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1、第九讲电解池 【教学目标】 1.通过化学能与电能的相互转化，认识常见的能量转化形式及其重要应用。 2.理解电解池的工作原理并正确书写电极反应和总反应方程式。 3.了解电解池在实际中的应用。 【知识梳理】 知识点一电解池基本概念及原理 1.定义：使电流通过电解质溶液（或熔化的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过 程，叫做电解。 【注】电离是电解的前提条件，电解质溶液的导电过程就是电解过程 2.工作原理 （1）能量转化：电解池是把电能转变为 化学 能的装臵 （2）标志： 外接电源 （3）必要条件：通电强制性地引起氧化还原 反应 （4）阴阳极判断：阴极与电源负极相连；阳极与电源正 极相连 3.
2、电解时电极产物的判断 （1）阳极产物的判断 首先看 电极 ，如果是 活性（金属） 电极，则电极材料失电子，电极被 溶解 ，溶液中的阴离子 不能失电子。如果是惰性 电极（ Pt、C）则要看 溶液中的离子的失电子能力（还原性），根据 阴离子放电顺序加以判断。 阴离子放电顺序：S 2 I Br Cl OH NO3 SO42 F （2）阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序： Ag Hg 2 Fe 3+ Cu 2 H Pb2 Sn2 Ni 2 Fe2Zn2Mn2 Al Mg 2 NaCa2 K 注意：Al 、Mg 2 、 Na、Ca2 、K 在水溶液中不放电 Pb 2 、Sn
3、2 、Ni 2 、Fe2 、Zn 2 当浓度较大时，比H + 先放电 4.分析解决电解应用问题的主要方法思路 （1）绘出草图 （2）确定电极 （3）分析通电前电解质溶液（电解质和水）的电离过程 （4）分析通电后的离子的移动方向，放电能力，电极反应、电解结果（两极 现象、水的电离平衡、离子浓度、溶液酸碱性，pH 值变化等），最后归纳 到题目所需解答的问题上 典型例题 1.电解 NaCl 溶液 NaCl C Fe Cl OH H + Na + e- e- e- e - e- e- 阴极区 （碱性） 溶液中离子导电 阴极： Fe 电极反应： 2H + 2e H2 （还原 反应） 阳极： C电极反应：
4、 2Cl 2e Cl2 （ 氧化 反应） 总反应方程式：2NaCl 2H2O 电解 2NaOH H2 Cl2 2.用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化情况简析 类型电极反应特点实例 电解 对象 电 解 质 浓度 pH 值 电解质 溶液复原 电解 水型 阴极： 4H + 4e - 2H2 阳极：4OH -4e- 2H2O O2 NaOH 水增大增大水 H2SO4水增大减小水 Na2SO4水增大不变水 电解 电解 质型 电解质电离出的阴阳离子分 别在两极放电 HCl 电解质减小增大氯化氢 CuCl2电解质减小增大氯化铜 放 H2 生碱 型 阴极： H2O 放出 H2 生成碱 阳极： 电解质阴离子放
5、电 NaCl 电 解 质 和水 生成新 电解质 增大氯化氢 放 O2 生酸 型 阴极： 电解质阳离子放电 阳极： H2O 放 O2 生成酸 CuSO4 电解质 和水 生成新 电解质 减小氧化铜 3.（ 2015海淀二模7）下列装臵中能将电能转化为化学能的是D A B C D 4.（2015朝阳期中16 ）图是模拟工业电解饱和食盐水的装臵图，下列叙述不正确的是B Aa 为电源的负极 BFe 电极的电极反应是4OH -4e= 2H 2OO2 C通电一段时间后，铁电极附近溶液先变红 D电解饱和食盐水的化学方程式是2NaCl + 2H 2O=2NaOH + H2 + Cl2 5. （2015西城一模1
6、1 ） 次磷酸（H3PO2） 是一元弱酸， 工业可用下图所示装臵电解NaH2PO2 制 H3PO2。 （阳离子交换膜和阴离子交换膜分别只允许阳离子、阴离子通过）下列说法正确 的是 D A阳极室有H2生成B阴极室溶液pH 减小 C原料室溶液pH 保持不变D阳极室可能有H3PO4生成 电解 6. (2014东城一模12) 下图是 CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。下列说法不正确 的是B A该过程是电能转化为化学能的过程 B一段时间后，池中n(KHCO 3)不变 C一段时间后，池中溶液的pH 一定下降 D铜电极的电极反应式为CO28H + 8e -CH 42H2O 7.（ 2012北京）当吸
