一、電解原理
1、電解 （1）電解的概念：使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程叫電解。電解質在電流的作用下發生氧化還原反應，是電能轉化為化學能的過程，電解反應是非自發的。
陽極失去電子發生氧化反應，陰極得到電子發生還原反應。
（2）電解池的概念：把電能轉變為化學能的裝置叫電解池或電解槽。其中根直流電源或原電池的負極相連的電極是電解池的陰極；反之，跟直流電源或原電池的正極相連的電極是電解池的陽極。
構成電解池的條件是：①電源；②兩個電極，與電源的正極相連的電極叫陽極，與電源負極相連的電極叫陰極；③電解質溶液或熔融態電解質。
2、電解原理和規律
（1）電極分為惰性電極和活潑電極兩種。惰性電極在電解過程中只導電，電極本身不發生任何化學變化，電極材料為石墨、鉑、金等；活潑電極是指除石墨、鉑、金以外的導電材料做陽極時，金屬原子失去電子時發生氧化還原反應的電極。
（2）放電順序
①陽離子在陰極的放電順序：
（h+）、zn2+、fe2+、sn2+、pb2+、（h+）、cu2+、fe3+、hg2+、ag+
從左到右放電能力依次增強（越排在後面越容易先得電子）
注意：a金屬離子在陰極放電與否，既跟金屬的活潑性有關，又跟離子濃度有關。例如在一般鹽溶液中氫離子濃度很小，放電順序在zn2+前，而在相同濃度或濃度相差不大時，放電順序在pb2+後。
b al3+、mg2+、na+、ca2+、k+在水中不放電，只在熔融時放電。
②陰離子在陽極（惰性電極）放電順序：oh-、cl-、br-、i-、s2-
放電能力依次增強（越排在後面越容易失去電子）
注意：a陽極若為活潑電極，則是活潑電極自身溶解放電，此時不考慮陰離子的放電。
b f-及含氧酸根在水溶液中不放電。
3、電解精煉
電解精煉是利用電解原理提純金屬。如電解精煉銅時，要把粗銅掛在電解槽的陽極，用硫酸銅溶液做電解液，陰極掛純銅。電解時陽極發生氧化反應，cu失去電子變為cu2+進入溶液，比銅活潑的金屬也失去電子進入溶液；不如銅活潑的金屬雜質不能失去電子而變成「陽極泥」被除去。
在陰極發生還原反應，cu2+易得到電子被還原成cu，而比銅活潑的雜質離子被留在電解液裡，這樣就達到了提純的目的。
4、電鍍銅
（1）電鍍的涵義：電鍍是應用電解原理在某些金屬表面上鍍上一層其他金屬或合金的過程。
（2）電鍍的目的：是金屬增強抗腐蝕能力、增加美觀和表面硬度。
（3）電鍍銅原理的歸納：電鍍銅和電解精煉銅的原理是一致的。電解時，一般都是用含有鍍層離子的電解質配成電鍍液；把待鍍金屬製品侵入電鍍液中與直流電源的負極相連，作為負極；而用鍍層金屬作為陽極，與直流電源正極相連。
通入低壓直流電，陽極金屬溶解在溶液裡成為陽離子，移向負極，這些離子在陰極上得到電子被還原成金屬，覆蓋在需要電鍍的金屬製品上。例如電鍍銅用銅板做陽極，硫酸銅溶液作電鍍液，鍍件要掛在陰極。
5、電解質導電的實質
對電解質溶液（或熔融狀態的電解質）通電時，電子從電源的負極沿導線流入電解池的陽極，電解質的陽離子移向陰極得電子發生還原反應；電解質的陰離子移向陽極失去電子（有的是組成陽極的金屬原子失去電子）發生氧化反應，電子從電解池的陽極流出並沿導線流回電源的正極。這樣，電流就依靠電解質溶液（或熔融狀態的電解質）裡的陰陽離子的定向移動而通過溶液（或熔融狀態的電解質），所以電解質溶液（或熔融狀態的電解質）的導電過程，就是電解質溶液（或熔融狀態的電解質）的電解過程。
6、用惰性電極進行各種電解質溶液的電解規律
習題：一、從no3-、so42-、h+、cu2+、ba2+、ag+、cl-等離子中選出適當的離子組成電解質，採用惰性電極對其溶液進行電解。
（1） 兩級分別放出氫氣和氧氣時，電解質的化學式可能是：
（2） 若陰極析出金屬，陽極放出氧氣，電解質的化學式可能是：
（3） 兩級分別放出氣體，且體積比為1：1，電解質的化學式可能是：
答案：（1）hno3、h2so4、ba(no3)2、ba(oh)2、中的一種
（2）agno3、cu(no3)、cuso4中的一種
（3）hcl、bacl2中的一種
二、工業上為了處理含有cr2o72-酸性工業廢水，採用下面的處理方法：往工業廢水裡加入適量的nacl，以fe為電極進行電解，經過一段時間，有cr(oh)3和fe(oh)3沉澱生成，工業廢水中的鉻的含量以低於排放標準。請回答下列問題：
（1）兩級發生反應的電極反應式：陽極陰極
（2）寫出cr2o72-變cr3+為的離子方程式
（3）工業廢水由酸性變為鹼性的原因
（4填「能」或「不能」）改用石墨電極，原因是
答案：（1）fe-2e-==fe2+;2h++2e-==h2↑
（2）cr2o72-+6fe2++14h+==2cr3++6fe3++7h2o
（3）h+不斷放電，cr2o72-與fe2+反應中消耗h+，打破了水的電離平衡，使溶液c(oh-)>c(h+)
