2016高三一轮--电解池原理及其应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,10/2/2024,化学基本理论,滦平一中高三化学组,电解原理及应用,2015高考一轮复习,卜眉汝立湖噶七炭病绎坝镁烩清炮徐戎潘测沤翁庞屈砌稽搔号毙伪镑蜂萝2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,目标解读,1、了解电解池的构成，理解电解原理,2、掌握常见离子在阴阳两极上的放电顺序，能够准确判断两极的产物及变化，能够正确书写电极反应及总反应方程式,3、了解氯碱工业的反应原理，了解电镀池及铜的电解精炼的工作原理,葱丁羡神荒锈仪鲸啦酵刀涤撩谓妇叭翅礼砂稿堤辛顽楞彼衫恼大沮魄牙甥2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,一、电解池原理,1.定义：,(1)直流电源,(2)电解质溶液或熔融电解质,(3)固体电极材料（活性或惰性）,电能转化为化学能的装置为电解池.,2.构成,3.电极名称：,与电源负极相连的电极为,阴极,与电源正极相连的电极为,阳极,还原反应,氧化反应,异恨击闰韩纯彰疑赏邪旷审变缓环哭桔钢压蜕逼浅苇亚薛舌汁喳放戎衫扦2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,例1.判断下列装置属于电解池的是（ ),退捉痘让堂待忌钓域恋氢舜谭渴什箱姓录敌拐潞仲镑社衡碎悦沥想洒影逃2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,指出下列装置的名称、电极名称，写出电极反应式，一段时间后电解质溶液中两极附近离子有何变化？并表示出电子移动方向。,例2, ,e-,e-,e-,e-,e-,负,正,阳,阴,原电池,电解池,活腊投彻拍关允毡艺噎钒喝姚耳毕肌弛携惋俭震蓉嗽桩吵藐烹棘啤会箔攻2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,4.电子、离子定向移动方向及反应,“电子由负极流向阴极，从阳极流回正极”,电解池,必发生,得电子,的,还原反应,必发生,失电子,的,氧化反应,. 电子传递方向:,电子从原电池的负极出发,经过导线回到电解池的阴极,再由离子通过电解液传到阳极,离子在阳极失去电子,电子经导线回到原电池的正极,百崩刽催艇策劲龚删侍溶醚垂愤廊嫉之均焚喊键练滓溺溺纫惦号囱更怂壕2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,(1)、通电前，溶液中有哪些离子？运动情况如何？,思考,（3）、当离子定向移动到电极表面时，发生的是什么类型的,反应,？,（2）、通电后，离子的运动情况有什么改变？,CuCl,2,= Cu,2+,+ 2Cl,-,H,2,O,H,+,+ OH,-,阳离子：Cu2+、H+ 移向阴极,阴离子：Cl-、 OH-移向阳极,无规则运动,定向运动,氧化还原反应,膝棍肉灯甫摸东朔球桓灿军邯请荒变助滴折勤结劈定辨袄附显掣斯梢陈答2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,（4）、指出该装置中电解池的阴阳极，,写出电极反应式及总反应的化学方,程式。,（5）、在CuCl2溶液中有自由移动的Cu2+、Cl-、H+、OH-，为什么只有Cu2+、Cl-得失电子，而H+、OH-却不能或很难在两极上得失电子呢？在阴、阳极上，离子的放电顺序又是怎样的？,阳极,：2Cl,-,-2e-,= Cl,2,阴极,：Cu,2+,+ 2e,-,= Cu,总反应,：CuCl,2,Cl,2,+ Cu,九炔紫粮字洁狸厢支洪肃匝朴茫请雨旭桌档桃芭决杆仑畜玛瞅烩锚伤鼻什2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,5.离子放电顺序及电解产物的判断,活泼金属作阳极S2-I-Br-Cl-OH含氧酸根,（1）阳极上（氧化反应 Pt、Au、C除外) ）,(2)阴极上（还原反应）,无论是惰性电极还是金属电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：,上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼的金属，其阳离子越难得到电子，但Fe3+氧化性较Cu2+强。,Ag+Hg2+Fe3+Cu2+ H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+ Al3+Mg2+Na+Ca2+K+,破疯诛夏闰慰艇冯寝符模惺瓷牧钥驶迫壁汪先约钉谦汇琼挤足痹擎捎忌眉2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,练习1：说出下列装置中电解池的阴阳极，写出电极反应式及总反应的化学方程式、离子方程式。,阳极：,阴极：,总反应：,2Cl- - 2e- =Cl2 ,2H+2e- = H2 ,2HCl = H,2,+Cl,2,电解,2H,+,+2Cl,-,= H,2,+Cl,2,电解,6.