7、收液的pH 降至约为6 时，需送至电解槽再生。再生示意图如下: HSO 3 - 在阳极放电的电极反应式是HSO3 - -2e- + H2O = SO42- + 3H + 阳极溶液PH 值变化 pH 变小 8.（ 2015门头沟二模26 ） (2)电解法是目前研究最为热门的生产ClO 2的方法之一。下图 所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。 电源负极为A 极(填 A 或 B) 写出阴极室发生反应依次为ClO2+ e -= ClO2- 、ClO3-+ClO2 -+2H+= 2ClO2 +H2O 9.（ 2014海淀一模）利用下图将Ce 3+ 转化为 Ce 4+ ，其原理如下图
8、所示。 生成 Ce 4+ 的电极反应式为Ce 3+-e = Ce 4+ 。 生成 Ce 4+ 从电解槽的a（填字母序号）口流出。 10. （2014朝阳一模） .高温电解技术能高效实现反应CO2+H2O=CO+H 2+O2，工作原理 示意图如下： 电极 b 发生氧化（填“氧化”或“还原”）反应。 CO2在电极 a 放电的反应式CO2 + 2e - = CO+O 2- 。 知识点二电解池的应用 1铜的电解精炼 （1）原理 用粗铜板作 阳极，与直流电源的正极相连； 用纯铜板做 阴 极，与电源的 负极相连， 用CuSO4 溶液（加入一定量的硫酸）作电解液。 （2）原理解析 CuSO 4溶液中主要有C
9、u 2+ 、 SO4 2- 、H +、OH，通电后 H+和Cu2+ 移向阴极，并在阴极发 生Cu 2+ +2e =Cu 反应。OH 和SO42- 移向阳极，但阳极因为是活性 电极故而阴离子并不放 电，主要为 阳极（活泼及较活泼金属）发生 氧化 反应而溶解，阳极反应：Cu 2e =Cu 2+ 。 电解过程中，比铜活泼的Zn 、 Fe、Ni 等金属杂质，在铜溶解的同时也会失电子形成金属阳 离子而溶解，此时阴极仍发生Cu 2+ +2e =Cu ，这会导致电解液浓度发生变化； Ag、Au 不如 Cu 易失电子， Cu 溶解时它们以阳极泥沉积下来，可供提炼Au 、 Ag等贵金属。该过程实现 了提纯铜的目
10、的。 2电镀铜 （1）原理 电镀时一般都是用含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液； 把待镀金属制成品浸入电镀液中 与直流电源的 负极相连，作为阴极，而用镀层金属与直流电源的正 极相连，作为 阳 极。 （2）原理解析 阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，并在阴极上被还原成金属析出。电镀铜规律 可概括为“阳极溶解，阴极沉积，电解液不变”。工业上电镀常使用有毒电镀液，因此电镀 废水应回收有用物质、降低有害物质含量后，达标排放，以防污染环境。 注意：镀件需酸洗去除表面的锈。电镀液CuSO 4中加氨水制成铜氨溶液以降低 Cu 2+浓 度使镀层光亮。 3氯碱工业： （1）总反应： 2NaCl+2H2O
11、=2NaOH+Cl2 +H2 （2）电极反应： 阳极： 2Cl - -2e - =Cl2 阴极： 2H +2e- =H2 （阴极周围 PH 逐渐 增大 ） （3）设备：立式隔膜电解槽 （4）粗盐水的精制： 粗盐水中含有 Ca 2+ 、Mg 2+ 、SO4 2- 等杂质， 为了有效的除去Ca 2+ 、Mg 2+ 和SO4 2- ，可加入的试剂是Na2CO3 溶液 、 NaOH 溶液 、BaCl2 溶液 。 4电解冶炼金属 金属冶炼方法：可以大致分成三段。 （1）Al 之前的金属很活泼，用电解盐或氧化物的方法冶炼。如：Na 是电解 熔融 NaCl ， Mg 是电解 熔融 MgCl2 ，Al 是电解
