电解原理及应用
编稿：贺新审稿：路季滨责编：顾振海教学重点：电解原理
一、电解原理
1．电解：
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
2．电解池的组成：
⑴阳极——与电源正极相连
阴极——与电源负极相连
⑵形成条件:
①直流电源
②两个电极
③电解质溶液(或熔化的电解质)
④形成闭合回路
3．电解反应类型
⑴惰性电极：（电极不参加反应）
①只有电解质参加的反应
例：电解CuCl
2
溶液
阴极反应：Cu2++2e-=Cu
阳极反应：2Cl--2e-=Cl
2
↑
总反应：CuCl
2 Cu+Cl
2
↑
在电场作用下，CuCl
2
溶液中阳离子（Cu2+，H+）向阴极移动，阴离子（Cl-，OH-）向阳极移动。Cu2+得电子能力大于H+，Cl-失电子能力大于OH-。
②只有水参加的反应：
例：电解H
2SO
4
溶液
阳极：4OH--4e-=2H
2O+O
2
↑
阴极：2H++2e-=H
2
↑
总反应：2H
2O 2H
2
↑+O
2
↑
电解H
2SO
4
溶液，相当于电解水，不断电解过程中H+浓度增大，H
2
SO
4
浓度增大，溶液
pH值减小。
③水和电解质均参加反应。
例：电解NaCl溶液
阳极：2Cl--2e-=Cl
2
↑
阴极：2H++2e-=H
2
↑
总反应：2NaCl+2H
2O H
2
↑+Cl
2
↑+2NaOH
电解过程中H+得电子，破坏水的电离平衡，H
2
O H++OH-，水的电离平衡向右移动，溶液pH值增大。
⑵电极参加反应[金属做阳极（除Pt外）]：
例：金属作阳极时，金属失电子，而不是阴离子失电子。在阳极，Cu失电子能力大
于SO
4
2-、OH-，因此电极Cu首先失电子：
阳极反应：Cu-2e-=Cu2+
↑
阴极反应：2H+-2e-=H
2
↑
总反应：Cu+2H + Cu2++H
2
从总反应看出不活泼的Cu将较活泼H置换出来，不符合金属活动顺序表，因此化学反应能不能发生没有严格界限，不能自发进行的反应，提供能量（如电解）也能进行。
二、电解反应规律：
1．当惰性材料做电极时，阴、阳离子放电顺序为：
说明：
①阴阳离子在两极上放电顺序复杂，与离子性质、溶液浓度、电流强度、电极材料等都有关，不应将放电顺序绝对化，以上仅是一般规律。
②电解过程中析出的物质的量（或析出物质的质量）：在电解若干串联电解池中的溶液时，各阴极或阳极所通过的电量相等，析出物质的量取决于电路中通过的电量。
2．金属作阳极（Pt除外）时，金属失电子发生氧化反应，阴极上阳离子放电顺序不变。
三、电解原理的应用
O
3
说明：金属冶炼
四、原电池和电解池的区别和联系
说明：
电解池有两种连接方式：串联、并联
五、介绍几种常见的电池
1、普通锌锰电池(干电池)
干电池是用锌制圆筒形外壳负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填
充ZnCl
2、NH
4
Cl和淀粉作正极，在石墨周围有MnO
2
作去极剂(吸附正材放出的H
2
，防止产生
极化现象)。
电极反应为：
负极：Zn—2e-=Zn2+
正极：2NH
4++2e-=2NH
3
+H
2
H
2
+2MnO
2
=Mn
2
O
3
+H
2
O
正极产生的NH
3又和ZnCl
2
作用：Zn2++4NH
3
=[Zn(NH
3
)
4
]2+
淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速度。
电池的总反应式：2Zn+4NH
4Cl+2MnO
2
=[Zn(NH
3
)
4
]Cl
2
+ZnCl
2
+Mn
2
O
3
+H
2
O
干电池的电压通常约为1.5V，不能充电再生。
2、铅蓄电池
铅蓄电池可放电和充电，具双重功能。它是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色PbO 2，负极板是海绵状金属铅，两极均浸在一定浓度的H 2SO 4溶液中，且两极间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。
蓄电池放电时，电极反应为： 负极：Pb+SO 42——2e -=PbSO 4
正极：PbO 2+4H +
+SO 42—
+2e -
=PbSO 4+2H 2O
当放电进行到底硫酸浓度降低，溶液密度达1.18时，即停止放电，而需将蓄电池进行充电：
阳极：PbSO 4+2H 2O —2e -=PbO 2+4H +
+SO 42—
阴极：PbSO 4+2e -=Pb+SO 42—
当溶液密度增加到1.28时，应停止充电。蓄电池充电和放电的总反应式为：
PbO 2 + Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O
目前，有一种形似干电池的充电电池，它实际式一是种银锌电池(电解液为KOH)，电池反应为：
Zn+Ag 2O+H 2O Zn(OH)2+2Ag
3、纽扣电池
常见的纽扣电池为银锌电池，它用不锈钢制成一个又正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极壳一端填充由Ag 2O 和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓KOH ，溶液两边用羧甲基纤维素作隔膜，将电极与电解质溶液隔开。
电极反应：
负极：Zn + 2OH ——2e -=ZnO+H 2O 正极：Ag 2O+H 2O+2e -=2Ag+2OH —
电池总反应式：Ag 2O+Zn=2Ag+ZnO
一粒纽扣电池的电压达1.59V ，安装在电子表里可使用2年之久。
4、氢氧燃料电池
氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般为活化电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性炭碳电极等。电解质溶液一般为40%的KOH 溶液。
电极反应为：
负极：H
2 2H 2H+2OH——2e-=2H
2
O
正极：O
2+2H
2
O+4e-=4OH—
电池总反应为：2H
2+O
2
=2H
2
O
5、微型电池
常用于心脏起博器和火箭的一种微型电池叫锂电池，它是用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl
2
)中组成。
电池总反应式为：8Li +3SOCl
2 =6LiCl +Li
2
SO
4
+ 2S
这种电池容量大，电压稳定，能在—56.7～71.1℃温度范围内正常工作。
6、海水电池
1991年，我国首创以铝—空气—海水为能源的新型电池，用作水标志灯已研制成功。该电池以海水为电解质，靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流。
电极反应为：
负极：Al —3e-=Al3+
正极：O
2+ 2H
2
O+4e- = 4OH—
电池总反应式为：4Al+3O
2 +6H
2
O=4Al(OH)
3
这种海水电池的能量比干电池高20——50倍
7、特种电池
在电池家族中，不经化学反应却能产生电流的电池也异军突起。如太阳能电池就是利用晶体硅和非晶体硅为材料制成的一种将太阳能转化为电能的装置。这种电池前景广阔，据预测，到21世纪中期，全世界电力总耗量的20——30%将由太阳能电池提供。
六、例题分析
例1．如图所示右边的金属片发生氧化反应的是（）
分析与解答：
