10．电解、电离和电镀的区别
电解
电离
电镀
条件
受直流电作用
受热或水分子作用
受直流电作用
实质
阴阳离子定向移动，在两极发生氧化还原反应
阴阳离子自由移动，无明显的化学变化
用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金
实例
CuCl2
Cu＋Cl2
CuCl2==Cu2++2Clˉ
阳极Cu－2e-=Cu2+
阴极Cu2++2e-=Cu
关系
先电离后电解，电镀是电解的应用
11．电镀铜、精炼铜比较
电镀铜
精炼铜
形成条件
镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子
粗铜金属作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解液
电极反应
阳极Cu－2e-=Cu2+
阴极Cu2++2e-=Cu
阳极：
Zn-2e-=Zn2+Cu-2e-=Cu2+等
阴极：
Cu2++2e-=Cu
溶液变化
电镀液的浓度不变
溶液中溶质浓度减小
12．电解方程式的实例（用惰性电极电解）：
电解质溶液
阳极反应式
阴极反应式
总反应方程式
（条件：
电解）
溶液酸碱性变化
CuCl2
2Cl--2e-=Cl2↑
Cu2++2e-=Cu
CuCl2=Cu+Cl2↑
——
HCl
2Cl--2e-=Cl2↑
2H++2e-=H2↑
2HCl=H2↑+Cl2↑
酸性减弱
Na2SO4
4OH--4e-=2H2O+O2↑
2H++2e-=H2↑
2H2O=2H2↑+O2↑
不变
H2SO4
4OH--4e-=2H2O+O2↑
2H++2e-=H2↑
2H2O=2H2↑+O2↑
消耗水，酸性增强
NaOH
4OH--4e-=2H2O+O2↑
2H++2e-=H2↑
2H2O=2H2↑+O2↑
消耗水，碱性增强
NaCl
2Cl--2e-=Cl2↑
2H++2e-=H2↑
2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH
H+放电，碱性增强
CuSO4
4OH--4e-=2H2O+O2↑
Cu2++2e-=Cu
2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4
OHˉ放电,酸性增强
13，以惰性电极电解电解质溶液的规律：
⑴电解水型：
电解含氧酸，强碱，活泼金属的含氧酸盐，如稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液：
阳极：
4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极：
2H++2e-=H2↑总反应：
2H2O
2H2↑+O2↑，
溶质不变，PH分别减小、增大、不变。
酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电解速率（不是起催化作用）。
⑵电解电解质：
无氧酸（HF除外）、不活泼金属的无氧酸盐，如CuCl2
阳极：
2Cl--2e-=Cl2↑阴极：
Cu2++2e-=Cu总反应：
CuCl2=Cu+Cl2↑
⑶放氢生成碱型：
活泼金属的无氧酸盐（F化物除外）如NaCl
阳极：
2Cl--2e-=Cl2↑阴极：
2H++2e-=H2↑总反应：
2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH
公式：
电解质+H2O→碱+H2↑+非金属
⑷放氧生酸型：
不活泼金属的含氧酸盐，如CuSO4
阳极：
4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极：
Cu2++2e-=Cu
总反应：
2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4
公式：
电解质+H2O→酸+O2↑+金属
电解NaCl溶液：
2NaCl+2H2O
H2↑+Cl2↑+2NaOH，溶质、溶剂均发生电解反应，PH增大
8．电解原理的应用
A、电解饱和食盐水（氯碱工业）
⑴反应原理
阳极：
2Cl--2e-==Cl2↑
阴极：
2H++2e-==H2↑
总反应：
2NaCl+2H2O
H2↑+Cl2↑+2NaOH
⑵设备（阳离子交换膜电解槽）
①组成：
阳极—Ti、阴极—Fe②阳离子交换膜的作用：
它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过。
⑶制烧碱生产过程（离子交换膜法）
①食盐水的精制：
粗盐（含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等）→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→过滤→加入盐酸→加入离子交换剂（NaR）
②电解生产主要过程（见图20-1）：
NaCl从阳极区加入，H2O从阴极区加入。
阴极H+放电，破坏了水的电离平衡，使OH-浓度增大，OH-和Na+形成NaOH溶液。
B、电解冶炼铝
⑴原料：
（A）、冰晶石：
Na3AlF6=3Na++AlF63-
（B）、氧化铝：
铝土矿
NaAlO2
Al（OH）3
Al2O3
⑵原理
阳极2O2－－4e-=O2↑
阴极Al3＋+3e-=Al总反应：
4Al3++6O2ˉ
4Al+3O2↑
⑶设备：
电解槽（阳极C、阴极Fe）
因为阳极材料不断地与生成的氧气反应：
C+O2→CO+CO2，故需定时补充。
C、电镀：
用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。
⑴镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子。
电镀锌原理：
阳极Zn－2eˉ=Zn2+阴极Zn2++2eˉ=Zn
⑵电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。
⑶在电镀控制的条件下，水电离出来的H+和OHˉ一般不起反应。
⑷电镀液中加氨水或NaCN的原因：
使Zn2+离子浓度很小，镀速慢，镀层才能致密、光亮。
D、电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。
E、电解精炼铜：
粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液含有Cu2+。
铜前金属先反应但不析出，铜后金属不反应，形成“阳极泥”。
【原电池课后练习】