（3）不能；因為用石墨做電極，陽極產生氯氣，得不到fe2+，缺少還原劑，不能使cr2o72-→cr3+→cr(oh)3↓而除去。
三、x、y、z、m代表四種金屬元素。金屬x和z用導線連線放入稀硫酸中時，x溶解，z極上有氫氣放出；若電解y2+和z2+離子共存溶液時，y先析出；又如m2+離子氧化性強於y2+離子。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為：
答案：x>z>y>m
二、氯鹼工業
1、電解飽和食鹽水反應原理
（1）實驗步驟裝置見課本，在u形管裡倒入飽和食鹽水，插入一根石墨棒作陽極，一根鐵棒做陰極。同時在兩邊管中各滴入酚酞試液，並用濕潤的碘化鉀澱粉試紙檢驗陽極放出的氣體。接通直流電源後，注意管內發生的現象。
（2）實驗現象陽極上有氣泡逸出，氣體呈現黃綠色，有刺激性氣味，使濕潤的碘化鉀澱粉試紙變為藍色，陽極區溶液由無色變為黃綠色。陰極上有氣泡生成，氣體無色無味。陰極區溶液由無色變為淺紅色、紅色逐漸加深、區域逐漸擴大。
（3）實驗結論用惰性材料做陽極，電解飽和食鹽水，生成氯氣、氫氣、和氫氧化鈉，化學方程式、離子方程式如下：
電解電解
2nacl+2h2o===2naoh+h2↑+o2 ↑ 2cl-+2h2o===2oh-+h2↑+o2↑
電解飽和食鹽水反應原理的解析與歸納。
通電前：溶液中存在，有na+、cl-、h+、oh-四種離子，做無規則運動。
通電後：陽離子向陰極定向移動並在電極上放電，由於h+得電子能力大於na+、在陰極上得電子放電，生成h2。其反應為：
2h++2e-==h2↑。陰離子向陽極定向移動，由於cl-失電子的能力大於oh-，在陽極失去電子放出cl2，其反應為：2cl--2e-=cl2↑
電解後：由於陰極附近h+放電生成h2，是該區域的氫離子濃度降低，破壞了附近的水的電離平衡，促進了水繼續電離，使水電離平衡向右移動，結果陰極區溶液裡氫氧根濃度增大，使陰極區溶液呈顯鹼性，滴入酚酞時變紅。
2、離子交換膜法制燒鹼
（1）離子交換膜電解槽的組成
由陽極（金屬鈦網）、陰極（碳鋼網）離子交換膜、電解槽框和導電銅棒等組成，每台電解槽有若干的單元電解槽併聯組成或串聯組成。
（2）陽離子交換膜的作用
將電解槽隔成陽極室和陰極室，它只允許陽離子（na+）通過，而阻止陰離子（cl-、oh-）和氣體通過。這樣既防止陰極產生的氫氣和陽極產生的氯氣相混合引起**，又能避免氯氣和氫氧化鈉作用生成naclo而影響燒鹼的質量。
3、食鹽的精製
（1）粗鹽的成分：粗鹽中含有泥沙、ca2+、mg2+、fe3+、so42-雜質，不符合電解要求，因此必須經過精製。
（2）雜質的危害：ca2+、mg2+、fe3+等金屬離子在鹼性環境中會生成沉澱，破壞離子交換膜；此外，雜質的存在會使得到的產品不純。
（3）除雜質的過程：
粗鹽水加入過量的氯化鋇溶液用於除去硫酸根離子，再加入過量的氫氧化鈉溶液除去鎂離子、三價鐵離子，再加入過量的碳酸鈉溶液除去鈣離子和鋇離子，過濾除去沉澱和泥沙，最後加入過量的鹽酸除去碳酸根，過量的鹽酸可以通過加熱除去。
注意：①除雜質時所加試劑的順序要求是：a 碳酸鈉必須放在氯化鋇之後，b 過濾沉澱之後再加入鹽酸。
②試劑加入順序有多種選擇，如：a 氯化鋇、氫氧化鈉、碳酸鈉、過濾、鹽酸；b 氯化鋇、碳酸鈉、氫氧化鈉、過濾、鹽酸；c 氫氧化鈉、氯化鋇、碳酸鈉、過濾、鹽酸。
4、飽和食鹽水在化學中的應用
（1）排飽和食鹽水法收集氯氣。用排空氣法收集氯氣不純，而氯氣較易溶於水，不能用排水法，要用排飽和食鹽水法收集。在飽和食鹽水中有足夠的氯離子可抑制氯氣與水的反應，從而降低氯氣在水中的溶解度，收集到純淨的氯氣。
（2）實驗室制乙炔時，常用飽和食鹽水（而不用水）與電石反應。因為電石與水迅速劇烈反應，產生大量氣泡影響乙炔氣體的收集。用飽和食鹽水代替純水可使反應平衡，氣體慢慢放出，從而收集到較平穩的乙炔氣流，實質上氯化鈉起稀釋水的作用。
三、原電池原理
1、原電池的構造：理論上講，活潑性不同的兩種金屬或金屬與其他導電體（如石墨）相連，放入電解質溶液中都可以形成原電池。
（1）原電池中，電極名稱叫做負極、正極，不叫陰極、陽極。
（2）原電池中，活潑金屬作負極，不活潑金屬或非金屬材料作正極。
（3）如果使用乙醇等非電解質溶液，則不能形成原電池。如果兩電極間未用導線連線，也不能形成原電池。
概括：兩種活潑性不同的電極；電解質溶液；形成閉合迴路。
2、原電池電極判斷及電極反應方程式的書寫
（1）原電池正負電極的判斷方法
①由組成原電池兩級的材料判斷。一般是活潑的金屬為負極，活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極。
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