2021高考化学一轮复习 6.3 电解池的工作原理及应用课件 苏教版

考点1:电解原理【核心知识自查】1.电解池(1)电解池:把电能转化为化学能的装置。(2)构成条件有与直流电源相连的两个电极;电解质溶液(或熔融电解质);形成闭合回路。,(3)工作原理(以惰性电极电解cucl2溶液为例)总反应离子方程式:cu2+2cl-cu+cl2,电极阴极:与电源_相连,_电子,发生_反应。阳极:与电源_相连,_电子,发生_反应。电子和离子的移动方向(惰性电极),负极,得到,还原,正极,失去,氧化,特别提醒金属活动性顺序中银以前的金属(含银)作电极时,由于金属本身可以参与阳极反应,称为金属电极或活性电极(如zn、fe、cu、ag等);金属活动性顺序中银以后的金属或非金属作电极时,称为惰性电极,主要有铂(pt)、石墨等。电解时,在外电路中有电子通过,而在溶液中是靠离子移动导电,即电子不通过电解质溶液。,2.电极反应式的书写步骤,特别提醒书写电解池的电极反应式时,可以用实际放电的离子表示,但书写电解池的总反应时,弱电解质要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时,阴极反应式为2h+2e-=h2(或2h2o+2e-=h2+2oh-);总反应离子方程式为2cl-+2h2o2oh-+h2+cl2。电解水溶液时,位于h+、oh-之后的离子一般不参与放电,如k+al3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到k、ca、na、mg、al等金属。fe3+在阴极上放电时生成fe2+而不是得到单质fe。,3.惰性电极电解电解质溶液的四种类型,【基础小题诊断】判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)电解质溶液导电与金属导电均属于物理变化。()提示:。电解质溶液导电的过程是阴阳离子在两极得失电子发生氧化还原反应的过程,属于化学变化,金属导电是电子的移动,属于物理变化。(2)zn+h2so4=znso4+h2能设计成电解池。()提示:。电解池是把电能转化为化学能,所以不论自发、不自发进行的氧化还原反应理论上均可设计成电解池;如用zn作阳极、惰性电极作阴极,电解硫酸溶液,电池反应即为上述反应。,(3)用惰性电极电解饱和氢氧化钠溶液,溶液的ph增大。()提示:。电解氢氧化钠溶液相当于电解水,饱和溶液的浓度不发生变化,ph不变。(4)若用惰性电极电解cuso4溶液一段时间后,需加入98gcu(oh)2固体,才能使电解质溶液复原,则这段时间,整个电路中转移的电子数为2na。()提示:。98gcu(oh)2的物质的量为1mol,相当于电解了1mol的cuso4后,又电解了1mol的水,所以转移的电子数为2na+2na=4na。,(5)电解过程中阴离子向阴极定向移动。()提示:。电解过程中阴离子向阳极定向移动,阳离子向阴极定向移动。(6)电解盐酸、硫酸等溶液,h+放电,溶液的ph逐渐增大。()提示:。电解盐酸,ph变大;电解硫酸,实际是电解水,ph变小。(7)直流电源跟电解池连接后,电子从电源负极流向电解池阳极。()提示:。直流电源跟电解池连接后,电子从电源负极流向电解池阴极。,考点2:电解原理的应用【核心知识自查】1.电解饱和食盐水(1)原理,(2)装置,2.电解精炼铜注意:电解精炼铜时,阳极质量减小,阴极质量增加,溶液中的cu2+浓度减小。,3.电镀右图为金属表面镀银的工作示意图,据此回答下列问题:(1)镀件作_极,镀层金属银作_极。(2)电解质溶液是_。(3)电极反应阳极:ag-e-=ag+阴极:ag+e-=ag(4)特点:_极溶解,_极沉积,电镀液的浓度_。,阴,阳,agno3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液,阳,阴,不变,4.电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属na、ca、mg、al等。(1)冶炼钠2nacl(熔融)2na+cl2电极反应:阳极:2cl-2e-=cl2阴极:2na+2e-=2na,(2)冶炼铝2al2o3(熔融)4al+3o2电极反应:阳极:6o2-12e-=3o2阴极:4al3+12e-=4al,【基础小题诊断】判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)电解冶炼镁、铝通常电解mgcl2和al2o3,也可以电解mgo和alcl3。()提示:。氧化镁的熔点高,不能电解氧化镁制取镁,氯化铝是共价化合物,熔融时不导电。,(2)根据得失电子守恒可知电解精炼铜时,阳极减少的质量和阴极增加的质量相等。()提示:。电解精炼铜时,阴极析出的只有cu,而阳极减少的有活泼的zn、fe、ni等形成阳离子存在于溶液中,不活泼的ag、au等形成阳极泥沉在底部,故两极的质量变化不相等。,(3)电镀过程中,溶液中离子浓度不变。()提示:。电镀过程中阳极质量减轻就等于阴极质量增加,电镀液中离子浓度保持不变。(4)电解饱和食盐水时,两个电极均不能用金属材料。()提示:。阳极用惰性电极,阴极可以采用金属材料作电极。,(5)电解精炼时,阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料。()提示:。电解精炼铜时,阳极泥可以作为提炼金、银等贵