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1、第一节 电解原理 第四单元第四单元一、电解原理一、电解原理1.电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。化还原反应的过程叫做电解。2.电解池（或电解槽）电解池（或电解槽）（1）定义：电能转化为化学能的装置。）定义：电能转化为化学能的装置。（2）形成条件：）形成条件：两电极接直流电源两电极接直流电源两电极插入电解质溶液（或熔融状态）两电极插入电解质溶液（或熔融状态）形成闭合回路形成闭合回路（3）两极名称及确定）两极名称及确定阳极：与电源正极相连的极阳极：与电源正极相连的极阴极：与电源负极相连的极阴极：与电源负极相连的极【
2、注意注意】阴、阳两极由外电源决定阴、阳两极由外电源决定（4）电极反应）电极反应电极材料电极材料惰性电极（如惰性电极（如Pt、C等）只起导体作用，等）只起导体作用，并不参与电极反应。并不参与电极反应。活性电极（除活性电极（除Pt、Au以外的金属）不仅起以外的金属）不仅起导体作用，导体作用，阳极阳极本身失去电子，电极被溶本身失去电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。解，溶液中的阴离子不能失电子。电极反应电极反应阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失去电子或阳极阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失去电子或阳极 （活性）本身失去电子。（活性）本身失去电子。阴极：还原反应，溶液中的阳离子得到电子（与电极阴极
3、：还原反应，溶液中的阳离子得到电子（与电极 材料无关）材料无关）（5）电子流运动方向）电子流运动方向电源负极电源负极阴极阴极导线导线电源正极电源正极阳极阳极导线导线+阳极阴极+-e-e-阳极发生氧化反应阴极发生还原反应(6)离子放电顺序离子放电顺序何谓离子放电：阴离子失去电荷，阳离子得到电荷的何谓离子放电：阴离子失去电荷，阳离子得到电荷的过程叫做放电。过程叫做放电。离子放电顺序：离子放电顺序：阴极：阳离子氧化性阴极：阳离子氧化性 Ag+Fe3+Cu2+H+阳极：阴离子还原性阳极：阴离子还原性 S2-Cl-OH-SO42-（含氧酸根（含氧酸根）1、为什么说电解质溶液的、为什么说电解质溶液的导电过
4、程导电过程，就是该溶液，就是该溶液的的电解过程电解过程？讨论下列问题讨论下列问题讨论下列问题讨论下列问题2、电解质溶液、电解质溶液导电与导电与金属金属导电有什么不同？导电有什么不同？通电时，电子从电源的负极沿导线流通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极；电解质溶液中的阳离入电解池的阴极；电解质溶液中的阳离子移向阴极得到电子，阴离子移向阳极子移向阴极得到电子，阴离子移向阳极失去电子；电子从电解池的阳极流出，失去电子；电子从电解池的阳极流出，沿导线回到电源的正极。沿导线回到电源的正极。这样，电流就依靠溶液里阴离子和阳这样，电流就依靠溶液里阴离子和阳离子的定向移动而通过溶液。离子的定向移动而
5、通过溶液。二、电解原理的应用二、电解原理的应用1 1、电解饱和食盐水（氯碱工业）、电解饱和食盐水（氯碱工业）实验：实验：向阴阳两极滴加几滴酚酞试液，向阴阳两极滴加几滴酚酞试液，把湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在把湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在阴阳两极上方。阴阳两极上方。现象：现象：1、两极均产生气体。、两极均产生气体。2、阴极区附近溶液出现红色，有碱生成。、阴极区附近溶液出现红色，有碱生成。3、阳极淀粉碘化钾试纸变蓝，气体有刺激性、阳极淀粉碘化钾试纸变蓝，气体有刺激性气味。气味。NaCl溶液溶液电解膜电解膜.swf阳极阳极 ：2Cl2Cl-2e2e-=Cl=Cl2 2阴极：阴极：2H2H+2e+2e
6、 =H=H2 2（1 1）原理）原理2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O O H H2 2+2NaOH+2NaOH +Cl+Cl2 2 电解电解（2 2）设备设备 :阳离子交换膜阳离子交换膜电解槽电解槽（膜的作用：它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过膜的作用：它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过）二、电解原理的应用二、电解原理的应用1 1、电解饱和食盐水（氯碱工业）、电解饱和食盐水（氯碱工业）（1）电解熔融的氯化钠）电解熔融的氯化钠阴极：阴极：2Na+2e-=2Na阳极：阳极：2Cl+2e-=Cl2电解方程式：电解方程式：2NaCl=2Na+Cl2电解电解2、电解制备活泼金属、电解
