高考化学复习《电解池的工作原理》

1、新课标苏教版选修四新课标苏教版选修四电解池的工作原理电解池的工作原理钠的制备钠的制备钠的化学性质很活钠的化学性质很活泼，这给钠的制取泼，这给钠的制取带来一定的困难，带来一定的困难，目前，世界上金属目前，世界上金属钠的生产多数采用钠的生产多数采用电解熔融氯化钠的电解熔融氯化钠的方法方法。用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠现象：现象： 阳极：有气泡，有阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使刺激性气味，并能使 湿润的湿润的KI-淀淀 粉试纸粉试纸变蓝（变蓝（Cl2) 阴极：有金属钠析出阴极：有金属钠析出阴极阴极阳极阳极氯氯气气钠钠熔融熔融NaCl 分析：分析：通电前：通

2、电前：分析熔融电解质中的离子情况分析熔融电解质中的离子情况 阳离子阳离子： 阴离子阴离子： 做无规则运动做无规则运动通电后：通电后：（直流电）（直流电） （1）确定电极名称：）确定电极名称： 阳极阳极（接电源正极）（接电源正极） 阴极阴极（接电源负极）（接电源负极） 与电极材料无关与电极材料无关 Na+Cl-判断电极产物并书写电极反应判断电极产物并书写电极反应: 阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极阳极：2Cl- _2e- Cl2 氧化反应氧化反应 阴极阴极：2Na+ +2e-2Na 还原反应还原反应总式：总式： 2NaCl 2Na+Cl2 通电分

3、析：分析：通电前：通电前：CuCl2 = Cu2+ + 2Cl， Cu2+、Cl为自由移动的离子；为自由移动的离子；通电后：通电后：Cu2+移向阴极得到电子，移向阴极得到电子， Cl移向阳极失去电子；移向阳极失去电子；电极反应：电极反应：阳极：阳极：2Cl 2e = Cl2（氧化反应）（氧化反应）阴极：阴极：Cu2+ 2e = Cu（还原反应）（还原反应）总反应式：总反应式：CuCl2 Cu + Cl2通电通电Cl-Cu2+Cu2+Cu2+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-通电前通电前Cu2+Cu2+Cu2+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl- 阴极阳极通电后通电后电解氯化铜溶液电解氯化铜溶液电解

4、氯化铜溶液电解氯化铜溶液实验现象及结论：实验现象及结论：与电源负极相连的碳棒有一层红色的铜生成。与电源负极相连的碳棒有一层红色的铜生成。发生还原反应发生还原反应 阴极阴极。与电源正极相连的碳棒上有气泡产生，经检验，是氯气。与电源正极相连的碳棒上有气泡产生，经检验，是氯气。发生氧化反应发生氧化反应 阳极。阳极。反应式：反应式：CuCl2 Cu + Cl2 通电 CCCuCl2溶液溶液CuCl2阴极阴极阳极阳极整个装置就是整个装置就是电解池。电解池。 电解电解:CuCl2 Cu+Cl2 2Cl-2 e- =Cl2阴离子移向阴离子移向阳离子移向阳离子移向电子流向电子流向阳极阳极阴极阴极CuCl2溶液

5、溶液e-e-氧化反应氧化反应还原反应还原反应通电通电Cu2+ 2e-=2Cu原理分析原理分析眉山网站建设 眉山卫浴 代发外链 网赚教程 PPTV破解版 电解：电解：使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起使直流电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。氧化还原反应的过程，叫做电解。构成电解池的条件：构成电解池的条件：是电能转变为化是电能转变为化学能的装置！学能的装置！直流电源；直流电源；与电源与电源负极负极相连的电极为相连的电极为阴极阴极 还原还原与电源与电源正极正极相连的电极为相连的电极为阳极阳极 氧化氧化阴、阳电极阴、阳电极电解质溶液或熔融电解质；构成闭合回路电解质

6、溶液或熔融电解质；构成闭合回路.电解池：电解池：把电能转变为化学能的装置。把电能转变为化学能的装置。CC一、电解原理一、电解原理放电顺序：放电顺序：阴极：氧化性强的离子先得电子阴极：氧化性强的离子先得电子金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。金属金属 S2IBrClOH NO3SO42F 阳极：还原性强的离子先失电子阳极：还原性强的离子先失电子Ag+Hg2+Cu2+H+Pb2+Fe2+ Na+Ca 2+ K+ 以以碳棒为电极碳棒为电极，电解下列物质的水溶液时，在阴、阳两，电解下列物质的水溶液时，在阴、阳两极上分别是什么离子放电？总结

7、有什么特点或规律？极上分别是什么离子放电？总结有什么特点或规律？ HClHCl、CuClCuCl2 2、H H2 2O O 2. NaCl2. NaCl、AgNOAgNO3 3、CuSOCuSO4 4 3. Na3. Na2 2SOSO4 4、H H2 2SOSO4 4、NaOHNaOH实质电解的只是溶质本身实质电解的只是溶质本身实质电解的是溶质和实质电解的是溶质和H2O实质电解的就是实质电解的就是H2O电解质溶液电解规律（惰性电极）电解质溶液电解规律（惰性电极） 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与与区：

