电解原理的应用
(1)制取物质：例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。
(2)电镀：应用电解原理，在某些金属或非金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液。电镀过程中该金属阳离子浓度不变。
(3)精炼铜：以精铜作阴极，粗铜作阳极，以硫酸铜为电解质溶液，阳极粗铜溶解，阴极析出铜，溶液中Cu2+浓度减小
(4)电冶活泼金属：电解熔融状态的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金属单质。
3．例题精讲
例1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，其实验方案的要点为：
①用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如图24-1。
②强度为I A，通电时间为t s后，精确测得某电极上析出的铜的质量为m g。
图24-1
试回答：
(1)这些仪器的正确连接顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示，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____________。
①称量电解前电极质量 ②刮下电解后电极上的铜并清洗
③用蒸馏水清洗电解后电极 ④低温烘干电极后称量
⑤低温烘干刮下的铜后称量 ⑥再次低温烘干后称量至恒重
(4)已知电子的电量为1.6×10－19 C。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式：NA=____________。
命题意图：考查学生对电解原理的理解及完成电解实验的能力。
知识依托：电解原理。
错解分析：电解CuCl2(aq)发生如下反应：
Cu2++2Cl－
Cu+Cl2↑
Cl2有毒，须作处理，装置中G，作用即此，如果不注意观察，忽略了或猜不透G的作用，就会得出错误的答案。不能排除②⑤干扰，也会得出错误答案。
解题思路：(1)B电极上应产生Cl2：
2Cl－－2e－====Cl2↑
B极上流出电子，电子进入直流电源的正极，即F极，由此可得仪器连接顺序及电流方向。
(2)B中产生Cl2，Cl2进入G中与KI反应，有I2生成，I2使淀粉变蓝色。
(3)镀在A电极上的Cu是没必要刮下的，也无法刮干净，还能将A电极材料刮下，故②⑤两步须排除在外。
(4)由电学知识，可求电量Q：
Q=I A×t s=It C
由此可求出通过的电子个数：
N(e－)=
其物质的量为：
n(e－)=
而电子个数与Cu的关系为：
Cu2++2e－====Cu
根据生成Cu m g得：
=
×
NA可求。
答案：(1)D A B F B A D E
(2)2Cl－－2e－====Cl2↑
变蓝色 Cl2+2I－====2Cl－+I2↓
(3)①③④⑥
(4)NA=
mol－1
例2.用Pt电极电解AgF(aq)，电流强度为a A，通电时间为t
min，阴极增重m g，阳极上生成标准状况下的纯净气体V
L，以q C表示一个电子的电量，Mr表示Ag的相对原子质量，则阿伏加德罗常数NA可表示为( )
A.
mol－1 B.
mol－1
C.
D.以上答案都不对
.解析：若认为逸出气体是F2，则会误选A；若粗心未把t min转化为60t s进行计算，则会误选B；若忽视单位则会误选C。正确答案应是：mol－1
例3.用图24-2所示的装置进行电解。通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。则：
图24-2
(1)A中发生反应的化学方程式为__________________。
(2)在B中观察到的现象是________、________、________。
(3)室温下，若从电解开始到时间t s，A、B装置中共收集到标准状况下的气体0.168 L，若电解过程中无其他副反应发生，经测定电解后A中溶液体积恰为1000 mL，则A溶液的pH为______。
解析：可以认为线路中串联了3个电解池。当选定一个为研究对象时，另外的2个可看作是线路或是电阻。
先选定湿润的淀粉KI试纸为研究对象。由于C端变为蓝色，可知C端有I2生成：
2I－－2e－====I2
I2使淀粉变蓝色。该反应是在电解池的阳极发生的反应，由此可以断定外接电源的E端为负极，F端为正极。
(1)(2)选A(或B)为研究对象，可忽略B(或A)和淀粉KI试纸的存在。
(3)由题意可得如下关系式：
4H+~O2+2H2
根据气体的体积可求出n(H+)、c(H+)及pH。
答案：(1)4AgNO34Ag+O2↑+4HNO3
(2)石墨极有气泡产生
Cu极周围变蓝色 溶液中有蓝色沉淀生成
(3)2
例4.将羧酸的碱金属盐电解可得烃类化合物。例如：
2CH3COOK+H2O
CH3-CH3↑+2CO2↑+H2↑+2KOH
(阳) (阳) (阴) (阴)
据下列衍变关系回答问题：
ClCH2COOK(aq)A(混合物)
(1)写出电极反应式
阳极
，阴极
。
(2)写出下列反应方程式
A→B：
，B→C：
。
(3)D和B在不同条件下反应会生成三种不同的E，试写出它们的结构简式
、
、
。
解析：准确理解题给信息是解决问题的关键。电解CH3COOK(aq)时，阳极吸引阴离子：CH3COO－和OH－，事实上放电的是CH3COO－，2CH3COO－－2e－
2CO2↑+CH3－CH3↑，阴极吸引阳离子：H+和K+，放电的是H+，2H++2e－====2H2↑
答案：(1)2ClCH2COO－－2e－CH2Cl－CH2Cl+2CO2↑ 2H++2e－====H2↑
(2)CH2Cl－CH2Cl+2KOH
CH2(OH)－CH2(OH)+2KCl
CH2(OH)－CH2(OH)+O2
OHC－CHO+2H2O
H2+NiO(OH) Ni(OH)2。根据此反应式判断下列叙述中正确的是
，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；b
如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；c
如果原溶液为碱溶液，则pH值变大；④若阴极上无H2，阳极上无O2产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl2溶液(CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性)，一旦CuCl2全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。