课时18-电解池及其应用

1、,专题四化学反应与能量变化,课时18电解池及其应用,问题思考 问题1用惰性电极电解某些电解质溶液的本质是电解水，此时溶液的pH一定不变吗？用惰性电极电解硫酸铜溶液(CuSO4未完全反应)，放电的是Cu2和OH，使电解液复原需加入Cu(OH)2吗？,问题2如何判断和比较原电池、电解池、电镀池？,考点1电解池的工作原理 基 础 梳 理 1. 定义 _转化为_的装置叫电解池。 2. 形成条件 (1) 有与_相连的两个电极。 (2) 存在_(或_)。 (3) 形成_。,电能,化学能,直流电源,电解质溶液,熔融电解质,闭合回路,3. 电极 其中与电源正极相连的叫_极，与电源负极相连的叫_极。阳极材料分为

2、两类。(1) 惰性电极：石墨、Ti、Pt、Au等导体构成，只起导电作用；(2) 活性电极：电极材料参与反应，包括Ag及比Ag活泼的金属。,阳,阴,4. 电极反应 (1) 阳极反应：首先看电极，如果是活性电极，则_失电子(发生_反应)，电极被溶解，溶液中的_离子不能失电子。如果是惰性电极，则由溶液中的_离子失电子，要比较离子的失电子能力，可以根据放电顺序加以判断。阴离子的放电顺序为_。 (2) 阴极反应：通常是溶液中的_离子得电子(发生_反应)，要比较离子的得电子能力，可以根据放电顺序加以判断。阳离子的放电顺序为_ _。 以电解氯代铜为例(以石墨作电极)：,金属电极,氧化,阴,阴,S2IBrCl

3、OH含氧酸根F,阳,还原,AgHg2Fe3Cu2HFe2 Zn2Al3Mg2NaCa2K,电解氯化铜溶液的实验装置,5. 电子和离子移动方向 (1) 电子：从电源_流向电解池的_；从电解池的_流向电源的_。(注意电子不会进入电 解质溶液中) (2) 离子：阳离子移向电解池的_；阴离子移向电解池的_。,负极,阴极,阳极,正极,阴极,阳极,4OH4e= 2H2OO2,4H4e= 2H2,水,减小,增大,不变,水,2Cl2e =Cl2,2H2e =H2,HCl,增大,HCl,2Cl2e =Cl2,Cu22e =Cu,CuCl2,增大,CuCl2,2Cl2e =Cl2,2H2e = H2,NaCl 和

4、 H2O,增大,HCl,4OH4e =2H2OO2,4Ag4e =4Ag,AgNO3 和H2O,减小,Ag2O,7. 原电池和电解池的比较,B,变式1(2016北京高考)用石墨电极完成下列电解实验。,B,例题2(2014广东高考)某同学组装了下图所示的电化学装置，电极为Al，其他均为Cu，则(),A,A,考点2电解原理的应用 基 础 梳 理 1. 氯碱工业,(1) 写出各个字母表示的物质： E_；F_；X_；Y_；W_；Z_。 (2) 电极反应式 阳极：_； 阴极：_； 总反应式：_。 (3)离子交换膜的作用是_ _，阴极产物是_，阳极产物是_。,饱和食盐水,稀NaOH溶液,氯气,氢气,稀食盐

5、水,浓NaOH溶液,2Cl2e=Cl2,2H2e=H2,避免氢气和氯气混合引起爆炸， 减少氯气和氢氧化钠反应，提高碱的纯度,H2、NaOH,Cl2,2. 电镀铜,阴,阳,含镀层金属阳离子的电解质溶液,Cu2e=Cu2,Cu22e=Cu,不变,3. 粗铜的精炼,粗铜,纯铜,含Cu2的电解质溶液,Zn2e=Zn2、Fe2e=Fe2、Cu2e=Cu2,Cu22e=Cu,基本保持不变，略减少,2Cl2e=Cl2,2Na2e=2Na,6O2 12e=3O2,4Al312e=4Al, 举 题 说 法 例题3下列说法正确的是_(填字母)。 A. 氯碱工业中，烧碱在阳极区生成 B. 马口铁(镀锡铁皮)镀层破损

6、后铁仍不易腐蚀 C. 电解熔融氯化铝冶炼金属铝 D. 氯化镁属于电解质，工业上可用电解其溶液的方法制镁 E. 电镀时，镀层金属与直流电源的正极相连 F. 铁片镀锌时，铁片与外电源的正极相连 G. 电解法精炼铜时，以粗铜作阳极，纯铜作阴极 H. 用图1装置电解精炼铝 I. 用图2所示方法可保护钢闸门不被腐蚀,EG,解析A项，氯碱工业中阴极区H放电，产生OH，因而NaOH在阴极区产生，错误；B项，马口铁(镀锡铁皮)镀层破损后构成原电池，铁作负极，腐蚀加剧，错误；C项，铝的冶炼应电解熔融的氧化铝，氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电，错误；D项， 镁的冶炼应电解熔融的氯化镁，电解其溶液则生成Mg(OH

7、)2，错误；E项，电镀时，镀层金属作阳极，应与直流电源的正极相连，正确；F项，铁片镀锌时，锌作阳极，锌与外电源的正极相连，错误；G项，精炼铜时，以粗铜作阳极，纯铜作阴极，正确；H项，电解精练Al时，粗铝作阳极与电源正极相连，纯铝作阴极与电源负极相连，错误；I项，图2所示的应该是外加电流的阴极保护法，应有外加电源，且钢闸门连接电源负极，错误。,变式3(2016扬州一模)利用下图电解装置从海水中提取CO2，可减少温室气体含量。下列说法错误的是(),A,1. (2016南京、盐城、连云港二模)用右图所示装置(熔融CaF2CaO作电解质)获得金属钙，并用钙还原TiO2制备金属钛。下列说法正确的是(),B,解析电解时溶液中的Ca2向阴极移动，A错误；由图示看出，电解过程中阳极石墨上生成CO2，B正确；在电解的整个过程中CaO先转变成金属Ca，当金属Ca还原TiO2后又生成CaO，故整个过程中CaO的总量不变，C错误；铅蓄电池中Pb电极是负极，应接“”接线柱，D错误。,2. (2016河南商丘三模)LiOH常用于制备锂离子电池正极材料。工业上常利用右图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。下列说法正确的是