高考電解池考題總結(jié)(高考化學(xué)電解池解題技巧)

巧用電解，美化生活

【焦點(diǎn)連線】

電解原理與我們的生活息息相關(guān)，從我們的日常生活到航空航天各個(gè)領(lǐng)域都離不開它。例如，金屬拋光可以降低工件的表面粗糙度，以獲得光亮、光滑的表面，從而達(dá)到修飾和美化工件表面的目的。電解拋光因其諸多優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。電解拋光以被拋光的工件為陽(yáng)極，不溶性金屬為陰極。兩極同時(shí)浸入電解槽中，通直流電，產(chǎn)生選擇性陽(yáng)極溶解，從而達(dá)到去除工件表面細(xì)小毛刺、增加亮度的效果。其特點(diǎn)是：

拋光后的表面不會(huì)產(chǎn)生變質(zhì)層，無(wú)附加應(yīng)力，并能去除或減少原有應(yīng)力層；

可加工硬質(zhì)材料、軟質(zhì)材料以及機(jī)械拋光困難的薄壁、形狀復(fù)雜、小型零件及制品；

拋光時(shí)間短，可同時(shí)拋光多件，生產(chǎn)效率高；

電解拋光所能達(dá)到的表面粗糙度與原始表面粗糙度有關(guān)，一般可提高兩個(gè)級(jí)別。

【知識(shí)鏈接】

電解是使直流電通過電解質(zhì)溶液，在陰極和陽(yáng)極引起氧化還原反應(yīng)的過程。電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程本質(zhì)上是電解質(zhì)溶液的電解過程，即電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的氧化還原反應(yīng)過程。實(shí)現(xiàn)這一過程的裝置稱為電解池或電解池。電解槽的構(gòu)造條件為：直流電源；兩個(gè)電極，陰極和陽(yáng)極；電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；閉環(huán)。

【特別注意】用石墨、金、鉑等制作的電極叫做惰性電極，因?yàn)樗鼈冊(cè)谝话愕耐姉l件下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，用Zn、Fe、Cu、Ag等還原性較強(qiáng)的材料制作的電極叫做活性電極，它們作電池的陽(yáng)極時(shí)，先于其他物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。

【命題構(gòu)想】

以日常生活中新電源或電解工藝的應(yīng)用為切入點(diǎn)，我們研究電解的原理和電解槽的組成。主要有三點(diǎn)：1.電極判斷和電極反應(yīng)的書寫，2.電解質(zhì)溶液的變化，3.電解質(zhì)溶液中離子的運(yùn)動(dòng)方向。

【題目及分析】

使用您所學(xué)到的知識(shí)來(lái)完成以下問題：

(1)準(zhǔn)確測(cè)量金屬離子在惰性電極上沉積為涂層的金屬質(zhì)量，可以確定電解過程中通過電解槽的電量。銀色燃油表（如圖）是最常用的。還已知，每C的電流通過電極，就會(huì)轉(zhuǎn)移1mol的電子。判斷下列陳述是否正確：

電量表中的銀棒應(yīng)連接至電源正極，

發(fā)生的電極反應(yīng)為：Ag++e-=Ag

稱量電解前后鉑坩堝的質(zhì)量變化。金屬銀的沉積量為108.0mg。那么電解過程中通過電解槽的電流為96.5。

測(cè)量飽和鹽水電解通過的電量，將銀庫(kù)侖計(jì)中的銀棒連接到被測(cè)電解池的陽(yáng)極，將鉑坩堝連接到電源的負(fù)極。

（2）全釩氧化還原液流儲(chǔ)能電池是利用不同價(jià)態(tài)離子對(duì)的氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能相互轉(zhuǎn)化的裝置。其原理如圖所示。

當(dāng)左槽中的溶液逐漸由黃色變?yōu)樗{(lán)色時(shí)，電極反應(yīng)式為____________________。

充電過程中，右槽內(nèi)溶液顏色逐漸由__________變?yōu)開________。

放電過程中氫離子的作用是________和________；若充電時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.，則左槽溶液中n(H+)的變化為________。

解析：（1）金屬離子在惰性電極上以鍍層形式沉積，故鉑坩堝作陰極，正確；根據(jù)關(guān)系式Age-，電量為C=96.5C,正確；電量計(jì)中的銀棒應(yīng)與電源的正極相連，銀棒作陽(yáng)極，若要測(cè)定電解飽和食鹽水時(shí)通過的電量，該銀電量計(jì)中的銀棒應(yīng)與待測(cè)電解池的陰極相連，錯(cuò)誤。

(2)左側(cè)槽位，黃色變?yōu)樗{(lán)色，表示VO生成VO2+。V的價(jià)態(tài)從+5價(jià)降低到+4價(jià)，得到1個(gè)電子，氧原子被還原。從圖中可以看出H+已經(jīng)移動(dòng)并參與了反應(yīng)。因此，寫出電極反應(yīng)方程。

作為原電池，電子從左側(cè)槽獲得，電子從右側(cè)槽失去。充電被視為電解池。在右側(cè)槽中，得到電子，相應(yīng)的價(jià)態(tài)降低，即V3+生成V2+，顏色由綠色變?yōu)樽仙?/p>

根據(jù)電極反應(yīng)公式，H+參與反應(yīng)，溶液中離子的定向運(yùn)動(dòng)可形成電流。n=N/NA=3./6./mol=0.5mol，生成1molH+，但H+能透過交換膜，其中0.5molH+進(jìn)入右槽，因此H+的變化左罐為0.5mol。

答案：（1）正確正確錯(cuò)誤（2）VO2He===VO2H2O綠紫

參與正極反應(yīng)，使電流通過交換膜0.5mol