金属发生氧化反应就是失去电子形成阳离子进入溶液。金属原子失去电子的途径可以是在原电池中的活泼金属发生氧化反应而失去电子，或在外加电场作用下失去电子发生氧化反应。A装置中Zn接的是电源的负极，氧化剂在Zn表面所得电子为电源所提供。B、D中的Cu与Fe均是与比其活泼的金属相联接，氧化剂在其电极表面所得电子为第一活泼金属所提供。C装置中右边的Cu联接的是电源的正极，电源正极不断将其上的电子转移走，Cu将以Cu2+进入溶液而不断溶解。
答案：C
例2．电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCI溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则:
①电解池中X极上的电极反应式为____________。在X极附近观察到的现象是
_____________。
②Y电极上的电极反应式为___________，检验该电极反应产物的方法是_______。
溶液，则
(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO
4
①X电极的材料是____________，电极反应式为______________。
②Y电极的材料是____________，电极反应式为____________。
(说明：杂质发生的电极反应不必写出)
分析与解答：
本题较好的考查了学生对电化学基础知识、电解的原理的考查，侧重基础知识点及其应用。
↑放出气体，溶液变红
(1)①2H++2e-=H
2
②2Cl--2e-=C1
↑把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色
2
(2)①纯铜Cu2++2e-=Cu
②粗铜Cu-2e-=Cu2+
例3．将两个铂电极插入500mL CuSO
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体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为（）
A．4×10-3mol/L
B．2×10-3mol/L
C．1×10-3mol/L
D．1×10-7mol/L
分析与解答：
根据电解规律可知阴极反应:Cu2++2e-=Cu，增重0.064gCu，应是Cu的质量,根据总反应方程式：
2CuSO
4+2H
2
O2Cu + O
2
↑ + 2H
2
SO
4
→ 4H+
2×64g 4mol
0.064g x
x=0.002mol
c(H+)==4×10-3mol/L
答案：A
本周练习：
1．某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为：
Fe+NiO
2+2H
2
O Fe(OH)
2
+Ni(OH)
2
，下列说法中正确的是（）
A．放电时，负极上发生反应的物质是Fe
B．放电时，正极反应是：NiO
2+2e+2H+=Ni(OH)
2
C．充电时，阴极反应是：Ni(OH)
2-2e+2OH-=NiO
2
+2H
2
O
D．充电时，阳极附近pH值减小
分析与解答：
根据原电池在放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，再根据元素化合价变化，可判断该电池负极发生反应的物质为Fe，正极为NiO
2
，此电池为碱性电池，在书写电极反
应和总电池反应方程式时不能出现H+，故放电时的电极反应是:负极:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)
2
，
正极：NiO
2+2e-+2H
2
O=Ni(OH)
2
+2OH-。原电池充电时，发生电解反应，此时阴极反应为原电池
负极反应的逆反应，阳极反应为原电池正极反应的逆反应，由此可判断正确选项应为A、D。
答案：A、D
2．甲、乙两个容器中，分别加入0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO
3
溶液后，以Pt 为电极进行电解时，在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为：__________。
分析与解答：
此装置相当于两个电解槽串联到一起,在整个电路中电子转移总数相等.首先判断各极是阳极还是阴极，即电极名称，再分析各极发生的反应A极(阴极)反应:2H++2e-=H
2
↑，B极(阳
极)反应:2Cl--2e-=Cl
2↑；C极(阴极)反应：Ag++e-=Ag；D极(阳极)反应:4OH--4e-=2H
2
O+O
2
↑，
根据电子守恒法可知,若整个电路中有4mol电子转移,生成H
2、Cl
2
、Ag、O
2
的物质的量分别
为：2mol、2mol、4mol、1mol因此各电极上生成物的物质的量之比为：2:2:4:1。
3．有三个烧杯，分别盛有氯化铜，氯化钾和硝酸银三种溶液；均以Pt作电极，将它们串联在一起电解一定时间，测得电极增重总和2.8克，这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为（）
A．4：1
B．1：1
C．4：3
D．3：4
分析与解答：
串联电路中，相同时间内各电极得或失的电子的物质的量相同，各电极上放出气体的物质的量之比为定值。不必注意电极增重是多少。只要判断出生成何种气体及生成该气体一定物质的量所得失电子的物质的量，就可以通过电子守恒，判断气体体积之比，第一个烧杯中
放出，第二烧杯中放出Cl
2和H
2
，第三烧杯中放出O
2
。在有1mol电子转移下，分别是
0.5 mol，0.5mol，0.5mol和0.25mol。所以共放出有色气体0.5+0.5=1(mol)(Cl2)，无色
气体0.5+0.25=0.75(mol)(O
2和H
2
)
答案：C
电解原理及应用 学习目标 知识与技能：1、理解电解原理，会判断电解池、电极产物、电极周围溶液pH值及整个溶液pH值的变化； 2、能书写电极反应式及总反应式，培养分析归纳知识的能力。 过程与方法：1、利用惰性电极电解氯化铜的实验，探究电解原理 2、了解电解的应用，特别是电解在电镀、电解精炼、电冶炼等方面的应用。情感态度与价值观：通过电解知识的学习，发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。 重点：理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。 难点：理解电解原理，非惰性电极作阳极对电解产物的判断，电解原理的应用。 先学后教 回顾：电解质是指在________________________________能够导电的___________。电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________过程。电解质溶液或熔融电解质导电的实质是。 一、电解 1、定义： 2、电解装置—电解池（槽） （1）定义： （2）构成条件： ①——提供电能 ②——形成闭合回路 ③——帮助实现能量转化 （3）能量转化方式： （4）电极名称、电极判断和电极反应类型： 左边石墨棒电极名称：，电极反应类型： 右边石墨棒电极名称：，电极反应类型： 电解质溶液中离子的迁移方向： 二、电解原理 1、离子放电顺序（惰性电极通常包括和等） 阴极阳离子放电顺序：Ag＋> Hg 2＋> Fe 3＋> Cu 2＋>H＋> Pb 2＋>Sn 2＋>Fe 2＋>Zn 2＋> Al 3＋>Mg 2＋>Na＋>Ca 2＋>K＋ 阳极阴离子放电顺序：S2－> I－> Br－>Cl－> OH－> 含氧酸根> F－ 思考与交流：①上述阳离子顺序与离子的氧化性或金属活动性顺序有何联系？上述阴离子顺序与离子的还原性有何联系？ ②若用铜做电极，阳极的放电情况会怎么样？ 2、电极反应式书写
