巧用电解，美化生活
【焦点连线】
电解原理与我们的生活息息相关，从我们的日常生活到航空航天各个领域都离不开。如金属抛光可以使工件表面粗糙度降低，以获得光亮平整的表面，从而达到对工件表面进行修饰美化的目的。电解抛光因具有诸多优点而备受关注。电解抛光是以被抛工件为阳极，不溶性金属为阴极，两极同时浸入到电解槽中，通直流电而产生有选择性的阳极溶解，从而达到工件表面除去细微毛刺和光亮度增大的效果。其特点是﹕
①抛光的表面不会产生变质层，无附加应力，并可去除或减小原有的应力层；
②对难于用机械抛光的硬质材料、软质材料以及薄壁，形状复杂、细小的零件和制品都能加工；
③抛光时间短，而且可以多件同时抛光，生产效率高；
④电解抛光所能达到的表面粗糙度与原始表面粗糙度有关，一般可提高两级。
【知识链接】
电解是使直流电通过电解质溶液而在阴阳极引起氧化还原反应的过程。电解质溶液的导电过程，实质就是电解质溶液被电解的过程，即把电能转化为化学能的氧化还原反应过程，实现该过程的装置叫做电解池或电解槽。电解池的构成条件为①直流电源，②阴极、阳极两个电极，③电解质溶液或熔融态电解质，④闭合回路。
【特别注意】[what]用石墨、金、铂等制作的电极叫做惰性电极，因为它们在一般的通电条件下不发生化学反应，用Zn、Fe、Cu、Ag等还原性较强的材料制作的电极叫做活性电极，它们作电池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。
【命题构想】
以生活中的新型电源或者电解工艺的应用为切入点，考察电解原理及电解池的构成，主要有以下三点：1.电极判断及电极反应的书写，2.电解质溶液的变化，3. 电解质溶液中离子移动方向。
【题目及分析】
利用所学知识完成下列问题：
（1）精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量，可以确定电解过程中通过电解池的电量。银电量计（如图）是最常用的。又知电极上每通过96 500 C的电量就会有1 mol电子发生转移。判断下列说法的正误：
①电量计中的银棒应与电源的正极相连，铂坩埚上
发生的电极反应是：Ag e- = Ag
②称量电解前后铂坩埚的质量变化，得金属银的沉积量为108.0 mg，则电解过程中通过电解池的电量为96.5 C
③若要测定电解饱和食盐水时通过的电量，可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连，铂坩埚与电源的负极相连。
（2）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示。
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为________________________。
②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由__________色变为________色。
③放电过程中氢离子的作用是________和________；充电时若转移的电子数为3.01×10 23个，左槽溶液中n(H＋)的变化量为________。
解析：（1）金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积，故铂坩埚作阴极，①正确；根据关系式Ag～e-，电量为×96 500 C=96.5 C,②正确；电量计中的银棒应与电源的正极相连，银棒作阳极，若要测定电解饱和食盐水时通过的电量，该银电量计中的银棒应与待测电解池的阴极相连，③错误。
（2）①左槽中，黄变蓝即为VO生成VO2＋，V的化合价从＋5降低为＋4，得一个电子，氧原子减少，从图中知，其中H＋发生了移动，参与反应，由此写成电极反应式。
②作为原电池，左槽得电子，而右槽失电子。充电作为电解池处理，右槽中则为得电子，对应化合价降低，即为V3＋生成V2＋，颜色由绿变紫。
③由电极反应式知，H＋参与了反应，溶液中离子的定向移动可形成电流。n＝N/NA＝3.01×1023/6.02×1023/mol＝0.5 mol，生成1 mol H＋，但H＋可通过交换膜，其中0.5 mol H＋进入右槽，故左槽中H＋的变化量为0.5 mol。
答案：（1）①正确②正确③错误（2）①VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O②绿 紫
③参与正极反应 通过交换膜定向移动使电流通过溶液 0.5 mol
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