1、镁/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质（加入一定量的酸），下列说法不正确的是（）
A.此燃料电池的总反应为：
Mg+H2O2=Mg（OH）2B.正极发生的电极反应为：
H2O2+2H++2e-=2H2O
C.工作时，正极周围海水的pH增大D.电池工作时，溶液中的H+向正极移动
2、一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-。
下列对该燃料电池说法不正确的是（）
A.在熔融电解质中，O2-移向负极B.电池的总反应是：
2C4H10+13O2=8CO2+10H2O
C.通入空气的一极是正极，电极反应为：
O2+4e-=2O2-
D.通入丁烷的一极是正极，电极反应为：
C4H10+26e-+13O2-=4CO2↑+5H2O
3.、理论上不能用于设计成原电池的反应是（）
A.HCl+NaOH=NaCl+H2OΔH＜0
B.2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）ΔH＜0
C.4Fe（OH）2（s）+2H2O（l）+O2（g）=4Fe（OH）3（s）ΔH＜0
D.2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）ΔH＜0
4、被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧
化锰。
在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。
电池总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO（OH）。
下列说法正确的是（）
A.该电池的正极为锌B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C.当0.1molZn完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.204×1023
D.电池正极反应式为2MnO2+2e-+2H2O=2MnO（OH）+2OH-
5、燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。
此种电池的能量利用率可高达80%（一般柴油
发电机只有40%左右），产物污染也少。
下列有关燃料电池的说法错误的是（）
A.上述燃料电池的负极反应物是氢气、甲烷、乙醇等物质
B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器，原因之一是该电池的产物为水，经过处理之后可供宇航员使用
C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH溶液，该电池的负极反应为C2H5OH-12e-=2CO2↑+3H2O
D.甲烷燃料电池的正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
6、锌银电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：
2Ag+Zn（OH）2=Ag2O+Zn+H2O在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）
A.AgB.Zn（OH）2C.Ag2OD.Zn
7、将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加少量CuSO4溶液，下图中产生H2的体积V（L）与时间t（min）的关系，其中正确的是（）
8、固体氧化物燃料电池是由美国西屋（Westinghouse）公司研制开发的。
它以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子（O2-）在其间通过。
该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。
下列判断正确的是（）
A.有O2放电的a极为电池的负极
B.有H2放电的b极为电池的正极
C.a极对应的电极反应为：
O2+2H2O+4e-=4OH
D.该电池的总反应方程式为：
2H2+O2=2H2O
9、下列有关电池的说法不正确的是（）
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.锌锰干电池中，锌电极是负极
10、控制适合的条件，将反应2Fe3++2I-
2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。
下列判断不正确的是
A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
11、以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。
关于该电池的叙述正确的是（）
A.该电池能够在高温下工作
B.电池的负极反应为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+
C.放电过程中，H+从正极区向负极区迁移
D.在电池反应中，每消耗1mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体22.4/6L
12、用铜片、银片、Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥（装有琼脂-KNO3的U形管）构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是（）
①在外电路中，电流由铜电极流向银电极②正极反应为：
Ag++e-=Ag③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同
A.①②B.②③C.②④D.③④
13、一种燃料电池中发生的化学反应为：
在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。
该电池负极发生的反应是（）
A.CH3OH（g）+O2（g）-2e-=H2O（l）+CO2（g）+2H+（aq）B.O2（g）+4H+（aq）+4e-=2H2O（l）
C.CH3OH（g）+H2O（l）-6e-=CO2（g）+6H+（aq）D.O2（g）+2H2O（l）+4e-=4OH-
14、在盛有稀硫酸的烧杯中放入导线连接的铜片和锌片，下列叙述正确的是（）