考点40电解原理及应用 1．复习重点 1．电解原理及其应用，放电顺序，电极反应式的书写及有关计算； 2．氯碱工业。 2．难点聚焦 一、理解掌握电解池的构成条件和工作原理 1、要判断电解产物是什么，必须理解溶液中离子放电顺序 阴极放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。放电顺序是 K +、Ca 2+、Na +、Mg 2+、Al 3+、Zn 2+、Fe 2+(H +)、Cu 2+、Hg 2+、Ag +、Au 3+ 放电由难到易 阳极：若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺序是 S 2-、I -、Br -、Cl -、OH -、含氧酸根离子(NO 3-、SO 42-、CO 32-)、F - 失电子由易到难 若是非惰性电极作阳极，则是电极本身失电子。 要明确溶液中阴阳离子的放电顺序，有时还需兼顾到溶液的离子浓度。如果离子浓度 相差十分悬殊的情况下，离子浓度大的有可能先放电。如理论上H +的放电能力大于Fe 2+、 Zn 2+，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时，由于溶液[Fe 2+]或[Zn 2+]>>[H +]，则先在 阴极上放电的是Fe 2+或Zn 2+，因此，阴极上的主要产物则为Fe 和Zn 。但在水溶液中，Al 3+、 Mg 2+、Na +等是不会在阴极上放电的。 2、电解时溶液pH 值的变化规律 电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH 值会发生变化。判断电解质溶液的pH 值变化， 有时可以从电解产物上去看。①若电解时阴极上产生H 2，阳极上无O 2产生，电解后溶液pH 值增大；②若阴极上无H 2，阳极上产生O 2，则电解后溶液pH 值减小；③若阴极上有H 2， 阳极上有O 2，且222O H V V =，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH 值不 变；b 如果原溶液是酸溶液，则pH 值变小；c 如果原溶液为碱溶液，则pH 值变大；④若 阴极上无H 2，阳极上无O 2产生，电解后溶液的pH 可能也会发生变化。如电解CuCl 2溶液 （CuCl 2溶液由于Cu 2+水解显酸性），一旦CuCl 2全部电解完，pH 值会变大，成中性溶液。 3、进行有关电化学计算，如计算电极析出产物的质量或质量比，溶液pH 值或推断金 属原子量等时，一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。 三、理解金属腐蚀的本质及不同情况，了解用电化学原理在实际生活生产中的应 电解原理的应用 （1）制取物质：例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。
第2课时电解原理的应用 学业要求核心素养建构 1.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。 2.能进行电解原理的有关计算。 『知识梳理』 一、电解饱和食盐水 1.氯碱工业单元槽电解原理示意图 2.原理分析及电极反应 电解时U形管中，Cl－、OH－移向阳极，H＋、Na＋移向阴极。 (1)阳极离子放电顺序：Cl－>OH－__________，电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) (2)阴极离子放电顺序：H＋>Na＋， 电极反应：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)。 3.总反应化学方程式：2NaCl＋2H2O===== 电解 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。 离子方程式：2Cl－＋2H2O===== 电解 H2↑＋Cl2↑＋2OH－。 [微自测] 1.用惰性电极电解NaCl溶液，下列叙述正确的是()
A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B.若在阳极附近的溶液中滴入KI 溶液，溶液呈褐色 C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 D.电解一段时间后，将全部电解质溶液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 解析 用惰性电极电解NaCl 溶液，阳极产物为Cl 2，阴极产物为H 2和NaOH ，不是金属钠，A 错误；NaOH 溶液使酚酞溶液变红色，C 项错误；因产物中生成NaOH ，溶液不可能呈中性，D 项错误。 答案 B 二、电镀 1.电镀是一种利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。 2.电镀???阳极：镀层金属，电极本身发生氧化反应 阴极：待镀金属制品电镀溶液：含有镀层金属离子的溶液 3.电镀的目的主要是增强材料抗腐蚀能力，也有许多电镀是为了美观或增加表面硬度。 [微自测] 2.在铁片上镀银，铁片作________极，电极反应式为________________________，银作________极，电极反应式为________________________，电镀液的浓度________(填“变大”“变小”或“不变”)。 答案 阴 Ag ＋＋e －===Ag 阳 Ag －e －===Ag ＋ 不变 4.电解精炼(以铜的电解精炼为例，粗铜含Zn 、Fe 、Ni 、Au 、Pt 、Ag 等) (1)装置与原理 阳极材料用粗铜，阴极材料用纯铜，电解质溶液用硫酸酸化的硫酸铜溶液。 (2)电解特点
第四单元电解原理及其应用 单元测试 （时间：90min 总分：110分） 一、选择题：每小题3分，共60分。 1．某氯碱厂不慎有大量氯气逸出周围空间，此时，可以用浸有某种物质的一定浓度的水溶液的毛巾捂住鼻子。最适宜采用的物质是( ) A．NaOH B．NaCl C．KBr D．Na2CO3 2．1L0．1mol／LAgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极上增重2．16g时，下列判断正确的是(设电解按理论进行，溶液不蒸发) ( ) A．溶液的浓度变为0．08mol／L B．阳极上产生112mLO2(标准状况) C．转移的电子数是1．204×1022个D．反应中有0．01mol的Ag被氧化 3．用质量均为100g的铜做电极，电解AgNO3溶液，电解一段时间后，两电极的质量差为28g，则两电极的质量分别为( ) A．阳极100g，阴极128g B．阳极93．6g，阴极121．6g C．阳极91．0g，阴极119．0g D．阳极86．0g，阴极114．0g 4．四个电解装置都以Pt做电极，它们分别装着如下电解质溶液进行电解，一段时间后，测定其pH值变化，所记录的结果正确的是( ) A B C D 电解质溶液HCl AgNO3BaCl2KOH pH值变化减小增大不变增大 5．电解硫酸溶液时，放出25mL(标况)O2，若以等量的电量在同样条件下电解盐酸溶液，所放出的气体的体积最接近下列数据中的( ) A．45mL B．50mL C．75mL D．100mL 6．用惰性电极电解pH==6的CuSO4溶液500mL，当电极上有16mg铜析出时，溶液的pH值约是(设电解前后溶液体积变化可以忽略，阴极上没有H2析出) ( ) A．1 B．3 C．6 D．9 7．用指定材料做阳极和阴极来电解一定浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液物质为甲溶液原来的浓度，则合适的组合是( ) 阳极阴极溶液甲物质乙 A．Pt Pt NaOH NaOH固体 B．Pt Pt H2SO4H2O C．C Pt NaCl 盐酸 D．粗铜精铜CuSO4Cu(OH)2 8．如图所示，图中四种装置工作一段时间后，测得导线上均通过了0．002mol电子，此时溶液的pH值由小到大的排列顺序为(不考虑溶液的水解和溶液的体积变化) A．①<②<③<④B．②<①<③<④C．②<①<④<③D．①<②<④<③9．用惰性电极分别电解下列各物质水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是( )
