高考复习电解原理及其应用 ppt课件

1、高三化学复习高三化学复习（1）掌握电解的原理，能够准确判断电池的阴、）掌握电解的原理，能够准确判断电池的阴、阳极；阳极；（2）正确书写两极所发生的反应及电解的总化）正确书写两极所发生的反应及电解的总化学方程式；会判断两极所发生的是氧化反应，学方程式；会判断两极所发生的是氧化反应，还是还原反应；还是还原反应；（3）掌握惰性材料做电极时，离子的放电顺序。）掌握惰性材料做电极时，离子的放电顺序。复习目标复习目标电解原理及其应用电解原理及其应用（1 1）电解：）电解：（2）电解池（或电解槽）：）电解池（或电解槽）：1. 基本概念基本概念 使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧使电流通过电解质溶液而在阴

2、阳两极引起氧化还原反应的过程，叫电解。化还原反应的过程，叫电解。 把电能转变为化学能的装置把电能转变为化学能的装置2. 电解工作原理电解工作原理CuCl2 = Cu2+ + 2Cl- 阳极：阳极：2Cl- - 2e- = Cl2 （氧化反应）（氧化反应）2. 电解工作原理电解工作原理阴极阴极：Cu2+ + 2e- = Cu （还原反应）（还原反应） H2O H+ + OH- 总反应式总反应式：CuCl2 Cu + Cl2电解电解电解池电解池得到电子得到电子发生发生还原反应还原反应失去电子失去电子发生发生氧化反应氧化反应3.3.电解池中阴、阳极的判断电解池中阴、阳极的判断(1)根据所接电源：根据

3、所接电源：(2)根据得失电子：根据得失电子：(3)根据反应类型：根据反应类型：(4)根据离子移动方向：根据离子移动方向： 阳离子向阴极移动；阴离子向阳极移动。阳离子向阴极移动；阴离子向阳极移动。连接电源负极的是阴极，连接正极的是阳极。连接电源负极的是阴极，连接正极的是阳极。阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应阳极阳极失去电子失去电子，阴极，阴极得到电子得到电子(5)根据实验现象：根据实验现象： 电极质量增加或放出电极质量增加或放出H2的是阴极。的是阴极。（1）阳极上失去电子，发生氧化反应）阳极上失去电子，发生氧化反应4.4.阴、阳极得失电子的顺序阴、阳极得失电子

4、的顺序（2）阴极上得到电子，发生还原反应）阴极上得到电子，发生还原反应金属单质的还原性越强，对应金属阳离子的氧化性越弱。金属单质的还原性越强，对应金属阳离子的氧化性越弱。若阳极材料是若阳极材料是活性电极活性电极（Ag以前）以前），则电极材料失，则电极材料失电子，电子， 金属电极被溶解，溶液中阴离子不能放电。金属电极被溶解，溶液中阴离子不能放电。若阳极材料是若阳极材料是惰性电极惰性电极（如（如Pt、C），则溶液中阴，则溶液中阴离子失去电子，发生氧化反应。其顺序为：离子失去电子，发生氧化反应。其顺序为：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸含氧酸 F-溶液中金属阳离子得电子的顺序与金属性顺序

5、恰好溶液中金属阳离子得电子的顺序与金属性顺序恰好相反相反，其顺序为：其顺序为：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+5.5.分析电解反应的一般思路：分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子明确溶液中存在哪些离子根据阳极氧化，阴极还原书写电极反应式根据阳极氧化，阴极还原书写电极反应式明确阴阳两极附近有哪些离子明确阴阳两极附近有哪些离子根据电极反应式，进行相关判断和计算根据电极反应式，进行相关判断和计算【练习】【练习】下列关于电解槽的说法不正确的是（下列关于电解槽的说法不正确的是（ ）A. 与电源正极相连的是电解槽的阴极与电源正极

6、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电解槽的阴极电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极A阴极：阴极：阳极：阳极：总反应：总反应：Cu2+ + 2e- =Cu2Cl- - 2e- = Cl2 2CuCl2 = Cu +Cl2 通电通电6.6.电极反应式的书写电极反应式的书写电解电解质型电解电解质型CuCl2溶液溶液CuCl2=Cu2+ + 2Cl- H2O H+ + OH- 阴极：阴极：阳极：阳极：总反应：总反应：4OH- -4e- = 2H2O + O2

7、4Ag+ + 4e- = 4Ag通电通电4AgNO3+2H2O = 4Ag+O2 +4HNO36.6.电极反应式的书写电极反应式的书写AgNO3溶液溶液AgNO3=Ag+ + NO3- H2O H+ + OH- 通电通电4Ag+2H2O = 4Ag+O2 +4H+或：或：放氧生酸型放氧生酸型6.6.电极反应式的书写电极反应式的书写放氧生酸型放氧生酸型CuSO4= Cu2+ + SO42- H2O H+ + OH- 阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：2Br- - 2e- =Br22H+2e- = H2 通电通电2NaBr+2H2O = 2NaOH+H

