电解池及其应用1、电解原理右图所示装置图就是一个电解池，首先看电极：阳极—与电源正极相连阴极—与电源负极相连隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C)活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag)通电前和通电时分别发生了怎样的过程？通电前：CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH-通电中：阳离子（Cu2+,H+）向阴极移动被还原；阴离子（Cl-,OH-）向阳极移动被氧化即在电极上分别发生了氧化还原反应，称电极反应。
电极反应( 阳氧阴还 )阳极：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)阴极：Cu2++2e-=Cu(还原)总电极方程式：___________________放电：阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。
（1）电解的含义：外加直流电，使电流通过电解质溶液（或熔化的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解，这种把电能转变成化学能的装置叫做电解池。
（2）构成电解池的条件①直流电源。
②两个电极。
其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。
③电解质溶液或熔融态电解质用石墨、金、铂等制作的电极叫做惰性电极，因为它们在一般的通电条件下不发生化学反应。
用还原性较强的材料制作的电极叫做活性电极，它们作电解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。
即电源、电极、电解质构成闭和回路。
思考：电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电，阴极放电的是Cu2+而不是H+？．离子的放电顺序阴极：（阳离子在阴极上的放电顺序(得e-)）Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极(1)是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-）S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)(2) 是活性电极时：电极本身溶解放电思考：电解水时为了增强水的导电性常常需加入氢氧化钠或稀硫酸，为什么？可以加食盐吗？（3）阴、阳极的判断及反应原理与电源的正极相连的电极为阳极。
阳极如果是活泼的金属电极，则金属失去电子生成金属阳离子；阳极如果不能失去电子，则需要溶液中能失去电子（即具有还原性）的离子在阳极表面失去电子，发生氧化反应。
与电源的负极相连的电极为阴极。
阴极如果是具有氧化性的物质，则阴极本身得到电子，发生还原反应，生成还原产物；阴极如果不能得到电子，则溶液中的离子在阴极表面得电子，发生还原反应（如下图所示）（4）电解规律（1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型。
初中电解水时加硫酸或氢氧化钠增强导电性，影响水的电解吗？电解硫酸和氢氧化钠时为何H2和O2之比大于2？又为何硫酸一定大于2，而氢氧化钠可能等于2？（2）电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极析出不活泼金属，放氧生酸型。
练习：电解硫酸铜方程式。
加入下列哪些物质可以恢复到硫酸铜原来的溶液：氧化铜、氢氧化铜、铜、碳酸铜。
（3）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型。
（4）电解活泼金属（K/Ca/Na）的无氧酸盐，阴极产生氢气，阳极析出非金属，放氢生碱型。
（5）电解时电极附近pH变化（1）电极区域阴极H+放电产生H2，阴极区域pH变大。
阳极OH-放电产生O2，阳极区域pH变小。
（2）电解质溶液中电解过程中,既产生H2,又产生O2,则原溶液呈酸性的pH变小,原溶液呈碱性的pH变大,原溶液呈中性的pH不变（浓度变大）。
电解过程中, 无H2和O2产生, pH几乎不变。
但象CuCl2变大电解过程中,只产生H2, pH变大。
电解过程中,只产生O2, pH变小。
2、电解原理的应用（1）电解饱和食盐水以制备烧碱、氯气和氢气①电解饱和食盐水的反应原理②离子交换膜法电解制烧碱的主要生产流程装置图（2）电镀①电镀的含义：电镀是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。
②电镀的目的：电镀的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电镀特点：“一多、一少、一不变” 。
一多指阴极上有镀层金属沉积，一少指阳极上有镀层金属溶解，一不变指电解液浓度不变。
（3）电镀的应用——铜的电解精炼①电解法精炼铜的装置②电解法精炼铜的化学原理电解精炼是一种特殊的电解池。
电解精炼中的两个电极都是同种金属单质，阳极是纯度较低的金属单质，阴极是纯度较高的金属单质。
（3）电冶金原理：化合态的金属阳离子，在直流电的作用下，得到电子，变成金属单质。
原电池与电解池比较金属的电化学腐蚀与防护1、金属的腐蚀1、什么是金属的腐蚀?金属腐蚀的本质是什么?2、学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点是什么?一、金属腐蚀的本质: M – xe- = M x+二、化学腐蚀与电化学腐蚀的区别化学腐蚀电化学腐蚀共同点 M – xe- = M x+不同点金属与氧化剂直接得失电子利用原电池原理得失电子反应中不伴随电流的产生反应中伴随电流的产生金属被氧化活泼金属被氧化三、电化学腐蚀 (以钢铁为例)1.析氢腐蚀 (酸性较强的溶液)负极: Fe – 2e- = Fe2+正极: 2H+ + 2e- = H2 ↑总式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑2. 吸氧腐蚀 (中性或弱酸性溶液)负极: 2Fe – 4e- = 2Fe2+正极: O2+4e- +2H2O = 4OH-总式：2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2离子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)24Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3（1）定义：金属的腐蚀是指金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