发表于《理科考试研究》 高考化学电解原理及其应用试题管窥 电解原理及其应用是高中化学重要内容，也是历年高考化学重点考查的知识点之一。高考化学试题中对于电解原理及其应用的考查角度多种多样且方式灵活多变，特别是近几年高考化学试题中对该知识点的考查体现出“水平立意，注重双基，学以致用”的特点。 一、电解规律的应用 电解规律的应用包括电极判断、电极反应式的书写、电解产物的判断及溶液pH的变化等。 【例1】（02春季12）通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为＋1价）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）：（硝酸亚汞）＝2：1，则下列表述准确的是（） A、在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n（Ag）：n（Hg）＝2：1 B、在量阳极上得到的产物的物质的量不相等 C、硝酸亚汞的化学式为HgNO3 D、硝酸亚汞的化学式为Hg2(NO3)2 解析：本题通过电解相同浓度的硝酸银和硝酸亚汞，判断两个阴极和两个阳极上产物的物质的量是否相等，并分析硝酸亚汞的化学式。因Ag+和Hg+都是一价，当通电量相等时，析出的银和汞的物质的量必然相等；由题意知：若析出2molAg，则被还原的AgNO3为2mol，被还原的硝酸亚汞为1mol，所以，1mol 硝酸亚汞必含2molHg，化学式为Hg2(NO3)2；根据电解酸碱盐的规律，电解硝酸银和硝酸亚汞阳极上的产物都是O2，因为电量相等，产生的O2也相等。本题答案为D。 【例2】（04上海13）下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是（） 解析：本题给出电解饱和食盐水四个装置，考查学生对电解饱和食盐水原理的理解、产物的判断和检验及装置的辨认水平，同时也考查学生对所学知识的迁移水平。由电解原理可知，电解饱和食盐水时阳极（电子流出的一端）发生氧化
电解池(电解原理及应 用习题)
电解池及其应用 一、电解池的工作原理 1电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生和的过程叫做电解。 2电解池:把转化为能的装置叫 ,也叫。 3.电解池中的基本关系： 阳极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价 ①电极 阴极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价 ②闭合回路：电子从流出，经过、，流入 电解池内：阳离子从移动向，阴离子从移动向。 阴阳离子的定向移动形成电流。 4.电解池的构成条件： （1）（2） （3）（4） 5.电解池中离子的放电顺序： 物质在电解池的阴、阳两极得失电子发生发生氧化还原反应的过程叫放电。阴极（阳离子放电顺序）： Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+ （水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极： ①为活性电极如金属单质（除Pt、Au）等时，则阳极材料自身优先放电。
②为惰性电极(石墨、Pt等)时，阴离子的放电顺序： S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根（如NO3-、SO42-、CO32-等）>F- 常见惰性电极电解电解质溶液类型 ①H2SO4阴极阳极 总化学方程式 ②NaOH阴极阳极 总化学方程式 ③KNO3阴极阳极 总化学方程式 ○4HCl阴极阳极 总化学方程式 ⑤CuCl2阴极阳极 总化学方程式 ⑥NaCl阴极阳极 总化学方程式 ⑦CuSO4阴极阳极 总化学方程式 二、电解原理的应用 1、氯碱工业：电解饱和食盐水 2、电镀 阳极：；阴极：；电解质溶液： 3、精炼铜 阳极：；阴极：；电解质溶液： 4、电冶金 活泼金属，如钾、钙、钠、镁、铝的冶炼 钠的冶炼： 镁的冶炼：
第四单元电解原理及其应用 一、基础知识填空 1.（1）原电池中较活泼的金属是_____极，较不活泼的金属（或能导电的非金属）是_______极。 （2）电解池中与外电源的正极相连的极板叫____极，与外电源的负极相连的极板叫_____极。（3）原电池是把______能转化为________能的装置。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___ _______反应。 2.电解通电时，电子从电源的_____极沿导线流入电解池的_____极，在阴极区氧化性强的阳离子先得电子，被_________。同时，电子又从电解池的________流出，沿导线流回电源的正极，即在阳极区还原性强的阴离子（包括活性电极）先_______电子被_______。 3.当极板材料（阳极）为Pt 或C时，称为______电极。当极板材料（阳极）为Cu等金属（除了Pt和C），还原性强，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＋>…… 4.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_________。 二、练习 高考试题：(四川.06)11．下列描述中，不符合 ．．．生产实际的是（）A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极 （全国I.06）09．把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为（） A．1：2：3 B．3：2：1 C．6：3：1 D．6：3：2 （上海.06）13．将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的 稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是 A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B．甲中铜片是正极，乙中铜片是负极 C．两烧杯中溶液的pH均增大 D．产生气泡的速度甲比乙慢 1.下列叙述中不正确的是（双选） （） A.电解池中与电源正极相连的是电解池的阴极 B.电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应 C.电解池中电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极 D.电解池是把化学能转变为电能的装置 2.在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（双选）（） A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应