12、 熔融 Al2O3 。工业上，用纯净的氧化铝为原料，采用电 解的方法制取铝。纯净的氧化铝熔点很高（2045 ），很难熔化，现在都用熔化的冰晶石 （Na3AlF6）作熔剂，使氧化铝在1000 左右溶解在液态的冰晶石里，成为冰晶石和氧化 铝的熔融体，然后进行电解。 电极反应式：阴极4Al 3+ 12e- 4Al阳极 6O 212e- 3O2 总反应式： 2Al2O3 4Al 3O2 (只能电解Al2O3，不能是AlCl3) 在冶炼铝时，阳极产生氧气，石墨阳极在如此高温条件下，将不断被氧气氧化而消耗，因而 需不断补充石墨阳极。 （2）中间一段一般是热还原 法。加热时，用合适的还原剂，如，H2、C、C
13、O 、或者较活泼 的金属 Al（铝热反应）进行冶炼如，H2、 C、CO 加热还原CuO得到 Cu ，还原 Fe2O3得 到 Fe 等。 Al 高温铝热反应冶炼Fe 、Cr 、 Mn 等金属。 （3）后面的不活泼金属可以通过直接加热氧化物分解的方法得到金属单质。如：HgO 加热 分解成 Hg 和 O2，就是拉瓦锡发现空气中存在O2的经典实验。 典型例题 1.(2014丰台一模8)图的目的是精炼铜，图的目的是保护钢闸门。下列说法不正确 的 是 D 图图 A图中a 为纯铜 B图中SO4 2 向 b 极移动 C图中如果a、b 间连接电源，则a 连接负极 D图中如果a、b 间用导线连接，则X 可以是铜
14、2.（ 15 年海淀期末10 ）10 关于下列装臵的说法正确的是A A装臵中盐桥内的K +移向 CuSO 4溶液 B装臵将电能转变为化学能 C若装臵用于铁棒镀铜，则N 极为铁棒 D若装臵用于电解精炼铜，溶液中的Cu 2+ 浓度保持不变 3.（ 2013朝阳期末）某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽 中盛放含铬废水，原理示意图如右，下列说法不正确的是 C AA 为电源正极 B阳极区溶液中发生的氧化还原反应为Cr2O7 2- +6Fe 2+ +14H + = 2Cr 3+ +6Fe 3+ + 7H 2O C阴极区附近溶液pH 降低 D若不考虑气体的溶解，当收集到H2 13.
15、44 L （标准状况）时，有0.1 mol Cr 2O7 2- 被还 原 知识点三二次电池 1.概念：二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电使活性物质获得再生。放电时 是一个 原电 池，充电时是一个电解 池。 2.工作原理（以铅蓄电池为例） 可放电可充电，具有双重功能。它用橡胶或透明塑料制成长方形外壳，正极上有一层褐色 PbO2，负极板是海绵状金属铅。两级均浸在密度为1.25g/cm 3 1.28g/cm 3 的硫酸溶液中， 且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。 （1）放电时（作原电 池） 负极： PbSO4 2 2e =PbSO4 正极： PbO2 4H SO4 2 2e =PbSO4
16、 2H2O 总反应： PbPbO2 2H2SO4=2PbSO42H2O 硫酸密度达到1.18g/cm 3，需进行充电。 （2）充电时（作电解 池） 阳极 :PbSO4 2H2O 2e =PbO2 4H SO4 2 （注：与放电时 正极相反） 阴极 :PbSO4 2e =Pb SO4 2 （注：与放电时负极相反） 总反应： 2PbSO4 2H2O=PbPbO2 2H2SO4 可以把上述反应写成一个总反应方程式：Pb PbO22H2SO42PbSO42H2O 放电 充电 典型例题 1 （15 年石景山期末1）下列电池属于二次电池的是C A 锌银钮扣电池B氢氧燃料电池C铅蓄电池D锌锰干电池 2铅蓄电
17、池是最常见的二次电池，其构造示意图如下。发生反应的化学方程式为： Pb(s) + PbO 2(s) + 2H2SO4(aq) 2PbSO4(s) + 2H2O(l) 下列说法不正确 的是 B A放电时，正极反应为：PbO2(s) + 4H +(aq) + SO 4 2- (aq) +2e - = PbSO 4(s) + 2H2O(l) B充电时，应将外接直流电源的正极与铅蓄电池的接线柱A 相接 C实验室用铅蓄电池做电源精炼粗铜时，应将粗铜与接线柱B 相连接 D铅蓄电池做电源电解Na2SO4溶液时，当有2 mol O 2产生时，消耗 8 mol H 2SO4 3.（2015北京十三中期中9） 全