7、制备活泼金属（2）、电解制备活泼金属铝）、电解制备活泼金属铝原料原料B、氧化铝：氧化铝：CO2NaOH过滤过滤过滤过滤铝土矿铝土矿NaAlO2Al(OH)3Al2O3设备：设备：电解槽（阳极电解槽（阳极C、阴极阴极Fe）原理原理 阴极阴极 Al3+3e-=Al2Al2O3=4Al+3O2电解电解阳极阳极 2O2-4e-=O23、电镀、电镀实验：实验：用铜片和锌块对用铜片和锌块对ZnCl2溶液溶液进行电解。进行电解。镀层镀层金属金属作阳极，作阳极，镀件镀件作阴极，作阴极，电镀液电镀液必须含必须含有镀层金属的离子有镀层金属的离子阳极阳极 Zn2e-=Zn2+阴极阴极 Zn2+2e-=Zn电镀液的浓
8、度保持不变电镀液的浓度保持不变在电镀控制的条件下，水电离出来的在电镀控制的条件下，水电离出来的H H+和和OHOH-一般不起反应。一般不起反应。4、电解精炼铜、电解精炼铜粗铜作阳极，精铜作阴极，电镀液含有粗铜作阳极，精铜作阴极，电镀液含有Cu2+。阳极泥不反应，铜前金属先反应但不析出阳极泥不反应，铜前金属先反应但不析出。CuCl2溶液溶液粗铜粗铜精铜精铜Cu(FeAgAu)CuFe2+Cu2+CuCuAg Au 电镀铜电镀铜 精炼铜精炼铜形成形成条件条件电极电极反应反应溶液溶液变化变化镀层镀层金属金属作阳极，作阳极，镀件镀件作作阴极，阴极，电镀液电镀液必须含有镀必须含有镀层金属的离子层金属的离
9、子阳极阳极 Cu 2e-=Cu 2+阴极阴极 Cu 2+2e-=Cu电镀液的浓度不变电镀液的浓度不变粗铜金属粗铜金属作阳极，作阳极，精铜精铜作作阴极，阴极，CuSO4溶液溶液作电解作电解液液阳极阳极 Zn2e-=Zn2+Cu-2e-=Cu 2+等等阴极阴极 Cu 2+2e=Cu溶液中溶质浓度减小溶液中溶质浓度减小 5、金属的防腐。金属的防腐。硫酸硫酸硫酸硫酸FeFeZnC牺牲阳极的阴极保护牺牲阳极的阴极保护外加电源的外加电源的阴极保护阴极保护 在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学电解原理引起的腐蚀原电
10、池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀腐蚀有防腐措施的腐蚀 防腐措施由好到坏的顺序如下：防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀小结小结1、（、（05浙江、江西浙江、江西11）关于电解关于电解NaCl水溶水溶液，下列叙述正确的是液，下列叙述正确的是 A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B.若在阳极附近的溶液中滴人若在阳极附近的溶液中滴人KI溶液，溶液溶液，溶液 呈棕色呈棕色 C，若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试
11、液，溶，若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液，溶 液呈无色液呈无色 D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯 中，充分搅拌后溶液呈中性中，充分搅拌后溶液呈中性B3.3.用惰性用惰性电电极极电电解解饱饱和和NaNa2 2COCO3 3溶液，若保持溶液，若保持温度不温度不变变，则则一段一段时间时间后后 （）A.A.溶液的溶液的pHpH变变大大B.B.c c(Na(Na+)与与c c(CO(CO3 32-2-)的比的比值变值变大大C.C.溶液溶液浓浓度度变变大，有晶体析出大，有晶体析出D.D.溶液溶液浓浓度不度不变变，有晶体析出，有晶体析出2.2.在电解水时在电解
12、水时,常加入一些稀硫酸常加入一些稀硫酸,其目的是其目的是A.A.使溶液酸性增强使溶液酸性增强 B.B.使溶液中离子浓度增大使溶液中离子浓度增大C.C.加快电解的速率加快电解的速率 D.D.使溶液的氧化性增强使溶液的氧化性增强C CD D4 4、如图所示，如图所示，x,yx,y为直流电源的两极，为直流电源的两极，z z溶液溶液通电后，通电后，a a极质量增加，极质量增加，b b极有无色无味气体极有无色无味气体放出，则符合的有放出，则符合的有 ()()a ab bx xz zA A锌锌石墨石墨 负极负极 CuSOCuSO4 4B B石墨石墨 石墨石墨 负极负极 NaOHNaOHC C银银铁铁正极正极 AgNOAgNO3 3D D铜铜石墨石墨 负极负极 CuClCuCl2 2A z z溶液溶液 x yx ya b a b 5、下列关于铜电极的叙述正确的是、下列关于铜电极的叙述正确的是()A.锌铜原电池中，铜是正极锌铜原电池中，铜是正极B.用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极C.在镀件上电镀铜时，可用金属铜作阳极在镀件上电镀铜时，可用金属铜作阳极D.电解稀硫酸制电解稀硫酸制H2,O2时，铜作阳极时，铜作阳极 AC