电解池及其应用 一、电解池的工作原理 1电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生和的过程叫做电解。 2电解池:把转化为能的装置叫,也叫。 3.电解池中的基本关系： 阳极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价 ①电极 阴极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价 ②闭合回路：电子从流出，经过、，流入 电解池内：阳离子从移动向，阴离子从移动向。 阴阳离子的定向移动形成电流。 4.电解池的构成条件： （1）（2） （3）（4） 5.电解池中离子的放电顺序： 物质在电解池的阴、阳两极得失电子发生发生氧化还原反应的过程叫放电。 阴极（阳离子放电顺序）： Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极： ①为活性电极如金属单质（除Pt、Au）等时，则阳极材料自身优先放电。 ②为惰性电极(石墨、Pt等)时，阴离子的放电顺序： S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根（如NO3-、SO42-、CO32-等）>F- 常见惰性电极电解电解质溶液类型 ①H2SO4阴极阳极 总化学方程式 ②NaOH阴极阳极 总化学方程式 ③KNO3阴极阳极 总化学方程式 ○4HCl阴极阳极 总化学方程式 ⑤CuCl2阴极阳极 总化学方程式 ⑥NaCl阴极阳极 总化学方程式 ⑦CuSO4阴极阳极 总化学方程式
二、电解原理的应用 1、氯碱工业：电解饱和食盐水 2、电镀 阳极：；阴极：；电解质溶液： 3、精炼铜 阳极：；阴极：；电解质溶液： 4、电冶金 活泼金属，如钾、钙、钠、镁、铝的冶炼 钠的冶炼： 镁的冶炼： 铝的冶炼： 1．某学生欲完成反应2HCl＋2Ag===2AgCl↓＋H2↑而设计了下列四个实验，你认为可行的是() 2．用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内），溶液能恢复到与原溶液完全一样的是………………………………………………………（）A. CuCl2 (CuSO4) B．NaOH (NaOH) C．NaCl (HCl) D．CuSO4(Cu(OH)2) 3．pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电解质可能是………………………………………………………………………（）A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4 4．在H2O中加入等物质的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3ˉ SO42ˉ、Clˉ，该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后，氧化产物与还原产物的质量比是…………………（）A．1∶8 B．8∶1 C．35.5 ∶108 D．108∶35.5 5．用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气（标准状况），则M的相对原子质量为…………………………………………（） A．22.4ax b B． 11.2ax b C． 5.6ax b D． 2.5ax b 6．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是……………………………………（）A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H不变 B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 C．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1∶2 D．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1∶1 7. 以铁为阳极、铜为阴极，对足量NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2molFe（OH）3沉淀，此时消耗水的物质的量共为 A.2mol B.3mol C.4mol D. 5mol 8．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.4 mol 氧化铜后恰好恢复至电解前的浓度。则电解过程中转移电子的物质的量是() A．1.6 mol B．1.2 mol C．0.8 mol D．0.4 mol
电解原理及应用 一、电解原理 1、基本概念 (1) 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。 (2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 (3) 当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程 CuCl2Cu＋Cl2↑ ２、电解池的两极 阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应）阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应）３、电解池中的电子的移动方向 电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原）电解池中阴离子（被氧化→电解池阳极→电源正极 4、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 5、离子的放电顺序 阳离子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 6、电极产物的判断 (1) 阳极放电顺序：活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F― (2) 阴极放电：溶液中的阳离子放电 7、电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。 典型例题 【例1】下列有关电解原理的说法不正确的是（） A．电解饱和食盐水时,一般用铁作阳极,碳作阴极 B．电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极 C．对于冶炼像钠、钙、镁、铝等这样活泼的金属,电解法几乎是唯一可行的工业方法 D．电解精炼铜时，用纯铜板作阴极，粗铜板作阳极 【例2】将两个铂电极插入500mL CuSO4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体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为. 【例3】某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列说法中正确的是:（） A、放电时，负极上发生反应的物质是Fe. B、放电时，正极反应是：NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2 C、充电时，阴极反应是：Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O D、充电时，阳极附近pH值减小. 3知识概括、方法总结与易错点分析 【例1】甲、乙两个容器中，分别加入0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后，以Pt为电极进行电解时，在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:_________ 二. 电解池中电极反应式的书写 1知识梳理 1、首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前），则 应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。 2、如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电，
