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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,*,*,*,第一章化学反应与能量转换,第二节 电能转化为化学能,电解,知识点一 电解的定义及原理,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,1,电解的概念。,在直流电的作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。,温馨提示,(1),电解时所用电流必须是直流电而不是交流电。,(2),熔融状态的电解质可被电解,，,电解质溶液也可被电解。,(3),电解过程中,，电能转化为化学能而,“,储存,”,在反应产物中。,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,2,电解池的概念。,借助于电流将电能转化为化学能的装置叫做电解池，也可以叫做电解槽。,3,电解池的构成条件。,(1),直流电源；,(2),两个固定电极；,(3),电解质溶液或熔融态电解质；,(4),形成闭合回路。,4,电极反应和电池总反应。,(1),半反应：在电解池中，氧化反应和还原反应是在两个电极上分别进行的，这种反应常称为半反应，也叫电极反应。,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,(2),电池总反应：两个电极反应相加得到的氧化还原反应，即为该电池总反应。,5,电极判断。,(1),阳极：与电源正极相连的发生氧化反应的电极。,(2),阴极：与电源负极相连的发生还原反应的电极。,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,例,1,(2014,石家庄高二质检,),电解,CuSO,4,溶液的装置如下图所示，其中,c,、,d,为石墨电极。则下列有关判断正确的是,(,),A,a,为负极，,b,为正极,B,d,为阳极，,c,为阴极,C,电解过程中，,d,电极质量增加,D,电解过程中，氢离子浓度不变,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,解析：,据电流的方向判断,a,为正极,，,b,为负极,，,c,为阳极,，,d,为阴极,，,A,、,B,项不正确。电解,CuSO,4,溶液电极反应式为阳极,(c,电极,),：,4OH,4e,=2H,2,O,O,2,，,OH,放电,，,由水的离子积常数可知,c(H,),增加,，,D,项错误。阴极,(d,电极,),：,Cu,2,2e,=Cu,，,Cu,析出沉淀于,d,电极上而导致质量增加,，,故,C,项正确,，,总反应式为,2CuSO,4,2H,2,O,sup7(,通电,(,通电,),2Cu,O,2,2H,2,SO,4,。,答案：,C,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,变式训练,1,电解池中,，,阳极的电极材料一定,(,B,),A,发生氧化反应,B,与电源正极相连,C,是铂电极,D,得电子,解析：,电解池中,，,与电源正极相连的是阳极,，,若阳极材料是活性电极,，,则自身失去电子,，,发生氧化反应,，,若是惰性电极,(,如铂电极,),，,本身不参加反应,，,故选,B,项。,知识点二 电解时电极产物的判断,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,1,阳极产物的判断。,首先看电极，如果是活性电极,(,除,Pt,、,Au,、石墨外,),，则是电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失去电子而被氧化；若是惰性电极,(Pt,、,Au,、石墨,),，则要看溶液中阴离子的失电子能力。此时应根据阴离子的放电顺序加以判断,(,放电顺序即为得或失电子的能力顺序,),；阴离子在阳极上的放电顺序为：,S,2,I,Br,Cl,OH,SO,，即：无氧酸根离子,OH,含氧酸根离子。,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,温馨提示,(1),在中学化学中无氧酸根离子通常只考虑：,S,2,、,I,、,Br,、,Cl,的放电情况。,(2),在溶液中我们常说含氧酸根离子不放电,，,常指最高价,(,中心原子,),含氧酸根离子不放电,，,但非最高价,(,中心原子,),含氧酸根离子的放电能力比,OH,的放电能力强,，,如,MnO,、,SO,等。,2,阴极阳离子的放电,(,得电子,),顺序。,K,Ca,2,Na,Mg,2,Al,3,Zn,2,Fe,2,Sn,2,Pb,2,H,Cu,2,Fe,3,Hg,2,Ag,。,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,温馨提示,(1)Fe,3,得电子能力比,Cu,2,的强,，,即当两者共存时,Fe,3,先放电。,(2),通常情况下：,Ag,、,Hg,2,、,Fe,3,、,Cu,2,、,H,水溶液中只考虑此部分,Pb,2,、,Sn,2,、,Fe,2,、,Zn,2,浓度很大,(,常指电镀时,),排在,H,前,Al,3,、,Mg,2,、,Na,、,Ca,2,、,K,只在熔融状态下放电,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,例,2,用石墨作电极电解,CuSO,4,和,KCl,混合溶液，电解初期阴极和阳极分别析出的物质是,(,),A,H,2,、,Cl,2,B,Cu,、,Cl,2,C,H,2,、,O,2,D,Cu,、,O,2,解析：,本题考查离子放电顺序,，,溶液中的离子有：,Cu,2,、,K,、,H,及,Cl,、,OH,五种离子,，,得电子能力,Cu,2,H,K,，,失电子能力：,Cl,OH,，,所以电解初期：阴极：,Cu,2,2e,=Cu,，,阳极：,2Cl,2e,=Cl,2,，,故选,B,。,答案：,B,解析：,本题考查离子放电顺序,，,溶液中的离子有：,Cu,2,、,K,、,H,及,Cl,、,OH,五种离子,，,得电子能力,Cu,2,H,K,，,失电子能力：,Cl,OH,，,所以电解初期：阴极：,Cu,2,2e,=Cu,，,阳极：,2Cl,2e,=Cl,2,，,故选,B,。,答案：,B,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,思路点拨：,记住常见离子的放电顺序，阴离子：,S,2,I,Br,Cl,OH,，阳离子：活性阳极,Ag,Hg,2,Cu,2,H,，再就是看清题目要求。,变式训练,2,(2014,辽宁本溪高二期末,),用惰性电极电解下列各组物质的水溶液时,，,发生的电极反应完全相同的是,(A),A,NaOH,、,H,2,SO,4,B,CuCl,2,、,Cu(NO,3,),2,C,Na,2,SO,4,、,NaCl,D,KNO,3,、,AgNO,3,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,解析：,用惰性电极电解,NaOH,、,H,2,SO,4,的水溶液时实质均为电解水,，,电极反应均相同,，,A,正确；电解,B,、,C,两组溶液时,，,阳极反应不同,，,阴极反应相同,，,B,、,C,错误；电解,KNO,3,、,AgNO,3,两组溶液,，,阳极反应相同,，,阴极反应不同,，,D,错误。