第六章 课时 3 电解原理及应用 课件 2021届高三一轮复习化学(共49张PPT)

(6)以铝材为阳极，电解 H2SO4 溶液，铝材表面形成氧化膜 阳极反应式：____________________________________； 阴极反应式：____________________________________； 总反应离子方程式：______________________________。
3．电解精炼铜
(1)电极材料：阳极为粗铜，阴极为纯铜。 (2)电解质溶液：含 Cu2＋的盐溶液。
(3)电极反应式 阳极：__Z_n_－__2_e_－_=_=_=_Z__n_2_＋_、___F_e_－__2_e_－_=_=_=_F__e2_＋__、 _N__i－__2__e－_=__=_=_N_i_2＋_、Cu－2e－===Cu2＋； 阴极：__C_u_2_＋_＋__2_e_－_=_=_=_C__u__。
加___C_u_C__l2_
型
类 型
实例
电极反应
电解液
电解质溶
浓度 pH Βιβλιοθήκη 复原放H2 生碱
NaCl
阴：__4_H__2_O_＋__4_e_－_=_=__= _2__H_2_↑__＋__4_O__H_－ 阳：2_C__l－_－__2_e_－_=_=_=__C_l_2↑_
生成新 电解质
__增__大_ _通___H_C__l_
夯基础•小题
1．金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量 Fe、Zn、Cu、Pt
等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已
知：氧化性 Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋)
()
A．阳极发生还原反应，其电极反应式为 Ni2＋＋2e－===Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一
定相等
C．电解后，电解槽底部的阳极泥中含有 Cu 和 Pt D．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有 Fe2＋和 Zn2＋
2．电极反应式的书写步骤
[名师点拨] ①书写电解池的电极反应式时，可以用实际放电的 离子表示，但书写电解池的总反应时，H2O 要写成分子式。如用 惰性电极电解食盐水时，阴极反应式为 2H＋＋2e－===H2↑(或 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)，总反应式为 2Cl－＋2H2O==电==解==
(1) 用 铜 作 电 极 电 解 CuSO4 溶 液 的 方 程 式 为 2Cu2 ＋ ＋
2H2O==电==解==2Cu＋O2↑＋4H＋
(× )
(2)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现 (√ )
(3) 电 解 时 ， 电 解 液 中 阳 离 子 移 向 阳 极 ， 阴 离 子 移 向 阴 极 (× )
总反应离子方程式：Cu2＋＋2Cl－==电==解==Cu＋Cl2↑
①电极 阴极：与电源__负__极__相连，_得__到___电子，发生__还__原__反应。 阳极：与电源__正__极__相连，_失__去___电子，发生_氧__化 ___反应。 ②电子和离子的移动方向(惰性电极)
[名师点拨] ①金属活动性顺序中银以前的金属(含银)作电极 时，由于金属本身可以参与阳极反应，称为金属电极或活性电 极(如 Zn、Fe、Cu、Ag 等)；金属活动性顺序中银以后的金属 或非金属作电极时，称为惰性电极，主要有铂(Pt)、石墨等。 ②电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是靠离子移动 导电，即电子不通过电解质溶液。
A．AgNO3 B．KCl C．CaCl2
CuCl2 Na2SO4 KOH
Cu(NO3)2 CuSO4 NaNO3
D．HCl
HNO3
K2SO4
解析： AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4 溶液随电解的进行，有酸 产生，溶液 pH 降低；KCl、CaCl2 溶液随电解的进行，有碱产 生，溶液 pH 升高；CuCl2、HCl 电解的电解质本身，溶液中 CuCl2、HCl 减少，对应的 H＋减少，溶液的 pH 升高；KOH、 HNO3 相当于电解 H2O，电解质浓度增大，对应的碱溶液碱性 更强，酸溶液酸性更强。 答案：B
2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 ②阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔 融电解质)中的阳离子放电。 ③电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解 水溶液的方法得到 K、Ca、Na、Mg、Al 等金属。
3．惰性电极电解电解质溶液的类型
类型
电解 水型
电解
实例
电极反应
液浓
(4)电解时，电子的移动方向为电源负极→阴极→阳极→电源正
极
( ×)
(5)电解 NaCl 溶液得到 22.4 L H2(标准状况)，理论上需要转移
NA 个电子
(×)
(6)用铁作电极电解饱和食盐水时，阳极上 Cl－失电子变为 Cl2
( ×)
2．用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的
过程中，溶液的 pH 依次为升高、不变、降低的是 ( )