18、钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池。其电池总反 应 V 3+ + VO 2+ + H2O VO2 + + 2H + + V2+ 。下列说法正确的是A A. 放电时正极反应为：VO2 + + 2H+ + e- = VO 2+ + H2O B. 充电时阴极反应为：V 2+ - e - = V3+ C. 放电过程中电子由负极经外电路移向正极，再由正极经电解质溶液移向负极 D. 充电过程中，H +由阴极区向阳极区迁移 放电 充电 放电 充电 【巩固练习】 1 （15 年丰台期末4）利用右图装臵电解饱和食盐水，下列说法正确的是C Ab 电极上发生氧化反应 B该装臵能将化学能转变成电能 C电解质溶液中
19、Cl - 向 a 电极迁移 D 若 b 为铁，则b 电极的反应式为：Fe -2e -=Fe2+ 2.（ 15 年朝阳期末12 ）碘盐中添加的碘酸钾在工业上可用电解KI 溶液制取，电极材料是 石墨和不锈钢，化学方程式是：KI 3H 2O = 电解 = KIO33H2有关说法不正确的是 C A石墨作阳极，不锈钢作阴极 BI - 在阳极放电， H + 在阴极放电 C电解过程中电解质溶液的pH 变小 D 电解转移3 mol e-时，理论上可制得KIO3 107 g 3.（ 15 年朝阳期末）下列电池工作时能量转化形式与其它三个不同的是B A. 锌锰碱性电池B. 硅太阳能电池C. 氢燃料电池D. 铅蓄电
20、池 4.（ 2015北京十三中期中5）右图是模拟工业电解饱和食盐水的装臵图，下列叙述正确的 是 D A.a 为电源的正极 B.通电一段时间后，石墨电极附近溶液先变红 C.Fe 电极的电极反应是：4OH - - 4e- = 2H 2O + O2 D.电解饱和食盐水的总反应是：2NaCl + 2H2O = 电解 = NaOH + H2 + Cl2 5.（ 2015丰台四校期中11 ）如右图所示，将铁棒和石墨棒插入饱和氯化钠的U 型管中， 下列说法正确的是B A.K1 闭合，铁棒溶解，电极反应：Fe-3e - Fe 3+ B.K1 闭合，石墨棒周围PH 增大 C.K2 闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲
21、阳极的阴极保护法 D.K2 闭合，石墨电极收集到224ml气体（标准状况）时，电路中通过0.01N A个电子 6.（2015广渠门中学期中6）如图， a、b 是石墨电极，通电一段时间后，b 极附近溶液显 红色下列说法正确的是D APt 极上有 6.4g Cu析出时， b 极产生 2.24L （标准状况）气体 BX 极是电源负极，Y 极是电源正极 C电解过程中CuSO4溶液的 pH 逐渐增大 Da 极的电极反应是2Cl -2e-=Cl 2 7. (2015北京十三中期中10 ）某同学组装了图所示的电化学装臵，电极为 Al ，其他均为 Cu ，则A A. 电流方向：电极 A 电极 B. 电极发生还
22、原反应 C. 电极逐渐溶解 D. 电极的电极反应：Cu 2+ + 2e - =Cu 8.（ 15 东城期末 11 ） LED 产品的使用为城市增添色彩。下图是氢氧燃料电池驱动LED 发光的一种装臵示意图。下列有关叙述正确的是B Aa 处通入 O2 Bb 处为电池正极，发生了还原反应 C通入 O2的电极发生反应：O2+4e-+4H +=2H 2O D该装臵将化学能最终转化为电能 9.（ 2015广渠门中学期中21 ）已知：锂离子电池的总反应为：LixC+Li1-xCoO2 C+LiCoO 2 锂硫电池的总反应为：2Li + S Li2S 有关上述两种电池说法正确的是D A锂离子电池放电时，Li
23、+向负极迁移 B锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C理论上两种电池的比能量相同 D右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 放电 充电 放电 充电 10. Li-SO 2电池具有输出功率高和低温性能好等特点。其电解质是LiBr ，溶剂是碳酸丙烯 酯和乙腈，电池反应为2Li + 2SO 2 Li2S2O4。下列说法正确的是C A该电池反应为可逆反应B放电时， Li + 向负极移动 C充电时，阴极反应式为Li + + e Li D该电池的电解质溶液可以换成LiBr的水溶 11. （ 2015朝阳期中 24 ） 工业上可用电解法来处理含Cr2O7 2 的酸性废水， 最终可将Cr2O7 2 转化成 Cr(