,知识点三 用惰性电极电解的一般规律,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,温馨提示,(1),电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐,(,如,NaOH,、,H,2,SO,4,、,K,2,SO,4,等,),的电解。,(2),电解电解质型：无氧酸,(,除,HF,外,),、不活泼金属的无氧酸盐,(,氟化物除外,),溶液的电解。,(3),放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐,(,氟化物除外,),溶液的电解。,(4),放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解。,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,例,3,如图所示，在,U,形管中装入滴有紫色石蕊溶液且混合均匀的某溶液，通直流电，一段时间后,U,形管内会形成一个倒立的“彩虹”，则,U,形管内的溶液可能为,(,),A,H,2,SO,4,溶液,B,NaOH,溶液,C,AgNO,3,溶液,D,Na,2,SO,4,溶液,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,解析：,本题考查电解规律,，,彩虹意味着多种颜色,，,当电解质溶液为,Na,2,SO,4,时,，,阴极区生成,OH,，,使溶液变蓝,，,阳极区生成,H,，,使溶液变红,，,中间石蕊呈紫色,，,并且颜色逐渐改变,，,像彩虹一样,，,故选,D,。,答案：,D,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,变式训练,3,用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液,，,电解结束后,，,向剩余电解液中加适量水,，能使溶液和电解前相同的是,(,B,),A,CuSO,4,B,H,2,SO,4,C,CuCl,2,D,NaCl,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,解析：,依据电解规律,，,电解硫酸溶液实质是电解水,，,向剩余电解液中加少量水,，,能使溶液和电解前相同,，,故,B,项正确；而电解硫酸铜溶液析出的是铜和氧气,，,电解氯化钠溶液析出的是氢气和氯气,，,电解氯化铜溶液析出的是铜和氯气,，,电解结束后加水均不能恢复到原溶液,，,故,A,、,C,、,D,三项均错误。,知识点四 电解原理的应用,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,电解原理的应用,1,电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气。,(1),实验装置。,按右图装置，在,U,形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒作阳极，一根铁棒作阴极。同时两边管中各滴入几滴酚酞溶液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体，接通直流电源后，注意管内发生的现象，看到阴极区溶液变红且有气泡，阳极区有,Cl,2,产生。,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,(2),实验原理分析。,饱和食盐水中存在以下电离方程式：,NaCl,Na,Cl,H,2,O,H,OH,在食盐水中存在着,Na,、,Cl,、,H,、,OH,四种离子，通电时，,Na,、,H,向阴极移动，,OH,、,Cl,向阳极移动。由于放电顺序,H,Na,、,Cl,OH,，因此两极上的电极反应分别为阳极：,2Cl,2e,=Cl,2,(,氧化反应,),；阴极：,2H,2e,=H,2,(,还原反应,),。,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,在上述反应中，由于,H,在阴极上得到电子而生成,H,2,，破坏了水的电离平衡，促进了水的继续电离，结果阴极区溶液里,OH,的浓度增大而呈碱性。,总反应：,2NaCl,2H,2,O,sup7(,通电,(,通电,),2NaOH,H,2,阴极产物,Cl,2,阳极产物,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,温馨提示,(1),首先要弄清楚食盐水中的离子放电顺序。,(2),其次是碱在阴极区产生的原因是,H,2,O,电离的,H,在阴极上得电子而生成,H,2,从而引起水的电离平衡被破坏,，,在阴极区积累了大量的,OH,而生成碱。,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,2,电解精炼铜。,(1),电解精炼铜的装置。,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,(2),电解精炼铜的原理。,电极反应：阳极,(,粗铜,),：,Cu,2e,=Cu,2,；,阴极,(,精铜,),：,Cu,2,2e,=Cu,。,粗铜中往往含锌、铁、镍、金等多种金属，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动性顺序表铜以前的金属杂质如,Zn,、,Fe,、,Ni,等，也会同时失去电子，如,Zn,2e,=Zn,2,、,Ni,2e,=Ni,2,。,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不在阴极获得电子析出，而只是留在电解液里。而位于金属活动性顺序表铜之后的银、金等杂质，因为失电子能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，当阳极上的铜失去电子变成离子溶解后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥,(,阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料,),。,情景导入,课标点击,知识导学,典例精析,栏目链接,3,电镀。,(1),定义：应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其它金属或合金的方法。,(2),目的：主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。,(3),镀层金属：通常是在空气或溶液中不易起变化的金属，如,Cr,、,Zn,、,Ag,、,Cu,等。,情景
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