《电解原理的应用》说课稿 福建省浦城县第三中学黎红一、教材分析 电解原理是中学化学重要理论之一,它是无机化学中很重要的知识,既涉及理论知识,又与元素化合物知识密切相关。教材在前节课已经学习了电解原理，这节课的学习其目的是为了帮助学生进一步理解巩固电能转化为化学能的条件和方法，加强对氧化还原反应的认识，深刻体会电能转化为化学能的实际意义，牢固树立理论联系实际的学风。 二、目标分析 知识与技能： 1、了解电解的应用-----电解饱和食盐水和铜的精炼 2、会判断电解池的两极，正确书写电极反应式及电解的总化学方程式； 过程与方法： 3、学会通过实验分析问题和解决问题 情感态度与价值观： 通过实验，激发学生的求知欲，好奇心；培养创新意识；通过相互讨论培养合作精神。 学情分析： 学生已学习和掌握了氧化还原反应、电解质溶液、金属的性质、离子反应、原电池的初步知识以及化学反应中物质变化和能量变化等知识，在能力上已经初步具备了观察能力、实验能力、思维能力。在上节课的学习中已了解了电解池的电解原理，但还不能熟练的加以运用及书写电极反应式。 依据新课程理念，本着对教材结构和内容的深刻理解，结合学生的学习基础和认知特点，确定重难点如下： 重点：电极反应式和总化学方程式的书写 难点：电极反应的判断及电极反应式的书写 教法学法： 教法：教师采用问题趋动及借助多媒体演示的方法 学法：学生通过实验探究，边讨论边比较的方法对知识进行构建 三、教学程序设计 根据本节的教学目标，我对具体的教学过程设计如下七个环节： （一）、创设情境，引入新课
展示生产生活中与电解有关的图片，在同学们惊奇的目光中，引出这节课的问题。 1、既然我们可通过电解熔融的氯化钠制取金属钠，为什么不电解它的盐溶液来制取金属钠？ 2、假若将它们的盐溶液通电将会观察到什么现象，又可得到什么样的产物？ （设计意图：提出问题，层层递进，激发学生的兴趣，引出学生的好奇心，让学生能主动学习，积极思考构建良好的教学环境，从而引入本节新课——电解原理的应用） （二）、理论探究，巩固旧知 （1）、围绕上述疑问，我设计了这样的一个探究实验：用碳棒作阳极，铁作阴极，电解氯化铜溶液或氯化钠溶液（用氯化铜溶液的电解作对比） （2）、我设置了三个层层递进的问题： 1、写出你所选择的电解质溶液中存在的阴、阳离子。 2、判断通电时离子的移动方向。 3、预测两电极得到的产物，写出对应的电极反应式，并设计检验方案。 （3）、学生分组讨论交流，选任意两组学生上台展示他们的讨论结果并在黑板上写出对应的电极反应式，讲述所推测各物质的检验方法。同时在教师的引导及其他学生的补充下完善他们的设计实验方案。 （设计意图：通过问题的分析，讨论和探究，让学生大胆猜想，积极参与到教学中来，既能调动全体学生学习的积极性，又能通过相互讨论培养学生分工、合作的团队精神。同时训练了电极反应式的书写）（三）、实验探究，观察现象 讨论完后，在同学跃跃欲试的期待中进入实验探究环节： 实验前在屏幕上展示实验的友情提醒： 1、按图所示装置连接仪器，1、2组同学电解氯化铜溶液，3、4组同学电解氯化钠溶液 2、检验完产物立即断开电源 3、结束时用止水夹夹住滴管 4、若电解饱和食盐水溶液中要滴几滴酚酞 （设计意图：提示实验要点及安全教育，要求学生认真观察实验现象并记录。从而规范学生实验素养，培养学生动手探究能力。） 学生实验时，教师适时进点拔，让学生顺利的完成实验。 实验结束后，学生描述现象归纳小结，并由现象分析得出电解两电解质溶液的电极反应式及反应的总化学方程式。 （设计意图：培养学生的分析、归纳能力，强化电极反应式和总化学方程式的书写） （1）、小组实验一：电解饱和食盐水观察到的现象：
高三复习专题讲座－电解原理及其应用 一、本周教学进度及主要内容： 第三册第四章电解原理及其应用 本讲主要内容： 1．理解电解池的形成条件、基本原理，并比较原电池。 2．理解并运用两极放电规律 3．掌握各类酸、碱、盐溶液电解产物、溶液pH变化等情况(用惰性电极) 二、学习指导 (二)放电规律 (1)原电池的正极和电解池中的阴极本身均不放电.不论其材料活泼性如何,不参与电极反应,故受到保护. (2)原电池的负极、电解池的阳极为非惰性电极时,一般是电极本身即金属放电. (3)电解池中若阳极为惰性电极,由溶液中的离子放电. 一般离子的放电次序如下: ①阴离子在阳极放电顺序: SO42－、NO3－、OH－、Cl－、Br－、I－、S2－ 失电子能力依次增强
②阳离子在阴极放电顺序 K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Zn2＋、Fe2＋、H＋、Cu2＋、Ag＋ 得电子能力依次增强 思考1: 电解一段时间，为了恢原到电解前的溶液,如何确定所加入物质的种类?(惰性电极) 分析随着电解的进行,电解液或是浓度改变,或是溶质的种类改变,或是两者均有变化.为了恢复到原溶液,既要考虑“质”又要考虑“量”. 例如:电解CuSO4溶液： 2H2O＋2CuSO4 2Cu＋O2↑＋2H2SO4 电解 思路一抓住溶液的变化 若加入CuO、Cu(OH)2，均能与H2SO4反应生成CuSO4.方程式如下: ① CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O ② Cu(OH)2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O 比较①、②消耗的H2SO4、生成的CuSO4、H2O即可知道:加入1mol Cu(OH)2能与1mol H2SO4反应能生成1mol CuSO4和2H2O.不符合电解时的相关物质的比例.若改加CuO，则很合适. 思路二抓住两极产物.“合二为一”. 原理电解时电解质溶液减少的质量即为两极上产物的质量和，符合守恒原理,但直接通入或加入所得的产物,可能有的根本不反应,即使有的反应又有其它产物,如电解食盐水,若再通入H2和Cl2,则Cl2与NaOH反应生成NaCl和NaClO，H2与NaOH根本不反应。何况一般只允许加入一种物质。 从守恒角度考虑，电解CuSO4溶液，阴极析出Cu,阳极生成O2，H元素的质量并未减少。因而当加入Cu(OH)2时，从元素种类的守恒考虑就不符合，更不必考虑量是否符合了.故可将两极产物中元素合为一种化合物. 思考2如何确定所加物质的量?(惰性电极) 分析由于两极上通过的电子数相等,故阴、阳两极产物的物质的量间一定满足确定的关系.因而加入物与其也有一定关系. 例如电解含0.4mol CuSO4溶液一段时间后，阳极上生成2.24L气体(S.T.P),则应加入CuO多少克？(用惰性电极) 解析 O2～ 2CuO 1mol 2mol 0.1mol 0.2mol
