摘要:电解池 (1)电解和电解池 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.电解质溶液的导 电过程.就是电解质溶液的电解过程.这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池. (2)电解池两极的确定和电极反应(电解CuCl2溶液) 阳极:接直流电源的正极.较易失去电子的阴离子优先在阳极失去电子发生氧化反应 .如2Cl--2eCl2 阴极:接直流电源的负极.较易得到电子的阳离子优先在阴极得到电子发生还原反应.如Cu2++2eCu 电解反应式:Cu2++2Cl- Cu+Cl2 (3)离子的放电顺序 ①在阳极上如是活性材料作电极时.金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液.阴离子 不容易在电极上放电.如是惰性电极如Pt.Au.Ti.石墨等.溶液中阴离子放电顺序是:S 2+>I->Br->Cl->OH->NO3->SO2-4>F-. ②在阴极上无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应.发生反应的是溶液中的阳离 子.阳离子在阴极上放电顺序是:Ag+>Hg2+?>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+.在一般情况下.H+的位置在Cu2+后.在电镀条件下.H+的位置在Zn2+后. (4)电解原理的应用 ①电解饱和食盐水制H2.Cl2和NaOH溶液. 阳极:镀层金属.阳极本身参加反应. ②电镀 阴极:镀件. 电镀液:含镀层金属阳离子的电解质溶液. ③冶炼活泼金属:电解法炼铝.钠.镁等活泼金属. ④精炼铜:以精铜作阴极.粗铜作阳极.硫酸铜溶液作电解液. (5)电解和溶液的PH值的变化规律: ①含氧酸.可溶性碱.活泼金属的含氧酸盐溶液电解时.实质是电解水. 阳极:4OH--4e2H2O+O2 阴极:2H++2eH2 总反应式:2H2O2H2+O2 电解含氧酸的水溶液(如H2SO4.HNO3).其PH值减小. 电解可溶性碱的水溶液.其PH值变大. 电解活泼金属的含氧酸盐溶液时.其PH值不变. ②无氧酸溶液及不活泼金属的无氧酸盐溶液电解时.实际上是电解质本身的电解. 2HClH2+Cl2? PH值变大 ③活泼金属的无氧酸盐溶液电解时.阴极放出H2.阳极有非金属单质析出.同时阴极区呈碱性.溶液的PH增大. 2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2 ④不活泼金属的含氧酸盐溶液电解时.在阴极有金属单质析出.阳极有O2产生.同时阴极区酸性增强.溶液的PH减小. 2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4

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电解是最强有力的氧化还原手段,在化工生产中有着重要的应用。请回答下列问题:
(1)以铜为阳极,以石墨为阴极,用NaCl溶液作电解液进行电解,得到半导体材料Cu2O和一种清洁能源,则阳极反应式为___________________________,阴极反应式为________。
(2)某同学设计如图所示的装置探究金属的腐蚀情况。下列判断合理的是____________(填序号)。

a.②区铜片上有气泡产生
b.③区铁片的电极反应式为2Cl-2e=Cl2
c.最先观察到变成红色的区域是②区
d.②区和④区中铜片的质量均不发生变化
(3)最新研究发现,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水的工艺具有流程简单、能耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应生成乙醇和乙酸,总反应式为2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH
实验室中,以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置如图所示。

①若以甲烷碱性燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入__________(填化学式),电极反应式为____________________。电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②在实际工艺处理中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛含量为3 000 mg·L-1的废水,可得到乙醇________kg(计算结果保留小数点后一位)。

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