質(zhì)量，即b15
題組三　電冶金
7.下列有關(guān)傳統(tǒng)工業(yè)電解法生產(chǎn)金屬鋁的說法錯(cuò)誤的是
A.鋁土礦的主要成分是Al2O3，電解鋁的陰極和陽(yáng)極材料均為碳
B.加入冰晶石和少量CaF2的目的是降低氧化鋁的熔點(diǎn)
C.將氧化鋁轉(zhuǎn)化為氯化鋁再進(jìn)行電解冶煉金屬鋁時(shí)可以節(jié)約大量能源
D.冶煉過程中，陽(yáng)極材料可能會(huì)因不斷被消耗而需要定期更換
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對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
鋁土礦的主要成分是Al2O3，可用石墨作電解池的陰、陽(yáng)極電解熔融氧化鋁冶煉鋁，A正確；
Al2O3的熔點(diǎn)較高，加入冰晶石和氟化鈣可降低氧化鋁的熔點(diǎn)，B正確；
氯化鋁是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，無法電解，C錯(cuò)誤；
用石墨電極電解熔融氧化鋁，高溫下陽(yáng)極生成的氧氣能氧化碳生成CO、CO2，則冶煉過程中，陽(yáng)極材料可能會(huì)因不斷被消耗而需要定期更換，D正確。
15
8.1807年，化學(xué)家戴維通過電解熔融氫氧化鈉制取金屬鈉：4NaOH(熔融)
4Na＋O2↑＋2H2O；后來蓋·呂薩克通過鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得金屬鈉：3Fe＋4NaOH Fe3O4 ＋2H2↑＋4Na↑。下列有關(guān)說法正確的是
A.電解熔融氫氧化鈉制取金屬鈉，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為2OH－－2e－===H2↑
＋O2↑
B.蓋·呂薩克制鈉的原理是利用鐵的還原性比鈉強(qiáng)
C.若戴維法與蓋·呂薩克法制得等量的鈉，則兩反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)不同
D.目前工業(yè)上常用電解熔融氯化鈉法制取金屬鈉，電解槽中石墨為陰極，鐵為
陽(yáng)極
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由4NaOH(熔融) 4Na＋O2↑＋2H2O可知，陽(yáng)極OH－放電生成O2和H2O，電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，A錯(cuò)誤；
Na的還原性強(qiáng)于Fe，但Na的沸點(diǎn)比Fe低得多，蓋·呂薩克法制鈉利用了Fe與Na的沸點(diǎn)差異，B錯(cuò)誤；
由電解原理可知，戴維法制取4 mol Na時(shí)轉(zhuǎn)移4 mol電子，但蓋·呂薩克法制取4 mol Na時(shí)轉(zhuǎn)移8 mol電子，則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)不同，C正確；
用電解熔融氯化鈉法制鈉時(shí)，鐵為陽(yáng)極時(shí)，陽(yáng)極上Fe放電，D錯(cuò)誤。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
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9.下列圖示關(guān)于銅電極的連接錯(cuò)誤的是
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電鍍時(shí)，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽(yáng)極，連接錯(cuò)誤，C項(xiàng)符合題意。
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綜合強(qiáng)化
10.利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。下列說法正確的是
A.氯堿工業(yè)中，X電極上反應(yīng)式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
B.電解精煉銅時(shí)，Y是粗銅
C.在鐵片上鍍銅時(shí)，X是純銅
D.制取金屬鋁時(shí)，Z是氯化鋁溶液
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綜合強(qiáng)化
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氯堿工業(yè)中，X電極連接電源正極，為電解池的陽(yáng)極，溶液中的氯離子失電子生成氯氣，電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；
電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極連接電源正極，精銅作陰極連接電源負(fù)極，則Y是精銅，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
在鐵片上鍍銅時(shí)，鐵片作陰極，純銅作陽(yáng)極，C項(xiàng)正確；
綜合強(qiáng)化
制取金屬鋁時(shí)，若Z是氯化鋁溶液，陰極是水電離出來的氫離子得電子析出氫氣，水溶液中鋁離子不放電，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
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電極材料 電解質(zhì)溶液 電解目的
A a：碳棒，b：碳棒 稀硫酸 制取O2和H2
B a：銀，b：鐵 AgNO3溶液 鐵上鍍銀
C a：粗銅，b：精銅 CuSO4溶液 電解精煉銅
D a：銅，b：碳棒 KNO3稀溶液 制取少量O2和H2
11.(2023·河北保定月考)電解裝置示意圖如圖所示。下列電解目的不能實(shí)現(xiàn)的是
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綜合強(qiáng)化
據(jù)圖可知a為陽(yáng)極，b為陰極。若a、b均為碳棒，電解稀
H2SO4的實(shí)質(zhì)是電解水，能達(dá)到電解目的，A不符合題意；
鐵上鍍銀時(shí)，陽(yáng)極a是金屬銀，陰極b是鐵，AgNO3溶液
為電解質(zhì)溶液，能達(dá)到電解目的，B不符合題意；
電解精煉銅時(shí)，陽(yáng)極a為粗銅 ，陰極b為精銅，用CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液，能達(dá)到電解目的，C不符合題意；
陽(yáng)極a為Cu時(shí)，Cu失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cu2＋，不能得到O2，不能達(dá)到電解目的，D符合題意。
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12.如圖是利用陽(yáng)離子交換膜和過濾膜制備高純度的Cu的裝置示意圖，下列有關(guān)敘述不正確的是
A.電極A是粗銅，電極B是純銅
B.電路中通過1 mol電子，生成32 g銅
C.溶液中 向電極A遷移
D.膜B是過濾膜，阻止陽(yáng)極泥及雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū)
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綜合強(qiáng)化
電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，
則電極A為粗銅，電極B為純銅，A正確；
