電解原理及其應用

陳子屹 湖南省長沙市周南梅溪湖中學

1 電解的相關知識

1.1 電極的判斷

第一，根據電源的正負極，和電源負極連接在一起的極是陰極，而和電源正極連接在一起的極則是陽極。第二，根據兩極出現的反應類型，陽極失電子會出現氧化反應，而陰極得電子則會出現還原反應。第三，根據電子的流向，電源負極 陰極 電解質溶液陽極 電源正極(電流方向相反)。

1.2 電解過程中電極產物的判斷

陰極產物。不管是惰性電極或者活性電極均不會參與電極反應，一般出現反應的為溶液當中的陽離子。陽離子的放電順序為：(水 )，通常情況下，在溶液當中都不會出現放電現象。

陽極產物。第一，把活性材料作為電極(金屬活動性順序表示Ag之前)的時候，金屬材料自身在陽極失電子被氧化成為陽離子進入到溶液當中，陰離子想要在電極上放電則會非常困難。第二，使用惰性電極的時候，其中包含Au與鈦等，需要觀察溶液當陰離子失電子的實際能力。陰離子的放電順序為：等含有氧酸根則不會出現放電情況。

2 電解原理的具體應用

2.1 電解精煉

例1：金屬鎳的實際用途非常廣泛，粗鎳當中含有少許Zn、Pt、Cu、Fe等相關雜質，可以使用電解法將高純度的鎳進行制備，以下哪一個選項是敘述正確的？(已知：氧化性

A、電解時，陽極質量的降低和陰極質量的增長達成一致

C、電解之后，電解槽底端的陽極泥當中僅有Cu與Pt

解析：通過電解反應的相關規律，得知鎳精煉過程中粗鎳為陽極，此極產生氧化反應，根據金屬還原性強弱依照順序失電子：Cu、Pt 還原性比鎳更小，不會產生反應，它們主要是通過陽極泥的形式沉在電解槽的底端，因此B選項不正確，而C則為正確選項。純鎳為陰極，電解質溶液應當含有因為的氧化性比、更強， 所以出現陰極反應的僅有，故A、D選項不正確。

2.2 電鍍

例2：如圖1所示，A是直流電源，B是滲透飽和氯化鈉溶液與酚酞試液的濾紙，C是電鍍槽，將電路接通之后，發現B上的c處顯示紅色，那么請將以下內容進行補充：（1）電源A 的a是（）極；（2）濾紙B上產生的總反應方程式是（）；（3）想要在電鍍槽當中進行鐵上鍍鋅，將K處接通，讓c、d兩處短路，那么電極e上產生的反應是（），電極f上產生的反應是（）， 槽中盛放的鍍液為（）或者（）。

解析：通過B上c處顯示紅色便可以得知，濾紙B上飽和食鹽水出現了電解，進而在c處產生了堿，因此可以確定c是陰極，由此則可確定b是負極，a是正極。電鍍屬于特殊情況下的一種電解，其要求陽極是鍍層金屬，陰極是鍍件，電解質溶液需要含有鍍層金屬的離子，因為由于a是正極，所以e是陽極，鋅失電子。f是陰極，溶液當中的 得電子，只需鍍液為可溶性鋅鹽便可。

圖1

2.3 制取消毒液

例3：王某想要制作一種家用環保型消毒液發生器，將石墨作為電極電解飽與氯化鈉溶液，在通電的時候，為了讓被全部吸收，制作出殺菌能力相對比較強的消毒液，并設計了如圖2所示的裝置，那么對于電源電極名稱與消毒液的關鍵成分，以下哪一選項是判斷正確的？

A、a是陽極，b是陰極；HCIO與NaCI

B、a是陰極，b是陽極；HCIO與NaCI

C、a是正極，b是負極；NaCIO與NaCI

D、a是負極，b是正極；NaCIO與NaCI

圖2

3 結束語

在高中化學課程中，電化學知識是十分重要的基礎概念，并且也是最近幾年高考試卷中的重點考查內容。因此，我們在實際學習過程中，想要更加全面的掌握這一部分內容，那么就一定要將電解原理及其應用進行深入探索。這樣不僅能夠讓自身的化學水平得到有效提升，同時對于我們今后的更好發展也將會有很大幫助。