电解池工作原理

      实验原理：电解池是在外加电源的作用下，将电能转变成化学能的装置。电解池的工作原理是让电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)后在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程，从而实现电能到化学能的转化。

   实验操作：①电解熔融NaCl。下图为电解熔融NaCl的装置，容器中盛有熔融的NaCl，两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料，且石墨，铁片分别与电源的正极、负极相连。

   ②电解CuCl₂溶液。按下图中所示装置连接好仪器，在U形管中加入饱和氯化铜溶液，用石墨棒作电极，接通电源，电解数分钟后，观察阴极(与电源负极连接的石墨棒)表面的颜色，用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极(与电源正极连接的石墨棒)上放出的气体。

   实验现象及结论：①石墨电极上有气体放出，铁电极区有金属钠生成。在石墨阳极上，Cl^－失去电子发生氧化反应：2Cl^－－2e^－==Cl₂↑，铁阴极上，Na⁺得到电子发生还原反应：2Na⁺+2e^－==2Na。说明在电流的作用下，熔融的NaCl发生氧化还原反应生成钠与氯气，电能转化为化学能。2NaCl(熔融)    2Na+Cl₂↑。

     ②石墨阴极上覆盖了一层红色物质；石墨阳极上有气泡产生，并可闻到刺激性的气味，该气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。石墨阴极上Cu2+比H+容易放电，发生还原反应：Cu²⁺+2e^－==Cu；石墨阳极上Cl^－比OH^－容易放电，发生氧化反应：2Cl^－－2e－==Cl₂↑，Cl₂+2KI==2KCl+I₂，碘单质与淀粉变蓝。说明在电流的作用下，CuCl₂溶液中的离子分别在阴阳极发生氧化还原反应生成铜与氯气，电能转化为化学能。CuCl₂

Cu+Cl₂↑。

   问题：①电解熔融NaCl和电解饱和氯化钠溶液有何区别？为什么？

   ②电解池与原电池有什么区别？请列表比较。电镀池与精炼池有什么区别？(以铁件镀铜与电解精炼铜为例进行比较)

   ③工业制镁是采用电解熔融氯化镁的方法。试分析电解熔融的MgCl2的原理，写出有关的电极反应是和总反应式。为什么不采用电解熔融氧化镁的方法制镁？而工业制铝却采用电解熔融氧化铝的方法，试分析电解熔融的Al₂O₃的原理，写出有关的电极反应是和总反应式。为什么不采用电解熔融氯化铝的方法制铝？

   ④从H+、Cu²⁺、Na⁺、Cl^－、SO₄^2－五种离子中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解(使用惰性电极电解)，(1)电解过程中溶液pH增大的有哪些？(电解质用化学式表示，下同)(2)电解过程中溶液pH减小的有哪些？(3)电解过程中溶液pH不变的有哪些？电解过程中溶液pH的变化有何规律？请小结。