24、OH) 3沉淀而被除去。下图为电解装臵示意图（电极材料分别为铁和石墨）： 请回答： （1）装臵中的b 电极分别是阳（填“阳极”或“阴极”）。 （2）a 电极的电极反应式是2H 2e =H2 。 （3）完成 b 电极附近溶液中反应的离子方程式： Cr2O7 2- + 6Fe 2+ + 14H + = 2 Cr3 + 6 Fe 3 + 7 H2O （4）电解时用铁不用石墨做阳极的原因是Fe 作阳极，可产生还原剂Fe 2 ，而石墨作阳 极不能提供还原剂。 （5）电解结束后，若要检验电解液中还有Fe 2+ 存在，可选用的试剂是D（填字母）。 A. KSCN溶液B. CuCl 2溶液C. H2O2溶液D
25、. K3Fe(CN)6 放电 充电 12. （2013年海淀期末）目前已开发出用电解法制取ClO 2的新工艺。 上图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO 2。写出阳极产生 ClO 2的 电极反应式：Cl - - 5e- + 2H2O = ClO2 + 4H + ；判断阳极溶液pH 值变化减小（填 “增大、减小、不变） 。 13. （2014海淀期末）人类活动产生的CO2长期积累，威胁到生态环境，其减排问题受到 全世界关注。 工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2， 得溶液 X， 再利用电解法使K2CO3 溶液再生，其装臵示意图如下： 在阳极区发生的反应包括4OH - -
26、4e - =2 H2O + O2 和H + + HCO3 - = H 2O + CO2。 阴极能再生K2CO3溶液，用化学平衡移动原理解释阴极 H +放电 OH-浓度 增大，OH - 与 HCO3 反应生成CO3 2- ，CO3 2- 再生 直流电源 NaCl、尿素 混合溶液 NaCl 溶液 质子交换膜 惰性电极 CO2+N2 H2 Cl2 NaCl 溶液 A B 29题 图2 14. 尿素CO(NH 2)2 是首个由无机物人工合成的有机物。人工肾脏可用间接电化学方法除 去代谢产物中的尿素，原理如图所示 （1）电源的负极为B（填“ A”或“ B” ） 。 （2）阳极室中发生的反应以此为2Cl
27、2e =Cl2 、 CO(NH2)2 3Cl2 H2O=N2 CO2 6HCl （3）电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将不变；若两极共收集到气体 13.44L （标准状况） ，则除去的尿素为7.2g（忽略气体的溶解） 【拓展提升】 1.（ 2015海淀零模10 ）海水中含有丰富的锂资源，研究人员开发了一种只能让锂离子通 过的特殊交换膜，并运用电解实现从海水中提取高浓度的锂盐，其工作原理如右图所示。下 列说法不正确 的是 D A. a 连接电源的正极 B. Li + 的移动方向是从海水进入到盐酸中 C. 过程中还可能获得有经济价值的副产物氢气和氯气 D. 一段时间后，b 电极附近溶液的p
28、H 降低 2.Cu 2O 是一种半导体材料， 基于绿色化学理念设计的制取.Cu 2O 的电解池示意图如下， 电 解总反应： 2Cu+H 2OCu2O+H2下列说法正确的是A A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D. 当有 0.1mol电子转移时，有0.1molCu 2O 生成。 3.（ 14 东城一模）下图是CO2电催化还原为CH4的工作原理示意图。下列说法不正确 的 是 B A该过程是电能转化为化学能的过程 B一段时间后，池中n(KHCO 3)不变 C一段时间后，池中溶液的pH 一定下降 D 铜电极的电极反应式为CO28H +8e-CH 4 2H2O