(5)Cu－2e－===Cu2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ Cu＋2H＋==电==解==Cu2＋＋H2↑ (6)2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋ 6H＋＋6e－===3H2↑ 2Al＋3H2O==电==解==Al2O3＋3H2↑
知识点二 电解原理的应用
考必备•清单
1．电解饱和食盐水
答案：(1)2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 4Ag＋＋4e－===4Ag 4Ag＋＋2H2O==电==解==4Ag＋O2↑＋4H＋ (2)2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H2O＋2e－＋Mg2＋===H2↑＋Mg(OH)2↓ Mg2＋＋2Cl－＋2H2O==电==解==Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑ (3)Fe－2e－===Fe2＋ 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ Fe＋2H2O==电==解==Fe(OH)2＋H2↑ (4)2Al－6e－＋8OH－===2AlO2－＋4H2O 6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－ 2Al＋2H2O＋2OH－==电==解==2AlO2－＋3H2↑
类 型
实例
电极反应
电解 液浓
度
pH
电解质溶 液复原
电 解
HCl
阴：2_H__＋_＋__2_e－_=_=__=_H_2_↑_ 阳：2_C_l_－_－__2_e－_=_=__=_C_l_2↑__
减小
_增__大___
_通__H__C_l_
电
解
阴：_C_u_2_＋_＋__2_e_－_=_=_=_C__u
质 CuCl2 阳：2_C_l_－_－__2_e_－_=_=_=_C_l_2_↑
2．电镀 应用电解原理，在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合 金的过程。
实例——电镀铜 阳极(铜片)：_C__u_－__2_e_－_=_=_=_C__u_2_＋______ 阴极(待镀铁件)：___C__u_2_＋_＋__2_e_－_=_=_=_C_u_____
[名师点拨 ] ①电镀时阳极固体减少的质量和阴极析出固体 的质量相等。 ②电镀时，电解质溶液的浓度不变。
总方程式
阳极、阴极反应式
冶炼钠 2NaCl(熔融)==电==解==2Na ＋Cl2↑
2Cl－－2e－===Cl2↑、 2Na＋＋2e－===2Na
冶炼镁
__M__g_C__l2_(_熔__融__)_=_=电_=_=解_=_=___ __M__g_＋__C_l_2_↑_
___2_C_l_－_－__2_e_－_=_=_=__C_l_2↑___、 __M__g_2_＋_＋__2_e_－_=_=__=_M__g____
总反应离子方程式： _2_C_l_－_＋__2_H_2_O__=_=电_=_=解_=_=_2_O__H_－_＋__H__2↑___＋__C_l_2↑____。
(3)氯碱工业制烧碱、氢气和氯气
装置 离子交换膜电解槽 阳极 钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层) 阴极 碳钢网 阳离子 ①只允许_阳__离子通过，能阻止_阴__离子和气体通过 交换膜 ②将电解槽隔成阳极室和阴极室
(3)用 Fe 作电极电解 NaCl 溶液 阳极反应式：___________________________________； 阴极反应式：___________________________________； 总反应化学方程式：_____________________________。 (4)用 Al 作电极电解 NaOH 溶液 阳极反应式：____________________________________； 阴极反应式：____________________________________； 总反应离子方程式：___________________________。 (5)用 Cu 作电极电解 HCl 溶液 阳极反应式：________________________________； 阴极反应式：__________________________________； 总反应离子方程式：_____________________________。
(1)电极反应 阳极：_2_C__l－_－__2_e_－_=_=_=__C_l_2↑______ (反应类型：氧化反应)，
阴极：_________________________ (反应类型：还原反应)。 (2)总反应式
总反应化学方程式： _2_N_a_C__l＋__2_H__2O__=_=电_=_=解_=_=__2_N_a_O__H_＋__H__2↑__＋__C__l2_↑_____。
冶炼铝
_2__A_l_2O__3_(熔___融__)__=_=电_=_=解_=_=__ __4_A_l_＋__3_O__2↑__
_6__O_2_－_－__1_2_e_－_=_=__=_3_O__2↑__、 __4_A_l_3_＋_＋__1_2_e_－_=_=_=__4_A_l___
[名师点拨] 由于 AlCl3 为共价化合物，熔融状态下不导电， 所以电解冶炼铝时，电解的为熔点很高的氧化铝，为降低熔化 温度，加入了助熔剂冰晶石(Na3AlF6)；而且电解过程中，阳极 生成的氧气与石墨电极反应，所以石墨电极需不断补充。