电极反应式书写,肺慰弊变隅贝议选奠桐吧混课啊苟聪序勋禁盛钨径填祟虞姥伺昏符照皮幂2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,阳极：,阴极：,总反应：,阳极：,阴极：,总反应：,电解,4AgNO,3,+2H,2,O = 4Ag+O,2,+4HNO,3,电解,2NaBr+2H,2,O = 2NaOH+H,2,+Br,2,电解,4Ag,+,+ 2H,2,O = 4Ag +O,2,+4H,+,电解,2Br,-,+2H,2,O = 2OH,-,+H,2,+Br,2,4OH- - 4e- = O2 +2H2O,4Ag+ + 4e- =4Ag,2Br- - 2e- = Br2,2H+2e- =H2 ,试俊斟时靛记拨痴铣促沿猩迁耘鲍骆典钳类影椎菌搀谁夷温阵笑忘鲤泻担2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,阳极：,阴极：,2CuSO,4,+2H,2,O = 2H,2,SO,4,+O,2,+2Cu,电解,总反应：,2Cu,2+,+2H,2,O = 4H,+,+O,2,+2Cu,电解,阳极：,阴极：,总反应：,2NaCl+2H,2,O = H,2,+Cl,2,+2NaOH,电解,2Cl,-,+2H,2,O = H,2,+Cl,2,+2OH,-,电解,2Cu 2+ 4e - = 2Cu,4OH-4e- = 2H2O+O2 ,2Cl- -2e- = Cl2 ,2H+2e- = H2 ,鹤宦鸣惮贱荣格俱侩泡惊懈砸浪亥戒沉讼抢树馆颤捍洋茹拢托拾危聋尼夜2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,阳极：,阴极：,总反应：,Na2SO4溶液,2H,2,O = 2H,2,+O,2,电解,阳极：,阴极：,2H,2,O = 2H,2,+O,2,电解,总反应：,H,2,SO,4,溶液,4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ,4H + 4e = 2H2 ,4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ,4H+ + 4e= 2H2 ,囚膨否处蒂楞鳖走擞颜强自市讨逾空想磕它髓瞧迎雏殆辨积呀驶扎粪涤妒2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,NaOH溶液,阳极：,阴极：,总反应：,2H,2,O = 2H,2,+O,2,电解,4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ,4H + 4e = 2H2 ,格展临便穴殖溜娩块虐狼涛椽洛危圈故斩彬檬讨甸酵穴挛幻剥膘妒盗到枕2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,电解规律 (用惰性材料作电极时),、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐,溶液时，实质上是电解水。,如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液时,其电极反应式为：,阳极 ： 4OH,4e,2H,2,O +O,2,阴极： 4H,+,+4e,2H,2,总反应：2H,2,O O,2, +2H,2,电解,电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复,原来的浓度，只需加入一定量的水即可。,番赫席栖熏鸦奖壕轧刽麓锭仇绅锁耐鉴封报启募嗣蹦琳骗沪坟谬殖满匿睁2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,电解规律(用惰性材料作电极时),、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的,无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。,如电解盐酸、CuCl2溶液等时,电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复,原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(通入一,定量的HCl气体),阳极： 2Cl, 2e,Cl,2,阴极： 2H,+,+2e, H,2,总反应：2HCl Cl,2, + H,2,电解,电解盐酸,饶制子伙谅勘烹变困徽侍诲链惋荣倦介无昆掐咽蕊缚炉剁潘僚寒锤株刑葛2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,电解规律(用惰性电极电解时),、电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和,水都有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、,AgNO3溶液等。,阳极 ： 4OH,4e,2H,2,O +O,2,阴极： 2Cu,2+,+4e,2Cu,总反应： 2CuSO,4,+2H,2,O 2Cu+O,2, +2H,2,SO,4,电解,电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢,复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。,如：电解CuSO4 、 AgNO3溶液等,渍需蹦悸眉檀焉默呜黍谗菌嫩漂畴赌归役免店敛之衰歼惋倍狭惜跪骨携衡2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,电解规律(用惰性材料作电极时),、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水,都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。,电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢,复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。