电解原理及其应用

1、?学习目标电解原理及其应用1复习稳固原电池的根底知识、复习稳固有关电解质、非电解质、强电解质和弱电解的根底知识2?理解阳极、阴极、电解的电极反响等跟电解有关的根底知识。掌握电解反响的根本 本特征。3?能区分原电池和电解池，能判断原电池中的正、负极和电解池中的阴、阳极，能分 中的电极反响。质等根本概念有关原理和电解池的基析原电池和电解池4?能分析跟电解有关的一些实际问题。能结合离子的氧化性和复原性强弱顺序，判断电极反响学习过程一、自学探究1 电解质是指在 能够导电的 。2?电离是指电解质 或状态下离解成 过程。3. 电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作 动；在外电源的作用下，形成 移动而

2、导电。在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化一复原反响，即被电解，电离是的前题。HSc_>44?分析以下图，哪个是原电池，哪个是电解池。研究两池的关系 (结构、原理)O(A)(1) 不活泼的金属(或原电池由组成。较活泼的金属是极，较能导电的非金属)是极(2) 电解池由与外电源的负极相连的极板叫 极。(3) 原电池是把能转化为置。电解池是把能转化为 能的装置。在能量转化过程中，都发生了 反响。组成，其中与外电源的正极相能的装Znc11h、5 ?右图的装置会出现什么现象？依据是什么？并完成电极反应式和总反响式。6填写以下空白： 电解通电时， 电子从电源的 极沿导线流入电解池的 极，在阴极区氧化性

3、强的微粒先得电子，被 。同时，电子又从电解池的 流出，沿导线流回电源的正极，即在阳极区复原性强的微粒 (包括极板 )先 电子被 。 当极板材料 ( 阳极 ) 为 Pt 或 C 时，复原性非常弱， 此条件不被氧化称为 电极。当极板材料邙日极)为Cu等金属(除了 Pt和C),复原性强，易 电子,易被氧化称为 电极。阴离子放电顺序：S2> I > Br >Cl > OH > 含氧酸根 > F阳离子放电顺序：Ag> Hg 2> Fe 3> Cu 2>H> Pb 2>Sn 2>Fe 2>Zn 2> 3 22 32

4、2 Al >Mg >Na >Ca >K7当镀层金属作极，含有镀层金属离子的电解质为电解液，把待镀金属制品浸入电 镀液为 极时的电解即为 。电镀时，由于两极得失电子相同，所以理论上电解液的浓度保持 2为什么很多器件是镀铜的，镀层被破坏，结果会怎样？二、总结与评价总结1使电流通过电解质溶液，而在阴、阳两极发生氧化复原反响的过程叫电解。电离是电解的前提。电解质的导电过程即是被电解过程。2电镀是电解的应用。电镀是以镀层金属为阳极，待镀金属制品为阴极，含镀层金属离子为电镀液。3. 电镀过程的特点：牺牲阳极；电镀液的浓度 (严格说是镀层金属离子的浓度)保持不变；在电镀的条件下，水电

5、离产生的H+、OH 一般不放电。 例题讲解 例 1铁棒与石墨棒用导线连接后浸入O.OImol L- -1的食盐溶液中，可能出现的现象是( ) 。(A) 铁棒附近产生 OH -( B) 铁棒被腐蚀(C) 石墨棒上放出氯气(D) 石墨棒上放出氧气分析讲解 铁棒与石墨棒用导线连接后浸入食盐溶液中，由于溶液中溶解有少量的氧气，故可以构成原电池。正、负极的电极反响式为：负极是铁，2e-4- = 4e 2+ ;正极是石墨，2H2O+O2+4e-=40H-所以，可能发生的变化是石墨棒附近产生0H-离子，可看到的现象是铁棒被腐蚀。答案B。例 2以下关于实验现象的描述不正确的选项是 ()。(A) 把铜片和铁片紧

6、靠在一起浸入稀硫酸中，铜片外表出现气泡(B) 用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片外表出现一层锌(C) 把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片外表出现一层铁(D) 把锌粒放入盛有盐酸的试管中，参加几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快分析讲解 把铜片和铁片靠在一起浸入稀硫酸中，铜、铁间可构成原电池。结果负极是铁，铁片溶解，正极是铜片，铜片上可产生气泡。用锌片做阳极电解时，锌会失电子被氧化，阴极上是H+得电子被复原。铜片插入氯化铁溶液中，发生的反响为：2Fe3+Cu=Cu 2+2Fe2+。锌粒和盐酸的混合物中参加少量氯化铜，由于可构成铜锌原电池使反响速率加快。 答案 BC。1996 年我国政府以国

7、家例 3 我国缺碘病区甚广，防治缺碘病的主要措施是食盐加碘。 1996标准的方式规定食盐的碘添加剂是 KIO 3。(1) 可用盐酸酸化的碘化钾和淀粉的混合物检验食盐是否为加碘盐，反响的化学方程式是(2) 可用电化学方法制备碘酸钾。原理是：以石墨为阳极，不锈钢为阴极，以碘化钾溶液 (参加少量重铬酸钾 ) 为电解质溶液，在一定电流强度和温度下进行电解，其电解总反应方程式为：KI+3H 20电解KIO3+3H2f。试写出两极反响式：阳极；阴极 。分析讲解(1)在酸性条件下，I-可跟1。 3-反响生成12,从而使淀粉变蓝色。(2)电解碘化钾溶液时，I-在阳极上被氧化成103-, H20在阴极上被复原成

