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1、精选优质文档-倾情为你奉上电解池 1【知识梳理】一、电解原理1、电解：在外加电源的作用下使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。2、电解原理明确：（1）电流是发生氧化还原反应的根源、动力。阴阳离子在做定向运动导电的同时，也就在两极发生了氧化还原反应，生成了新物质；而金属导电是由自由电子的定向运动形成，无反应发生，无新物质生成，两者有本质区别。与外电源正极相连的电极， 电子， 反应。与外电源负极相连的电极， 电子， 反应。定义：把 转化为 的装置。组成：两个电极、电解质溶液、直流电源电极 极： 极：电 解 池惰性电极：C、Pt、Au等，不论做阴极、阳极，本身都不反应。电极材料Fe、Cu、Ag
2、等,做阴极本身 反应, 做阳极本身溶解。活泼电极：稀H2SO4CCu稀H2SO4CuC【练习】：判断下列装置是否属于电解池：稀H2SO4FeeCCCCH3CH2OHA B C D3、构成电解池的条件：直流电源；与电源负极相连的电极为 极与电源正极相连的电极为 极电极两个电极插在 中。 构成 。4.电解池电极反应规律（阳氧阴还）(1)阴极：与电源 极相连， 电子， 反应 电极本身不参加反应 一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子(2)阳极：与电源 极相连， 电子， 反应 若为金属（非惰性）电极，电极失电子 若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子 离子放电顺序阴离子 电子而阳离子 电子的过程叫
3、放电。阳极：活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：S2-SO32-I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-(等含氧酸根离子）F-阴极:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+) Al3+Mg2+Na+Ca2+K+注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化【小结】分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物
4、阴阳两极附近有哪些离子5、电极反应式、电解方程式的书写：写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式，、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：CuSO4 作 极：H+ Cu2+H2O = 作 极：OH SO42、然后写电极反应式 ：阴极： 阳极： 、最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式；（电解离子方程式） （电解化学方程式） 【练习】完成下列溶液的电极反应。 (以石墨为电极电解)CuCl22溶液: 阴极： 阳极： 总方程式： 硫酸溶液：阴极： 阳极： 总方程式： 盐酸：阴极： 阳极： 总方程式： NaOH溶液: 阴极： 阳极： 总方程式： CuBr2溶液：阴极： 阳极： 总
5、方程式： KCl溶液：阴极： 阳极： 总方程式： AgNO3溶液：阴极： 阳极： 总方程式： Na2SO4溶液：阴极： 阳极： 总方程式： 【小结】用惰性电极电解电解质溶液的规律：电解类型举 例电极反应电解质浓度PH溶液复原方法物质类别实例电解水型强碱含氧酸活泼金属的含氧酸电解电解质本身型无氧酸不活泼金属的无氧酸盐溶质和溶剂同时电解放H2生碱型活泼金属的无氧酸盐生成新电解质放O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐生成新电解质【总结】原电池、电解池的比较：装置原电池电解池定义反应特征形成条件电极名称（电极构成）电极反应电子流向电流流向能量转化溶液中带电粒子的移动应用【典型例题】：例1 用Pt电极电解含有
6、各0.1molCu2+和X3+的溶液，阴极析出固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关系见图示。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是（ ）ACu2+X3+H+BH+X3+Cu2+CX3+H+Cu2+ DCu2+H+X3+分析：有些学生没认真分析，就将X3+与Fe3+联系起来，选择C答案。这其实是简单记忆阳离子放电顺序导致定势思维造成的结果。本题的解题信息在图象中：一通电就有固体析出，且通过0.2mol电子后，再没有固体析出了，说明是Cu2+放电的结果。X3+不放电，故答案应为D。例2 某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使C
7、l2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是 （ ）Aa为正极，b为负极；NaClO和NaClBa为负极，b为正极；NaClO和NaClCa为阳极，b为阴极；HClO和NaClDa为阴极，b为阳极；HClO和NaCl分析： 用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液发生的反应是：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2，副反应为：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，则可推知使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液的主要成分是NaClO和NaCl溶液，其中起消毒作用的是NaClO溶液。电解过程中阴极产生H2，结合图示，消
8、毒液发生器的液体上部空间充满的是H2，故电源a极是负极，b为正极。所以答案为B。【巩固练习】1判断下图甲中A、B、C、D属于原电池的是 ，属于电解池的是 ；并写出下列装置的电极反应式。ABCD 甲：乙：丙：2如右图所示用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，电解一段时间以后，甲、乙两池中溶液的pH值均减小，而在和两极，电极产物的物质的量之比为1：2的是（ ） A B C D甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 3. 下列有关电解池的说法不正确的是（ ）A. 电解池是把电能转化为化学能的装置。B. 电解池中阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动。C
9、. 电解池中与电源正极相连的一极是阳极，发生氧化反应D. 电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程4. 右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关的判断正确的是（ ）A. a为负极，b为正极B. a为阳极，b为阴极C. 电解过程中，d电极质量增加D. 电解过程中，氯离子浓度不变5. 下列关于电解槽的叙述中不正确的是（ ）A. 与电源正极相连的是电解槽的阴极 B. 与电源负极相连的是电解槽的阴极C. 在电解槽的阳极发生氧化反应 D. 电子从电源的负极沿导线流入阴极6. 关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（）A. 电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B. 若在阳极
10、附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C. 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色D. 电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性7. 在原电池和电解池的电极上发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的有（ ）原电池的正极帮电解池的阳极所发生的反应；原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应A. B. C. D. 【能力提高】8. 以惰性电极电解CuSO4溶液，若阳极上产生的气体的物质的量为0.010 mol，则阴极上析出Cu的质量为 ( )A. 0.64 g B. 1.28 g C. 2.56
11、g D. 5.12g9. 根据金属活动性顺序，Ag不能发生反应：2HCl +2Ag =2AgCl+H2。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四组电极和电解液中，为能实现该反应最恰当的是 ( )10. 把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为 （）A1：2：3 B3：2：1 C6：3：1 D6：3：211. 用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（ ）A. CuCl2 CuSO4 B. NaOH NaOHC. NaCl HCl D. C
12、uSO4Cu(OH)212. 右图为直流电源电解稀Na2SO4 水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（ ）A逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体Ca电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色二、电解原理的应用1.电解食盐水（氯碱工业）氯碱工业：电解 制 、 和 。电极反应方程式： 阳极： ；阴极： ； 总方程式 该电解池中阳极用 电极（金属、惰性）铁片铜片硫酸铜溶液2、电镀：原理：电镀是利用 原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程，它是电解原理的又一重要应用。电镀
13、可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、铜、铬、镍等。 电镀时，通常把 作阴极，把 作阳极，用含有 作电镀液。3、 铜的电解精炼一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。 极 极电解时，通常把 作阴极，把 作阳极，用含有 作电镀液。粗铜中的多数杂质（ ）沉积在电解槽底部，形成 电极反应：阳极： 阴极: 思考：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？ 4、 电冶金实质： 对于 、 、 、 这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。工业上用电解 的方法制取金属钠，方程式 工业上用电解 的方法制取金属镁，方程式 工业上用电解 的方法制取金属铝，方程式 专心-专注-专业