陰極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu，當(dāng)電路中
通過1 mol電子時(shí)，生成0.5 mol Cu，即生成32 g Cu，B正確；
根據(jù)電解原理， 向陽(yáng)極移動(dòng)，C正確；
陽(yáng)極泥是陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)物，所以膜A為過濾膜，阻止陽(yáng)極泥及雜質(zhì)進(jìn)入陰極區(qū)，膜B為陽(yáng)離子交換膜，D錯(cuò)誤。
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13.用如圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時(shí)，控制溶液pH為9～10，CN－與陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO－反應(yīng)生成無污染的氣體，下列說法不正確的是
A.用石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極
B.除去CN－的反應(yīng)為2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑
＋2CO2↑＋ 5Cl－＋ H2O
C.陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O
D.陰極的電極反應(yīng)式為2H2O ＋2e－===H2↑＋2OH－
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√
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綜合強(qiáng)化
根據(jù)已知信息可知，陽(yáng)極上Cl－失電子生成ClO－，鐵不能作陽(yáng)極，否則陽(yáng)極反應(yīng)為鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，得不到ClO－，故用石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極，A正確；
陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣體，兩種氣體為二氧化碳和氮?dú)猓摲磻?yīng)在堿性條件下進(jìn)行，化學(xué)方程式為2CN－＋5ClO－＋H2O===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－，B錯(cuò)誤；
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綜合強(qiáng)化
陽(yáng)極上Cl－失電子生成ClO－，電極反應(yīng)式為Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O，C正確；
電解質(zhì)溶液呈堿性，則陰極上水得電子生成氫氣和氫氧根離子，電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，D正確。
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14.(12分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)燃料電池(如圖所示)，目的是探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜。
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綜合強(qiáng)化
根據(jù)要求回答相關(guān)問題：
(1)通入氫氣的電極為______(填“正極”或“負(fù)極”)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為________________
_________。
負(fù)極
H2－2e－＋2OH－
===2H2O
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綜合強(qiáng)化
通入氫氣的電極為負(fù)極；由于電解質(zhì)溶液是堿性的，所以該電極反應(yīng)式為H2－2e－＋2OH－===2H2O。
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(2)石墨電極為_____(填“陽(yáng)極”或“陰極”)，反應(yīng)一段時(shí)間后，在乙裝置中滴入酚酞溶液，______(填“鐵極”或“石墨極”)區(qū)的溶液變紅。
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綜合強(qiáng)化
由于鐵電極與電源的負(fù)極連接，所以鐵電極為陰極，石墨電極為陽(yáng)極；反應(yīng)一段時(shí)間后，在乙裝置中滴入酚酞溶液，溶液中的水電離出的H＋在陰極(鐵電極)放電，破壞了附近的水的電離平衡，該區(qū)域的溶液呈堿性，因此鐵極區(qū)的溶液變紅。
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(3)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì)，丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間，硫酸銅溶液的濃度將______(填“增大”“減小”或“不變”)。精銅電極上的電極反應(yīng)式為_________________。
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減小
Cu2＋＋2e－===Cu
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綜合強(qiáng)化
因?yàn)榇帚~中的鋅等活動(dòng)性比Cu強(qiáng)的雜質(zhì)金屬優(yōu)先失去電子，而得到電子的只有Cu2＋，所以丙裝置中反應(yīng)一段時(shí)間，硫酸銅溶液的濃度會(huì)減小；精銅電極上的電極反應(yīng)式為Cu2＋＋2e－===Cu。
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15.(10分)電解Na2CO3溶液可制得NaHCO3和NaOH，原理如圖1所示：
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(1)陽(yáng)極生成 的電極反應(yīng)式為________________________________，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學(xué)式為____。
H2
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(2)工作一段時(shí)間后，兩極區(qū)制得NaHCO3與NaOH的物質(zhì)的量之比約為______。
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(3)利用上述所得NaHCO3溶液在實(shí)驗(yàn)室中模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變渾濁，原理如圖2所示，原因是___________
____________________________(用相關(guān)的電極反應(yīng)式表示)。
Al－3e－＋
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