A.正极附近的SO42-离子浓度逐渐增大B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有O2放出D.铜片上有H2放出
15、将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。
已知，通入CH4的一极，其电极反应式是：
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;通入O2的另一极，其电极反应式是：
2O2+4H2O+8e-=OH-。
下列叙述不正确的是（）
A.通入CH4的电极为负极B.正极发生氧化反应
C.燃料电池工作时，溶液中的OH-向负极移动D.该电池使用一段时间后应补充KOH
16、关于铅蓄电池的说法正确的是（）
A.在放电时，正极发生的反应是Pb（s）+SO42-（aq）-2e-=PbSO4（s）
B.在放电时，该电池的负极材料是铅板C.在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D.在充电时，阳极发生的反应是PbSO4（s）+2e-=Pb（s）+SO42-（aq）
17、根据右图，可判断出下列离子方程式中错误的是（）
A、2Ag（s）+Cd2+（aq）=2Ag+（aq）+Cd（s）；
B、Cd（s）+Co2+（aq）=Cd2+（aq）+Co（s）；
C、2Ag+（aq）+Cd（s）=2Ag（s）+Cd2+（aq）；
D、2Ag+（aq）+Co（s）=2Ag（s）+Co2+（aq）。
18、Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：
2Li++FeS+2e—=Li2S+Fe有关该电池的下列中，正确的是（）
A、Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价；
B、该电池的电池反应式为：
2Li+FeS=Li2S+Fe；
C、负极的电极反应式为Al—3e—=Al3+；
D、充电时，阴极发生的电极反应式为：
Li2S+Fe—2e—=2Li++FeS。
19、某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：
2H2＋O2＝2H2O，下列有关说法正确的是（）
A、H+由a极通过固体酸电解质传递到b极；
B、b极上的电极反应式为：
O2＋2H2O＋4e—=4OH—；
C、每转移0.1mol电子，消耗1.12升的H2；
D、电子通过外电路从b极流向a极。
3Zn+2K2FeO4+8H23Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH
20、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为下列叙述不正确的是
A．充电时阳极反应为：
Fe（OH）3－3e－+5OH－=FeO42－+4H2O
B．充电时电池的正极和电源的正极相连C．放电时正极反应为Zn－2e－+2OH－=Zn（OH）2
D．放电时每转移3mole－，有1molFeO42－被还原
21、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。
请回答：
（1）氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是，在导线中电子流动方向为（用a、b表示）。
（2）负极反应式为。
（3）电极表面镀铂粉的原因是
（4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。
因此，大量安全储氢是关键技术之一。
金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：
Ⅰ.2Li+H2=2LiHⅡ.LiH+H2O=LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是，反应Ⅱ中的氧化剂是。
②已知LiH固体密度为0.82g/cm3，用锂吸收224L（标准状况）H2，生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为。
③由②生成的LiH与H2O作用，放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为mol。
22、北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）。
（1）丙烷脱氢可得丙烯。
已知：
C3H8（g）CH4（g）+HC
CH（g）+H2（g）ΔH1=+156.6kJ/mol
CH3CH=CH2（g）CH4（g）+HC
CH（g）ΔH2=+32.4kJ/mol
则相同条件下，反应C3H8（g）CH3CH=CH2（g）+H2（g）的ΔH=kJ/mol。
（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。
电池反应方程式为；
放电时，CO32-移向电池的（填“正”或“负”）极。
（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。
常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60,c（H2CO3）=1.5×10-5mol/L。
若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3-+H+的平衡常数K1=。
（已知：
10-5.60=2.5×10-6）
（4）常温下，0.1mol/LNaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c（H2CO3）c（CO32-）（填“>”、“=”或“<”），原因是（用离子方程式和必要的文字说明）。
23、我国首创以铝-空气-海水电池作为能源的新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，靠空
气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。
只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。
则；
（1）该电源负极材料为；正极材料为。
（2）负极反应为
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