8、2 +Br26.6.电极反应式的书写电极反应式的书写放氢生碱型放氢生碱型NaBr=Na+ + Br- H2O H+ + OH- 阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：2Cl- - 2e- =Cl2 2H+2e- = H2 2Cl- +2 H2O = H2 +Cl2 +2OH-通电通电6.6.电极反应式的书写电极反应式的书写放氢生碱型放氢生碱型 NaCl溶液溶液NaCl=Na+ + Cl- H2O H+ + OH- 阳极：阳极：阴极阴极：4H + 4e = 2H2 总反应：总反应：Na2SO4溶液溶液2H2O = 2H2 +O2 通电通电4OH- - 4e- = 2H2O+O2 6.6.电极反

9、应式的书写电极反应式的书写电解水型电解水型Na2SO4=2Na+ + SO42- H2O H+ + OH- H2SO4溶液溶液阳极：阳极：阴极阴极：4H + 4e = 2H2 总反应：总反应：2H2O = 2H2 +O2 通电通电4OH- - 4e- = 2H2O+O2 6.6.电极反应式的书写电极反应式的书写电解水型电解水型H2SO4=2H+ + SO42- H2O H+ + OH- NaOH溶液溶液阳极：阳极：阴极阴极：4H + 4e = 2H2 总反应：总反应：2H2O = 2H2 +O2 通电通电4OH- - 4e- = 2H2O+O2 6.6.电极反应式的书写电极反应式的书写电解水型

10、电解水型NaOH=Na+ + OH- H2O H+ + OH- 电解规律（惰性电极）小结电解规律（惰性电极）小结 阳极：阳极：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- 与与区：电解本身型区：电解本身型 如如CuCl2 、HCl与与区：放氢生碱型区：放氢生碱型 如如NaCl、KBr与与区：放氧生酸型区：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3与与区：电解水型区：电解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH阴极：阴极：Ag+ Fe3+ Cu2+ H+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+【练习【练习1】（】（2019年海南）年海南）下列各组中，每种电下

11、列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是( ) HCl、 CuCl2、 Ba(OH)2 B. NaOH、CuSO4、 H2SO4 C. NaOH、H2SO4、 Ba(OH)2 D. NaBr、 H2SO4、 Ba(OH)2C 【练习【练习3 3】右图中右图中x x、y y分别是分别是直流电源的两极直流电源的两极, ,通电后发现通电后发现a a极板质量增加极板质量增加,b,b极板处有无极板处有无色无臭气体放出色无臭气体放出, ,符合这一情符合这一情况的是（况的是（ ）A 【练习【练习4】(2019江苏江苏)用惰性电极实现电解，下列用惰性电极实现电解，下

12、列说法正确的是（说法正确的是（ ）A. 电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变不变B. 电解稀氢氧化钠溶液，要消耗电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液，故溶液pH减小减小C. 电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为的物质的量之比为1:2D. 电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为物的物质的量之比为1:1D指出下列装置的名称、电极名称，写出电极指出下列装置的名称、电极名称，写出电极反应式，并表示出电子移动方向。反应式，并表示出电子移动方

13、向。 e-如何流向如何流向?e-? ?池池?池池? ?极极? ?极极? ?极极? ?极极7.7.串联电路中的电极名称、电极反应串联电路中的电极名称、电极反应【例】【例】指出下图装置的名称，说出可能观察到指出下图装置的名称，说出可能观察到的现象，写出电极名称及电极反应的化学方程的现象，写出电极名称及电极反应的化学方程式，标出装置中的电流方向。式，标出装置中的电流方向。铁棒石墨棒石墨棒石墨棒稀硫酸CuCl2 溶液abcd【练习【练习1】如图所示装置，指出如图所示装置，指出A、B池的名称、电极池的名称、电极名称、电极反应式、二池名称、电极反应式、二池pH值的变化情况。值的变化情况。【练习【练习2】(

14、2019年重庆年重庆)如图所示，如图所示，下列叙述正确的是下列叙述正确的是( )ZnSO4隔膜隔膜(只允许只允许SO42 通过通过)CuSO4滤纸滤纸(滴加了滴加了Na2SO4、酚酞溶液、酚酞溶液)表面皿表面皿YZnCu铜丝铜丝X(A)Y为阴极，发生还原反应为阴极，发生还原反应(B)X为正极，发生氧化反应为正极，发生氧化反应(C)Y与滤纸接触处有氧气生成与滤纸接触处有氧气生成(D)X与滤纸接触处变红与滤纸接触处变红A【练习【练习3】如下图所示，通电后如下图所示，通电后A极上析出极上析出Ag，对该装置的有，对该装置的有关叙述中正确的是（关叙述中正确的是（ ） A、P是电源的正极是电源的正极B、F

15、极上发生的反应为：极上发生的反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O2C、电解时，甲、乙、丙三池中，除、电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均两极外，其余电极均参加了反应参加了反应D、通电后，甲池的、通电后，甲池的pH减小，而乙、丙两池溶液的减小，而乙、丙两池溶液的pH不变不变B 【练习【练习4】下图所示装置中，下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电都是惰性电极，通电一段时间后，一段时间后，b极附近溶液呈红色。极附近溶液呈红色。下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）AX是正极，是正极，Y是负极是负极BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的pH值逐渐减小值逐