高中化学知识点规律大全 ——电解原理及其应用 1．电解原理 [电解、电解池(槽)] 使电流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．借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置，叫做电解池或电解槽． 构成电解池(电解槽)的条件： (1)有外加直流电源． (2)有电解质溶液或熔融的离子化合物． (3)有两个电极(材料为金属或石墨，两极材料可相同或不同)： 阴极：与直流电源的负极直接相连的一极． 阳极：与直流电源的正极直接相连的一极． (4)两个电极要与电解质溶液接触并形成回路． 注意 电解池的阴、阳极完全由外加直流电源的负、正极确定，与电极材料本身的性质无关．而原电池的正、负极则由构成电极材料本身的性质决定． [惰性电极和活性电极] 在电解时，根据电极本身是否参与氧化还原反应，可把电极分为惰性电极和活性电极两类： (1)惰性电极(C 、Pt 等)：只起导电作用，不参与反应； (2)活性电极(除Pt 、Au 外的其余金属)：当作阳极时，除起导电作用外，还失去电子变成金属阳离子进入溶液中． [电解原理] 阴极：阴极→发生还原反应→溶液中的金属阳离子或H ＋ 得电子→电极的质量增加或放出H2→电极本身一定不参加反应． 阳极：阳极→发生氧化反应→活性电极溶解或惰性电极时溶液中的阴离子(或OH － )失去电子→电极的质量减轻或放出O 2或析出非金属单质． 电子流向：外接电源(+)→外接电源(一)→电解池阴极→溶液中离子定向移动→电解池阳极→外接电源(+)． 电流方向：与电子流向相反． [离子的放电顺序] (1)在阴极上．在阴极上发生的是得电子反应，因此，电极本身只起导电作用而不能发生氧化还原反应，发生反应的是溶液中的阳离子，它们得电子的能力顺序为： Ag ＋、Fe 3＋、Cu 2＋、H ＋、Pb 2＋、Fe 2＋、Zn 2＋、（H ＋）、Al 3＋、Mg 2＋、Na ＋、Ca 2＋、K ＋ 得电子能力由易到难 说明 上列顺序中H ＋有两个位置：在酸溶液中，H ＋得电子能力在Cu 2＋与Pb 2＋ 之间；若在盐溶 液中，则H ＋位于Zn 2＋与Ag ＋ 之间． (2)在阳极上．首先应考虑电极是活性电极还是惰性电极，若为活性电极，则是阳极本身失去电子被氧化成阳离子进入溶液中，即：+-=-n M ne M ，此时不能考虑溶液中阴离子的失电子情况；若为惰性电极，溶液中的阴离子失电子的能力顺序为： NO 3－或SO 42－等含氧酸根、OH －、Cl －、Br －、I －、S 2－ 失电子能力由弱到强 [电离与电解的区别和联系]
【本讲教育信息】 一. 教学内容： 电解原理的应用 二. 教学目标： 1、掌握电极反应式及电解方程式的书写 2、了解电解饱和食盐水、电镀、电解精炼的原理和特点 三. 教学重点、难点： 电极反应式及电解方程式的书写 电解饱和食盐水、电镀、电解精炼的原理和特点 四. 知识分析： 电解原理在工业生产中有着广泛的应用。对于比较活泼的金属，我们常用电解的方法制取，还可以采用电解的方法对某些金属进行精炼提纯；也可以采用电解的方法制取氢氧化钠、氢气和氯气等；为了增强美观，我们可以在金属或其他物品表面镀上一薄层其他金属或合金，以增强金属的抗腐蚀能力——这就是电镀。 （一）电解饱和食盐水制氢氧化钠：电极：惰性电极；电解液：饱和NaCl溶液阳极：2Cl――2e－＝Cl2； 阴极：2H＋＋2e－＝H2； 电极总反应式：2NaCl+2H2O＝2NaOH+H2↑+Cl2↑ 说明： 1. 由于粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO42－等杂质离子，在制取NaOH时可能堵塞隔膜，同时也可能混入杂质，因此，在电解前对所用食盐必须精制，从而减少耗电量及对石墨的损耗. 2. 精制食盐的方法： 除 A. 加过量BaCl2（除去SO42－，溶液中还有的离子是：Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋） B. 加过量Na2CO3（除去Ca2＋、Ba2＋，溶液中还有的离子是Mg2＋、CO32－） 杂 C. 加过量的NaOH（除去Mg2＋，溶液中还有的离子是：OH－、CO32－） 过滤除去沉淀［除去BaSO4、BaCO3、CaCO3、MgCO3、Mg（OH）2等沉淀］ 加盐酸调节溶液的pH值为7. 操作中A、B、C三步的操作顺序可分为：ABC或ACB或CAB，只要保证B在A后即可. 3. 生产设备：离子交换树脂电解槽：用碳钢网制成阴极，钛网制成阳极，两极之间有阳离子交换膜. 4. 阳离子交换膜的作用：将电解槽分成阴极室和阳极室两个部分，阳离子交换膜只有阳离子可以通过，阴离子和气体分子等不能通过；防止阴极产生的氢气和阳极产生的氯气混合引起爆炸；Cl2和NaOH反应产生副产物而影响NaOH的纯度. 5. 生产流程： 粗盐→精炼→精盐的饱和溶液→阳离子交换膜中进行电解→阳极产生Cl2，阴极产生NaOH溶液和H2 （二）电解法冶炼活泼性较强的金属。金属元素中有许多活泼性较强的金属，在用还原剂还原时，由于单质的还原性较强，能与氧化产物等重新反应生成别的物质。因此，工业上往往通过电解熔融的含有金属阳离子的盐制取它们的单质。 说明： 1、用惰性电极电解熔融的NaCl制取金属钠 阳极：2Cl――2e－＝Cl2； 阴极：2Na＋＋2e－＝2Na； 电极总反应式：2NaCl＝2Na＋Cl2↑ 2、电解熔融的氧化铝、冰晶石制取金属铝。
电解原理及其应用姓名_____ 第一节电解原理 1、使电流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。 注意：①电流必须是直流而不是交流。②熔融态的电解质也能被电解。 在电解反应中，电能转化为 ,而在原电池反应中是转化为电能. 2、借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置叫做或电解槽。 3、构成电解池的条件（1）。（2）。其中与电源的正极相连的电极叫做，与电源的负极相连的电极叫做。（3）或熔融态电解质。 4、电解质导电的实质 对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电子从电源的极沿导线流入电解池的极，电解质的阳离子移向阴极得电子发生反应；电解质的阴离子移向阳极失去电子（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生反应，电子从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的极。这样，电流就依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳离子的移动而通过溶液（或熔融态电解质），所以电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态电解质）的过程。 5.电解氯化铜（如图） （1）实验步骤 第一步：如图甲所示，把两根石墨棒插入 U形管里的CuCl2溶液内，观察现象。 第二步：如图乙所示，把用导线连接在一 起的两根石墨插入U形管里的CuCl2溶液内， 观察现象。 第三步：如图丙所示，将两根石墨棒、一只电流表和低压直流电源串联起来，将石墨棒插入U形管里的CuCl2溶液内，接通电源。把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与电源正极相连的电极附近。观察现象，约5min 后切断电源。 （2）实验现象 在第一步中 (填有或无 )新现象发生,如果有那么现象是 在第二步中 (填有或无 )新现象发生,如果有那么现象是 在第三步中 (填有或无 )新现象发生,如果有那么现象是 （3）实验结论 :在通直流电的条件下，溶液里的CuCl2发生了如下电解反应： Cu生成于极的石墨棒上，Cl2生成于极的石墨棒上。