29、4研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF 2-CaO 作电解质，利用下图所 示装臵获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中，正确的是B A由 TiO2制得 1mol 金属 Ti ，理论上外电路转移2 mol电子 B阳极的电极反应式为：C + 2O 2- - 4e - = CO 2 C在制备金属钛前后，整套装臵中CaO 的总量减少 D 若用铅蓄电池作该装臵的供电电源，“+”接线柱应连接Pb 电极 5.一种碳纳米管能够吸附氢气，可做二次电池（如下图所示）的碳电极。该电池的电解质为 6 mol/L KOH溶液，下列说法中正确的是D A充电时阴极发生氧化反应 B充电时将
30、碳电极与电源的正极相连 C充电时碳电极反应为：H2 - 2e - = 2H + D充电时镍电极反应为： Ni(OH)2+OH -e- = NiO(OH)+H2O 6.（ 2015门头沟一模26 ）氮氧化物进入水体可转化为NO3 - ，电化学降解法可用于治理水 中 NO3 -的污染。原理如图所示。 电源正极为A (填“ A”或“B” ) ，若电解过程中转移了0.4mol电子， 则处理掉的NO3- 为4.96 g。 直 流 电 Pt Ag-P t H2 NO3 质子交换 A B 7.（ 2015东城零模26 ）在强酸性的电解质水溶液中，惰性材料做电极，电解CO2可 得到多种燃料，其原理如图所示。
31、b 为 电 源 的正 （ 填 “ 正 ” 或 “ 负 ” 极 ） ， 电 解 时 ， 生 成 乙 烯 的 电 极 反 应 式 是 2CO2+12e-+12H +=C2H4+4H2O 8.（ 2015海淀一模27 ） （5）用间接电化学法除去NO 的过程，如下图所示： N2 NO HSO 3 - S2O42- 电 解 池 吸 收 池 PbPb 隔膜 阳 极 阴 极 已知电解池的阴极室中溶液的pH 在 47 之间，写出阴极的电极反应式：2HSO3- + 2e- + 2H+ =S2O42- + 2H2O 9.（ 2015房山一模26 ） （5）电解 CO 制备 CH4和 W，工作原理如下图所示，生成
32、物W 是 NaHCO3，其原理用电解总离子方程式解释是4CO + 3CO32- + 5H2O = 6HCO3- + CH4。 10. 用 NaOH 溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生 NaOH ，同时得到H2SO4，其原理如下图所示。 （电极材料为石墨） 图中 a 极要连接电源的（填“正”或“负”）负极， C 口流出的物质是硫酸。 SO3 2 放电的电极反应式为SO3 22e H2O SO4 2 +2H+ 。 11. (2013海淀零模 )（1）电解装臵中箭头表示溶液中阴离子移动的方向 （1）A 电极是直流电源的负极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电
33、极反 应式为OH - - 4e- = O2+ 2H2O 。 （2） 该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn 2+ 进入阳极区发生副反应生成MnO 2 造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式Mn 2+ -2e - + 2H2O= MnO2+ 4H + 。 12.研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO 作电解质，利用下图所示 装臵获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛。 写出阴极所发生反应的电极反应式：Ca 2+ + 2e - = Ca 写出阳极所发生反应的电极反应式：2O 2- + C - 4e - = CO 2 13. （2014西城一模）将滤液3(AlCl3溶液 )电解也可以得到液体聚合氯化铝 Alm(OH)nCl3m-n 。装臵如图所示（阴离子交换膜只允许阴离子通过，电极为惰性电极）。 写出阴极室的电极反应：2H + +2e -=H 2 简述在反应室中生成聚合氯他铝的原理：电解过程中反应室中的Cl - 通过阴离子交 换膜进入阳极室，阴极室中的OH - 通过阴离子交换膜进入反应室，生成聚合氯化铝