16、渐减小DCuSO4溶液的溶液的pH值不变值不变a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 【练习【练习5 5】（】（20192019年福建卷）年福建卷）将如图所示实验装置将如图所示实验装置的的K K闭合，下列判断正确的是（闭合，下列判断正确的是（ ）ACu电极上发生还原反应电极上发生还原反应B电子沿电子沿ZnabCu路径流动路径流动C片刻后甲池中片刻后甲池中c（SO42-）增大）增大D片刻后可观察到滤纸片刻后可观察到滤纸b点变红色点变红色【练习【练习6】（】（09全国全国）下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛依次分别盛10

17、0g5.00%的的NaOH溶液、足量的溶液、足量的CuSO4溶液和溶液和100g 10.00%的的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。溶液，电极均为石墨电极。（1）接通电源，经过一段时间后，）接通电源，经过一段时间后，测得丙中测得丙中K2SO4浓度为浓度为10.47%，乙中乙中c电极质量增加。据此回答问题：电极质量增加。据此回答问题：电源的电源的N端为端为 极；极；电极电极b上发生的电极反应为上发生的电极反应为 ；列式计算电极列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积：上生成的气体在标准状况下的体积： L电极电极c的质量变化是的质量变化是 g；电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原

18、因：电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因： 甲溶液甲溶液 ； 乙溶液乙溶液 ； 丙溶液丙溶液 ；（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？为什么？ 。工业上利用这一反应，制取烧碱、氯气和氢气。工业上利用这一反应，制取烧碱、氯气和氢气。 1. 1.氯碱工业氯碱工业( (电解饱和食盐水电解饱和食盐水) )通电通电2NaCl+2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2 电解原理的应用电解原理的应用通电通电2Cl-+2H2O = 2OH- + Cl2 + H2 通电前：通电前： NaCl = Na+ + Cl-

19、H2O H+ + OH- 通电后：通电后： 阳极：阳极：2Cl- -2e- =Cl2阴极：阴极：2H+ +2e- =H2【例】【例】如图装置，用离子交换膜法电解饱和食盐水制如图装置，用离子交换膜法电解饱和食盐水制烧碱。若烧碱。若X电极材料为金属钛网（表面有氧化物涂电极材料为金属钛网（表面有氧化物涂层），层），Y电极材料为碳钢网。阳离子交换膜只允许阳电极材料为碳钢网。阳离子交换膜只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过。分别收集两极离子通过，而阻止阴离子和气体通过。分别收集两极产生的气体并通入淀粉产生的气体并通入淀粉KI溶液中。请回答下列问题：溶液中。请回答下列问题：能使淀粉能使淀粉KI溶液变蓝

20、的是溶液变蓝的是 （填（填 a或或 b）气体；）气体；其其X极的电极反应式为极的电极反应式为 ，Y极的电极反应式为：极的电极反应式为： ；总反应的化学方程式为：总反应的化学方程式为： 。a2Cl- - - -2e= Cl22H+2e = H22NaCl+2H2O = H2 +Cl2 +2NaOH通电通电2. 2.电镀电镀1 1、定义：、定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程。层其它金属或是合金的过程。2 2、目的：、目的：4、电镀的特点：、电镀的特点：3 3、电镀材料的选择：、电镀材料的选择：阴极阴极镀件镀件电镀液电镀液含有镀层金

21、属离子的溶液含有镀层金属离子的溶液阳极阳极镀层金属镀层金属 使金属增强抗腐蚀使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬的能力，增加美观和表面硬度。度。1 1）阳极本身参加电极反应阳极本身参加电极反应2 2）电解质溶液的浓度保持不变电解质溶液的浓度保持不变2.（上海高考题）在铁制品上镀一定厚度的锌层，以（上海高考题）在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是（下方案设计正确的是（ ）A、锌为阳极，镀件为阴极，溶液中含锌离子、锌为阳极，镀件为阴极，溶液中含锌离子B、铂为阴极，镀件为阳极，溶液中含锌离子、铂为阴极，镀件为阳极，溶液中含锌离子C、铁为阳极，镀件为阴极，溶液中含亚铁离子、铁为阳极，镀

22、件为阴极，溶液中含亚铁离子D、锌为阴极，镀件为阳极，溶液中含锌离子、锌为阴极，镀件为阳极，溶液中含锌离子A【练习【练习2】（】（08年天津）年天津）下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（ C ）A在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应失电子的氧化反应B用惰性电极电解用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为的物质的量之比为1：2C用惰性电极电解饱和用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有溶液，若有1 mol电子转移，则生成电子转移，则生成1 molNaOHD镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀阴极：阴极：Cu2+ +2e- = Cu阳极：阳极：Cu - 2e- = Cu2+ 粗铜中除粗铜中除铜铜以外还以外还含有含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质等杂质Zn2+、Fe2+等离子残留在等离子残留在溶液中；溶液中；Ag