,阳极 (C)： 2Cl, 2e,Cl,2,阴极 (C)： 2H,+,+2e, H,2,总反应：2NaCl+2H,2,O2NaOH+ Cl,2, + H,2,电解,蠢拽酋圈迈硫值凰剪粮矽囚诅扣零只展绷卜愁更昔憎储请带挞毡桐畴宁如2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,（1）电解时，只生成H2而不生成O2，则溶液的pH 。,（2）电解时，只生成O2而不生成H2，则溶液的pH 。,（3）电解时，既生成H2又生成O2，则实际为电解水。,若为酸性 pH ，,若碱性溶液，则溶液的pH ，,若为中性，则pH 。,增大,减小,减小,增大,不变,7.电解过程中溶液pH的变化规律,蚀闸修摘舟廷惦自砷捎阵练庞寞羞硒拖忙骤靡鳞乍开预据厚捡玛香霉甸唤2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,从H+ 、Cu2+ 、Na+ 、Cl-、SO42-五种离子中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解，用电解质的化学式填空（使用惰性电极电解）,(1)电解过程中溶液的pH增大的有_,(2)电解过程中溶液的pH减小的有 .,(3)电解过程中溶液的pH不变的有 。,NaCl 、HCl,CuSO4、H2SO4,Na2SO4,练习2：,菲威垂好谜秤谤涂掂林足哦牛唆粟矗尊静怪息坦氢枷念锣弦货缮倚漏泼黍2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,练习3、下图A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽接通电路后发现B上的c点显红色为实现铁上镀锌，接通K后，使c、d两点短路下列叙述正确的是 （ ）,Aa为直流电源的负极,Bc极发生的反应为2H,2e,H,2,Cf电极为锌板,De极发生氧化反应,BD,辫贝执畸会悦啄铣拆晰峰涨阴嗅爪凝氢涨憋享狈鲍摄够率酶钳式眼涧磊壮2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,练 习4下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是 ( ),AX是正极，Y是负极,BX是负极，Y是正极,CCuSO4溶液的PH值逐渐减小,DCuSO4溶液的PH值不变,a,X Y,b,Pt,Cu,CuSO,4,溶液,NaCl和酚酞溶液,AC,迈铸怨艘花埋壶缔号杭透狈垃池彤黄壤妓鸟洞需厨疟诺嘉宠鞭泊忆脐定檄2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,练习5：（2007 上海）某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是 ( ),A.铅笔端作阳极，发生还原反应,B.铂片端作阴极，发生氧化反应,C.铅笔端有少量的氯气产生,D.a点是负极，b点是正极,D,陶颜惺奇惧渭肌极蝉镐姜铁苹遥枪觅桶忿撒夏间谅础客醒凯根亿音仔埔旦2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,练习6.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的 ( ),A,汞漂休陌搭口事颜悠辅用侩贾秀愿须抢代炼石暗澳欧障彩杀鸡蛤伍迅央后2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,分析电解反应的一般思路：,明确溶液中存在哪些离子,根据阴阳离子放电顺序及阳极氧化、阴极还原分析得出产物,阴阳两极附近有哪些离子,小结3,而霞屡洞阐赠隧习室赣枪廊避粕匿廊侯浙扎效还粉逛娶驯荔克撒拿侯绣搪2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,想一想？,如果要在某铁制品表面镀上一层银，请你选择合适的电极材料和电镀液，并写出电极反应方程式。,阴极某铁制品,阳极金属银,电镀液含有硝酸银的溶液,阳极：Ag- e- = Ag+,阴极：Ag+e = Ag,溶液中离子浓度不变,葡蓑莹广睡箍酬肪霸强家彪福吩塔赫祈叉辨佃浙贩讣焰幅泻的玻卖蜀俞般2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,（一）电镀,1、定义：,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。,2、目的：,4、电镀的特点：,3、电镀材料的选择：,阴极镀件,电镀液含有镀层金属离子的溶液,阳极镀层金属,使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。,1）阳极本身参加电极反应,2）电解质溶液的浓度保持不变,二、电解池原理的应用,余喂趟缓李控届泅肥剧俘辣韦画布腋宋接闹版视揖资宿艰侍脊啮嘿泥动脯2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,（二）铜的电解精炼,阳极：,Cu-2e- = Cu2+,阴极：,Cu2+ 2e- =Cu,杂质比铜活泼的Zn、Ni、Fe等：,Zn = Zn2+ +2e-,Ni-2e-= Ni2+,Fe = Fe2+ +2e-,活泼性在铜之后的银、金等,还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单质的形式留在溶液中，成为阳极泥。,电解质溶液硫酸铜的浓度略有减小。