8、 H2。也可如 下理解：阳极上 是2I- - 2e-=l2 ；阴极上是2H2O+2e-=2OH-+H2f ；再是I2在碱性溶液中发生 歧化反响：3I2+60H -=5I- + I03-+3H20 答案(1) 5KI+KIO 3+6HCl=3I 2+6KCl+3H 2O。(2) 阳极： I-+60H - - 6e- = I03- + 3H 2O ;阴极： 6H2O-6e- = 3H 2 +60H -f。评价1 以下说法或实验现象的描述不正确的选项是 ()。A . 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片外表出现气泡B . 把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片外表出现一层铁C ?把锌粒放入盛有盐酸的试管

9、中，参加几滴氯化铜溶液，气泡放出速度加快D. 与电源负极相连的是电解槽的阴极2. 100mL 浓度为 2mol/L 的盐酸跟过量的锌片反响 , 为加快反响速率 , 又不影响生成氢 气的总量 , 可采用的方法是 ()。A .参加适量的 6mol/L 的盐酸B . 参加数滴氯化铜溶液C ?参加适量蒸馏水D ?参加适量的氯化钠溶液3. 用两支惰性电极插入 500mLAgNO 3 溶液中, 通电电解。当电解液的 PH 从 6.0 变为3.0 时(设电解时阴极没有氯气析出 , 且电解液在电解前后体积变化可以忽略 ), 电极上析出银的质量大约是 ( ) 。A.27 mgB.54 mgC.108 mgD.2

10、16 mg.4. A、B、C是三种金属，根据以下、两个实验，确定它们的复原性强弱顺序为当 A 与 B 浸在稀硫酸中用导线相连，人上有气泡逸出， B 逐渐溶解。 电解物质的量浓度相同的 A、 C 盐溶液时，阴极上先析出 C (使用惰性电极 )A.A >B>CB. B>C>A C . C>A>BD. B>A>C1. 用石墨作电极 , 电解 1mol/L 以下物质的溶液 , 溶液的 PH 值保持不变的是 ( )A. HClB. NaOHC. Na2SO4D. NaCl2.列关于铜电极的表达 , 正确的选项是 ( )A . 铜锌原电池中铜是正极B ?用电

11、解法精炼粗铜时，铜作阳极C ?在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D ?电解稀硫酸制 H2、O2 时，铜作阳极3 . 将两个铂电极插入 500ml Cu SO 4 溶液中，进行电解。通电一定时间后，某一电极增重 0.064g 设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液的体积变化，此时溶液中氢离子浓度约为 ° °A . 4X10 3 mol/L B. 2 XIO3 mol/LC. 1 X10 3电池的总反响式是：H2 + 2 NiOOH2mol/L D . 1 X107 mol/L4. 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍的是 °

12、从化学 原A . 电池放电时，电池负极周围溶液的 OH - 不断增大B ?电池放电时，镍元素被氧化B . 电池充电时，氢元素被复原D . 电池放电时，氢气是负极5.在外界提供相同电量的条件，Cu2域Ag+分别按Cu2+2eiCu或Ag+eAAg在电极上放电，假设析出铜的质量为1.92g，那么析出银的质量为A . 1.62gB. 6.48gC. 3.24gD. 12.96g6?关于“电解氯化铜溶液的有两种不同的观点：PH 值变化问题，化学界PH*3.0观点一：“理论派认为电解氯化铜溶液后溶液的pH值升高。£2.0 -观点二：“实验派经过反复、屡次、精确的实验测定，1.0 - 0-证明电

13、解氯化铜溶液时 pH 的变化如下图曲线关系。请回 答以下问题：1。电解前氯化铜溶液的 pH处于A点位置的原因是：用离子方程式说明2“理论派所持观点的理论依据是：O3 “实验派的结论是：, 他们所述“精确的实验过是_通确定的。4你持何种观点，你所持观点的理由是： 理加以说明°rr 亍 2NiOH 2根据此反响式，判断以下表达正确电解原理及其应用答案、自我探究1 . 在水溶液中或熔化状态下，化合物。2. 在水分子的作用下，熔融，自由移动的离子3. 无规那么，定向，电解。4. 电池：、电解池：、 两个相互联接(或互相接触)活泼性不同的两极；与两极接触的电解液；负；正外电源，两导电电极，与两接触的电解液；阳，阴。(3) 化学能，电能，化学能；氧化一复原反响。 5?依据电解，原电池原理，在烧杯中Zn 逐渐溶解， C 棒上有气体析出右烧杯中，右边 C 棒上有 Cu 析出，左边有气体析出。负极：Zn-2e = Zn 2+卩日：2C一 2e = Cl 2f正极： 2 H+2e = H2f阴： Cu 2+2e = Cu总： Zn +2 H += Zn 2 + H2f总： Cu 2 +2C= Cu + Cl 2?6?负，阴，复原，阳，失，氧化。惰性，失去，活泼性。7. 阳，电镀，不变。&铜化学性质较不活泼，不易被氧化腐蚀，铜又