《电解原理及其应用》课件的学习指导

电解原理及其应用学习指导一、知识分析1. 电解池的构成条件（1）与直流电源相连的两个电极。阴极：接电源负极发生还原反应。阳极：接电源正极发生氧化反应。（2）电解质溶液或熔融离子化合物。（3）形成闭合回路。2. 电解池的电极反应（1）阴极：阳离子在阴极发生还原反应。顺序为：AgHCuPbSnFeZnAlMg22232。Na当然，微粒的浓度也会影响放电的顺序，如电镀锌时，溶液中 ，放cnH()()2电次序 。Zn2（2）阳极：a. 阳极为惰性材料（如铂、碳等） ，阳极上发生氧化反应的是溶液中的阴离子。顺序为： 含氧酸根离子 。SIBrOHFb. 阳极若为非惰性材料，则发生氧化反应的是电极本身。3. 电解类型（1）电解水型：如电解 NaOH、硫酸、硫酸钠等。（2）电解电解质型：如电解氯化铜溶液、盐酸等。（3）电解水+电解质溶液型：a. 放出 生成碱型：如电解氯化钠溶液。H2b. 放出 O2 生成酸型：如电解硫酸铜溶液。4. 电解原理的应用（1）氯碱工业：电解饱和食盐水（含粗盐的精制） 。（2）电镀及铜的精炼：电镀池的形成条件。5. 电解的有关计算方法（1）根据串联电路中各电极得失电子数相等，即电路中通过的电量（电子总数）相等求解。（2）根据电极反应式或电解方程式列比例式求解。6. 在电化学的简单计算中要注意的问题（1）熟悉常见的电极反应：阳极： 2422 2ClelOHeO，阴极： 2HCuuAge， ，（2）根据阴、阳两极得失电子总数相等，导出各电极上析出物质的物质的量的关系：。OlAg2（3）长时间通电（用惰性电极）后，电解质溶液酸碱性变化的判断：a. 若只放出 H2，破坏水的电离平衡， ，pH 增大。cOH()(b. 若只放出 O2，破坏水的电离平衡， ，pH 减小。)c. 电解含氧酸、强碱、含氧酸的碱金属盐溶液，实质是电解水，电解质溶液浓度增大，其中：电解含氧酸稀溶液， 增大，pH 减小；c()电解强碱溶液， 增大，pH 增大；H电解含氧酸的碱金属盐溶液，pH 不变。二、典型例题例 1. 已知铅蓄电池的两极分别为 Pb、PbO 2，在放电时起原电池的作用，充电时起电解池作用。铅蓄电池发生反应的化学方程式可表示为 PbOHS24。当蓄电池作为电源，电解 溶液生成 1.6gCu 时，蓄电池内242PbSOHCuS4消耗 _mol。解析：由电池反应 ，有bPOS24242PbS的关系；又由电解反应 ，有224eHS 4CuHOCuO电 解的关系。依据电子守恒的关系，可得 的关系。电解Cu 24e溶液生成的 Cu 的物质的量为 。O4 16405.gmoll所以蓄电池中消耗 的量为SO24.o点评：解此题的关键在于：弄清蓄电池及电解 溶液的反应原理；Cu4把握电池反应和电解反应中转移的电子数相等这一恒等关系。例 2. 将两个铂电极插入 溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极504mLCuSO增重 0.064g（设电解时该电极无氧气析出，且不考虑水解和溶液体积变化） 。此时溶液中氢离子浓度约为（ ）A. 41031olB. 2LC. 31mlD. 107o解析：电解 ，阴极吸引阳离子，在阴极上发生反应：CuSOaq4()；阳极吸引阴离子，在阳极上 放电破坏了水的电离平衡产生ue2OH，根据电荷守恒得关系式：H： 4242H（生成）264 20.064g x解得 mol0.cHLolL().541031例 3. 某一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NaCl溶液，通电时，为使 被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示装置，Cl2则电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（ ）A. a 为正极，b 为负极； NalOCl和B. a 为负极， b 为正极； 和C. a 为阳极， b 为阴极； Hll和D. a 为阴极，b 为阳极； a和解析：本题是原电池原理在新情境下的具体应用，要求用已有知识对实际问题进行分析处理，从而找出正确的结论。石墨作电极电解 NaCl 饱和溶液发生的反应是，伴随反应过程中可能发生的副反应为2222NaClHONaHCl电 解，若使 完全吸收制得有较强杀菌消毒能力的222NaOHCla