（2）分类：由于金属接触的介质不同，发生腐蚀的情况也不同，一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
①化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。
化学腐蚀过程中发生的化学反应是普通的氧化还原反应，而不是原电池反应，无电流产生。
②电化学腐蚀：不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反应。
比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
（3）电化学腐蚀电化学腐蚀，实际上是由大量的微小的电池构成微电池群自发放电的结果。
①析氢腐蚀钢铁在潮湿的空气中表面会形成一薄层水膜，在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜，与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成了原电池。
这无数个微小的原电池遍布钢铁表面，在这些原电池里，铁是负极，碳是正极。
若电解质溶液酸性较强则发生析氢腐蚀。
②吸氧腐蚀金属表面酸性较弱或呈中性时，溶解在溶液中的氧气与水结合，生成OH-，消耗了氧气，从而使得溶液不断吸收空气中的氧气而发生吸氧腐蚀。
2、金属的防护金属防护的目的就是防止金属的腐蚀。
金属的防护要解决的主要问题就是使金属不被氧化。
1．影响金属腐蚀快慢的因素本性：（1）金属的活动性（2）纯度（3）氧化膜介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液）2．金属的防护（1）改变金属的内部结构（钢→不锈钢，在钢中加入镍和铬）（2）覆盖保护膜（涂油漆，电镀，钝化等）3. 电化学防护（1）牺牲阳极的阴极保护法将被保护的金属与更活泼的金属连接，构成原电池，使活泼金属作阳极被氧化，被保护的金属作阴极。
（2）外加电源的阴极保护法利用外加直流电，负极接在被保护金属上成为阴极，正极接其他金属。
3、判断金属活动性强弱的规律（1）金属与水或酸的反应越剧烈，该金属越活泼。
（2）金属对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，该金属越活泼。
（3）一种金属能从另一种金属的盐溶液中将其置换出来，则该金属比另一种金属更活泼。
（4）两金属构成原电池时，作负极的金属比作正极的金属更活泼。
（5）在电解的过程中，一般地先得到电子的金属阳离子对应的金属单质的活泼性比后得到电子的金属阳离子对应的金属单质的活泼性弱。
在揭示金属腐蚀的严重性和危害性的基础上，分析发生金属腐蚀的原因，探讨防止金属腐蚀的思路和方法。
练习1．电解含下列离子的水溶液，若阴极析出相等质量的物质，则消耗的电量最多的是（）A．Ag+ B．Cu2+ C．Na+ D．Hg2+2．下列变化中属于原电池反应的是（ ）A．白铁(镀Zn铁)表面有划损时，也能阻止铁被氧化B．在空气中金属铝表面迅速被氧化形成保护膜C．红热的铁丝与水接触表面形成蓝色保护层D．在铁与稀H2SO4反应时，加几滴CuSO4溶液，可加快H2的产生3.．若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是（）①将铜片接在电池的正极上，②将银片接在电源的正极上，③在铜片上发生的反应是：Ag++e-=Ag，④在银片上发生的反应是：4OH--4e-=O2+2H2O，⑤需用CuSO4溶液，⑥需用AgNO3溶液作电解液A．①③⑥ B．②③⑥ C．①④⑤ D．②③④⑥4．下列关于铜电极的叙述正确的是（）A．铜锌原电池中铜是正极B．用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极C．在镀件上电镀铜时用金属铜作阳极D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极5．(共10分，错一个扣1.5分)有七种金属：钾、锌、铁、锡、铜、银、铂，它们的标号分别为A、B、C、D、E、F、G。
①常温下，只有A和水反应生成氢气；②D、E、G都能和稀硫酸反应生成氢气，B、C、F无此性质；③C、F组成原电池时，F为正极；④在G的硫酸盐溶液中加入D，发现D溶解，G析出；⑤将G、E接触放置，E不易锈蚀；⑥以铂作电极，电解相同浓度的B和C的硝酸盐溶液时，在阴极上首先得到C，G在空气中放置极易生锈。
则A是，B是，C是，D是_ ___，E是_ ___，F是____ ，G是____6．右图为以惰性电极进行电解：(1)写出A、B、C、D各电极上的电极方程式： A________________________________B________________________________C________________________________D________________________________(2)在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为______________________________________________________。
7．(10分) 将1L含有0.4mol CuSO4和0.2mol NaCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上得到0.1mol Cu，另一电极上析出气体(在标准状况下)的体积是多少?。