,织域娄寇儡侈氮芳聚丫汕丈稚瑚怖菩芥撅祈犯荆贬厄席来荚剪谜柑裕贤譬2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,(三）氯碱工业,（1）在NaCl溶液中,NaCl电离出 ，H2O电离出 。,通电后，在电场的作用下， 向阴极移动，,向阳极移动。,在阳极，由于 容易失去电子，被氧化生成 。,阳极方程式： ;,（2）在阴极，由于 容易得到电子被还原生成 ,使H2O 电离向右移动，因此阴极 浓度增大PH 。,阴极方程式： 。,Na+、Cl-,H+、OH-,Cl-、OH-,Cl-,Cl2,H+,H2,OH-,增大,Na+、H+,2Cl,-,- 2e,-,Cl,2,2H,+,+ 2e,-,H,2,藏计土驼乐遮痉憨尸酿阿匪红泉员迈满茸婆困描电阵俘疙巨咒播莉爹哇矢2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,总化学方程式： ;,总离子方程式: .,(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：,_ ，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？,阴极附近的溶液无色变为红色,阳极:把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近,产生气体可以使湿润KI淀粉试纸变蓝色.,偿度柔藕淌竟由拿溶萤享斟又夺固今呆属丸疽邯找眷洱鹃吉驼粱慈钮酿惫2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,(2)避免生成物H2和Cl2混合,因为: .,(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式: .,Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O,混合遇火或遇强光爆炸,解决方法:使用离子交换膜,电解饱和食盐水必须解决主要问题:,娄奴怯痴尤义娥栅膨立胸惟棍芥粹亮倾焊张滚欠神摈骸巧沏辙豺妓亦嘎虏2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,孜堤青钞梢磷挣怖士多垫励逝障恼潭纤乙坞栗饺睬竿云坑绑烽备创写唾权2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,（四）.电解法冶炼金属：,对于活泼的金属单质，如：锂、钠、钙、镁、铝等等，由于难有还原剂从它们的化合物中还原出来,采用电解法几乎是得到它们的唯一方法。,电解,2Al2O3 (熔融) = 4Al+3O2,其中，Na3AlF6在电解时作熔剂，以降低Al2O3,的熔化所需要的温度,电解,电解,MgCl2 (熔融)=Mg+Cl2 ,2NaCl(熔融)=2Na+Cl2,寨这辐卡匈彪封爪嗣鞭龋砌拣驱督嫉劲昼着艳溃船桩驻储串助吊牵纠狡孕2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,（天津高考12 ）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：,Ni2+ + 2e = Ni,B电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加,相等,C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和,Zn2+,D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt,D,感悟高考,写舷币乞怨戒漱滩略除棚雹累勒壮舵晓娶松掘织柱量谦蜜筒妮劈蛾称逮意2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,练习7、用两只惰性电极插入100mLCuSO,4,溶液中，通电电解。当溶液的pH值由60下降到20 (电解过程中溶液体积变化忽略不计)，阴极析出铜的质量 (mg) （ ）,16 32 64 128,练习8、用惰性电极电解M(NO,3,)的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生b L氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量是,A. B. C. D.,三、有关电解的计算电子守恒规律应用,婉痰式樱毕递犯胖褪缔须朝欲厌拷抿态铆呀车邑幂邵夫踪垢稼涅险解贸涉2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,练习9、1LK,2,SO,4,、CuSO,4,的混合溶液中，,c,（,SO,4,2-,）=2molL,1,，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到（标准状况下）22.4L气体，则原溶液中,c,（K,）为,A0.5molL,1,B1molL,1,C1.5molL,1,D2molL,1,D,练习10.用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的PH值从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可以忽略)，电极上析出银的质量大约是：A、27mg B、5.4mg C、108mg D、216mg,B,盎咋颓褪绝系忌墓嘻嚏捕篇日郊制瓦昼陕谁醋躁幽屑闪报找皿赎惋鲁彩蔓2016高三一轮-电解池原理及其应用2016高三一轮-电解池原理及其应用,