8、放氢生碱型区：放氢生碱型 如如NaCl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+H+Al3+Mg2+Na+ 电离电离电解电解完成的完成的条件条件 过程及过程及特点特点 以氯化以氯化铜为例铜为例 相相 互互 联联 系系 电离与电解的比较电离与电解的比较电解质溶于水电解质溶于水或熔化状态下或熔化状态下电解质电离后电解质电离后,再通以直流电再通以直流电电解质电离成为电解质电离成为自由移动的离子自由移动的离子阴阳离子定向移动阴阳离子定向移动,在两极

9、上放电在两极上放电CuCl2 Cu2+2Cl CuCl2 Cu+Cl2电解电解电解必须建立在电离的基础上电解必须建立在电离的基础上思考思考:下列装置中下列装置中,哪些是原电池哪些是原电池;哪些是电解池哪些是电解池?ABCDEF关键关键:看是否有外接电源看是否有外接电源,有则一定为电解池。有则一定为电解池。+-铁片铁片铜片铜片 电镀液电镀液(CuSO4溶液溶液)阴极：阴极： Cu2+ + 2e- = Cu （还原反应）（还原反应）阳极：阳极： Cu 2e- = Cu2+ （氧化反应）（氧化反应）特征特征被镀件作阴极，镀层金属作阳极被镀件作阴极，镀层金属作阳极阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同阳极

10、金属与电解质溶液中的阳离子相同电电镀镀液液CuSO4的浓度不变的浓度不变4、电镀、电镀电镀的定义：电镀的定义：电镀的意义：电镀的意义：眉山网站建设 眉山卫浴 代发外链 网赚教程 PPTV破解版 三、电镀三、电镀阳极：阳极：镀层金属镀层金属阴极：阴极：待镀金属制品待镀金属制品电镀液：电镀液：含有镀层金属离子的溶液含有镀层金属离子的溶液电镀池（电解池一种特殊形式）电镀池（电解池一种特殊形式）：使金属增强抗腐蚀能力、增加美观：使金属增强抗腐蚀能力、增加美观 和表面硬度。和表面硬度。（1 1）概念）概念Mn+ + ne- = MM ne- = Mn+：应用电解原理在某些金属表面镀上：应用电解原理在某些

11、金属表面镀上 一薄层其它金属或合金的过程。一薄层其它金属或合金的过程。（2 2）目的）目的（3 3）装置）装置（4 4）特点）特点 电解质溶液浓度不变电解质溶液浓度不变 阳极金属本身参加了电极反应阳极金属本身参加了电极反应 讨论：用金属锌作阳极，铁作阴极，氯化锌溶液作电解质溶液，能否在铁的表面镀上一层锌？K+Ca2+Na+Mg2+Al3+ (H+)水水Zn2+Fe2+ Sn2+ Pb2+(H+)酸酸 Cu2+Hg2+Ag+-铁片铁片锌片锌片 电镀液电镀液(ZnCl2溶液溶液)Zn2+H+，则，则Zn2+放电放电阴极：阴极： Zn2+ + 2e- = Zn （还原反应）（还原反应）阳极：阳极：

12、Zn 2e- = Zn2+ （氧化反应）（氧化反应）电解电解CuCl2溶液溶液铜的电解精炼铜的电解精炼电镀铜电镀铜阴极材料阴极材料碳棒碳棒纯铜片纯铜片阴极反应阴极反应新生成的铜沉新生成的铜沉积在碳棒上积在碳棒上新生成的铜沉新生成的铜沉积在纯铜片上积在纯铜片上阴极反应式阴极反应式Cu2+ 2e- = CuCu2+ 2e- = Cu阳极材料阳极材料碳棒碳棒粗铜片粗铜片阳极反应阳极反应生成氯气生成氯气铜被氧化成为铜被氧化成为CuCu2+2+，进入溶液，进入溶液阳极反应式阳极反应式2Cl- 2e- = Cl2Cu 2e- = Cu2+电镀铜与铜的电解精炼、电解电镀铜与铜的电解精炼、电解CuCl2溶液的

13、比较溶液的比较 铜被氧化成为铜被氧化成为Cu2+，进入溶液，进入溶液铜铜待镀件待镀件新生成的铜沉新生成的铜沉积在镀件上积在镀件上Cu 2e- = Cu2+Cu2+ + 2e- = Cu以石墨作电极，电解下列溶液，写出以石墨作电极，电解下列溶液，写出电极反应及电解总反应式。电极反应及电解总反应式。（1 1）HClHCl溶液溶液（2 2）NaNa2 2SOSO4溶液溶液 （3 3）CuCu2 2SOSO4 4溶液溶液 练习练习 在相同条件下，以石墨作为电极，在相同条件下，以石墨作为电极，通以相同的电量，分别电解足量的通以相同的电量，分别电解足量的CuCl2溶液和溶液和AgNO3溶液，如果析出溶液，如果析出64g铜，则析出银的质量为铜，则析出银的质量为 A108g B54gC216g D64g练习：练习：阳极阳极阴极阴极电解质电解质Al2O3Na3AlF6碳块碳块阴极：阴极： 4Al3+ + 12e- = 4Al阳极：阳极： 6O2- - 12e- = 3O2总式：总式： 2Al2O3 = 4Al + 3O2通电通电氯化铝的熔点很低，为何工业上不用电解氯氯化铝的熔点很低，为何工业上不用电解氯化铝，而是电解氧化铝？化铝，而是电解氧化铝？铝的冶炼铝的冶炼铝铝内容内容原电池原电池电解池电解池 电极名称电极名称 电极反应电极反应 电子移动电子移动方向方向 能量转变能量转变 反应是否反应