2020届高三化学一轮复习精品教学案+分层练习电化 学原理电解原理及其应用 【考纲要求】 1. 判定某装置是否是电解池。 2. 明白得电解原理、书写电解池工作时的电极反应式。把握电解前后溶液浓度和pH的变化。 3. 了解铜的电解精炼和电镀装置及原理。 4. 了解氯碱工业的反应原理。 5. 把握有关电解的运算。 教与学方案 【自学反馈】 一.电解 1.定义。 2.电极判定：阳极相连，发生反应。 阴极相连，发生反应。 3.电解时电极产物的判定 (1)阳极产物判定 第一看电极材料，爽朗金属做电极那么金属失电子被氧化。假如是惰性电极那么是溶液中易失电子的阴离子失电子被氧化。 (2)阴极产物判定 依照阳离子放电顺序进行判定，氧化性强的阳离子第一在阴极得电子被还原。 二.电解原理的应用 1.电解饱和食盐水制取氯气和烧碱(氯碱工业) 阳极电极反应式：。 阴极电极反应式：。 总反应式：。 2.电解硫酸铜溶液 阳极电极反应式：。 阴极电极反应式：。
总反应式：。 3.电镀 镀件必须作极. 镀层金属必须作极.电解质溶液中必须含有金属离子。【例题解析】 1.用两支惰性电极插入500mlAgNO3溶液中，通电电解当电解溶液pH从此.6.0变为3.0时，(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化能够忽略)，电极上应析出银的质量是( ) A. 27mg B. 54mg C.108mg D.216mg 解题思路：。 易错点：。 2.用惰性电极电解以下溶液，电解一断时刻后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是( ) A.CuSO4 B.AgNO3 C.BaCl2 D.H2SO4 解题思路：。 易错点：。 【考题再现】 1.电解CuCl2和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上分不析出的物质是( ) A.H2和Cl2 B.Cu 和Cl2 C. H2和O2 D. Cu和O2 思维方法：。 展望高考： 2.用惰性电极实现电解，以下讲法正确的选项是( ) A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 C.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1∶2 D.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1∶1 思维方法：。 展望高考： 【针对训练】 A . 基础训练 1.用惰性电极电解以下溶液一段时刻后，加入一定量的另一物质〔中括号内〕，溶液能与原先溶液完全一样的是( )
学科：化学 教学内容：电解原理及其应用经点答疑（二) ６.电解原理及电解装置在实际生产及科研中有何应用？ (1)冶炼活泼金属 ①2ＮaCl （熔化）↑+2Cl Na 2电解 ②2MgCl （熔化）↑+2Cl Mg 电解 ③32O 2Al (熔化）↑+2633O 4Al AlF Na 电解 工业上，用纯净的氧化铝为原料，采用电解的方法来制铝．纯净的氧化铝熔点很高（约为204５℃）,很难熔化.现在都用冰晶石（63AlF Na ）作熔剂，使氧化铝在100０℃左右溶解在液态的冰晶石里,成为冰晶石氧化铝的熔融体,然后进行电解． 在冶炼铝的时候,阳极产生氧气，石墨阳极在如此高温条件下,将不断被氧气氧化而消耗,因而需不断补充石墨阳极． (2)不活泼金属的精炼： 以粗铜作为阳极,纯铜为阴极，用4CuSO 溶液作电解液，精炼铜: 阳极 +-2Cu 2e Cu (A ｇ、P ｔ、A ｕ等沉积在阳极下部) 阴极 Cu 2e Cu 2++(+2Zn ，+3Fe 等留在溶液中) 具体分析:粗铜中含有的杂质可分为下列四类: ①镍、钴、铁、锌． ②金、银、钯等贵金属． ③含铜化合物如:O Cu 2、S Cu 2、Se Cu 2、Te Cu 2 ④砷、锑、铋、锡等. 电解时,属于第一类的物质,以离子状态溶入电解液，但在阴极上不会析出．属于第二类的,在电解时不溶解，而以小粒状态由阳极上落下，形成所谓的阳极泥.属于第三类的几乎完全进入阳极泥，其中有一部分溶解于电解液而使溶液中铜离子浓度增大．属于第四类的是最有害的杂质,有在阴极上析出的可能,以致影响铜的质量，所以火法精炼时要尽可能的完全除去．另外在电解时，必须使电解槽内的溶液很好地循环流动,以防止阳极附近锑、砷等浓度
电解原理及应用 教学重点：电解原理 一、电解原理 1．电解： 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。 2．电解池的组成： ⑴阳极——与电源正极相连 阴极——与电源负极相连 ⑵形成条件: ①直流电源 ②两个电极 ③电解质溶液(或熔化的电解质) ④形成闭合回路 3．电解反应类型 ⑴惰性电极：（电极不参加反应） ①只有电解质参加的反应 例：电解CuCl2溶液 阴极反应：Cu2++2e-=Cu 阳极反应：2Cl--2e-=Cl2↑ 总反应：CuCl2Cu+Cl2↑ 在电场作用下，CuCl2溶液中阳离子（Cu2+，H+）向阴极移动，阴离子（Cl-，OH-）向阳极移动。Cu2+得电子能力大于H+，Cl-失电子能力大于OH-。 ②只有水参加的反应： 例：电解H2SO4溶液
阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极：2H++2e-=H2↑ 总反应：2H2O 2H2↑+O2↑ 电解H2SO4溶液，相当于电解水，不断电解过程中H+浓度增大，H2SO4浓度增大，溶液pH值减小。 ③水和电解质均参加反应。 例：电解NaCl溶液 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极：2H++2e-=H2↑ 总反应：2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH 电解过程中H+得电子，破坏水的电离平衡，H 2O H++OH-，水的电离平衡向右移动，溶液pH值增大。 ⑵电极参加反应[金属做阳极（除Pt外）]： 例：金属作阳极时，金属失电子，而不是阴离子失电子。在阳极，Cu失电子能力大于SO42-、OH-，因此电极Cu首先失电子：
阳极反应：Cu-2e-=Cu2+ 阴极反应：2H+-2e-=H2↑ 总反应：Cu+2H + Cu2++H2↑ 从总反应看出不活泼的Cu将较活泼H置换出来，不符合金属活动顺序表，因此化学反应 能不能发生没有严格界限，不能自发进行的反应，提供能量（如电解）也能进行。 二、电解反应规律： 1．当惰性材料做电极时，阴、阳离子放电顺序为： 盐的类型实例参加电解物质溶液pH 使溶液复原应加入物质 1、A-C盐Na2SO4KNO3 H2O 不变 H2O A的碱KOH NaOH 增大 C的酸H2SO4HNO3减小 2、B-D盐CuCl2HgCl2 电解质 不定CuCl2、HgCl2 D的酸HCl HBr 增大HCl、HBr 3、A-D盐NaCl KBr H2O+电解质 增大HCl、HBr 4、B-C盐CuSO4AgNO3减小CuO、Ag2O 说明： ①阴阳离子在两极上放电顺序复杂，与离子性质、溶液浓度、电流强度、电极材料等都有关， 不应将放电顺序绝对化，以上仅是一般规律。 ②电解过程中析出的物质的量（或析出物质的质量）：在电解若干串联电解池中的溶液时， 各阴极或阳极所通过的电量相等，析出物质的量取决于电路中通过的电量。