电解池
第1课时 电解原理
学习目标
1、理解电解原理,初步掌握一般电解反应两极反应物、产物的判断方法,能写出电极反应式和电解化学方程式。
知识归纳
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,叫做电解。
其实质是电解质溶液导电的过程。
电解池：把电能转化为化学能的装置,叫做电解池。
2、电极：（与电极材料无关）阳极：与电源的正极相连,发生氧化反应；
阴极：与电源的负极相连，发生还原反应。
3、构成条件：“三电一回路”①直流电源；②阴、阳电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。
4、(1)影响离子放电能力的因素：①离子得失电子的能力；②离子的浓度。
(2)离子的放电顺序：（物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电） 阴极:氧化性强的离子先得电子
Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸溶液)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +(水溶液)>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K +
阳极：阳极金属或还原性强的离子先失电子
活性电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->N>S>F -
5、分析总结书写电解池电极反应的一般思路?
6、原电池和电解池的区别 负较活泼金属阳与电源正极相连正不活泼金属或非金属导体阴与电源负极相连三个①活动性不同的两个电极①两个电极原电池
电解池一个概念
将化学能转变为电能的装置将电能转变为化学能的装置两个电极
极—失电子—发生氧化反应极—失电子—发生氧化反应极—得电子—发生还原反应极—得电子—发生还原反应流向电子负极→外电路→正极阳极→外电路→阴极
电流正极→外电路→负极阴极→外电路→阳极
离子阳离子→正极，阴离子→负极阳离子→阴极，阴离子→阳极
四个条件
②电解质溶液③闭合电路④自发进行的氧化还原反应②电解质溶液③闭合电路④外加直流电源相同点氧化还原反应
【练习1】如图所示是电解氯化铜溶液的装置,其中c、d为石墨电极,下列有关判断正确的是( )
A.a为负极,b为正极
B.a为阳极,b为阴极
C.电解过程中,d电极质量增加
D.电解过程中,氯离子的浓度不变
随堂检测
1.关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是()
A.原电池中失去电子的一极为负极
B.电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极
C.原电池中相对活泼的一极为正极
D.电解池中发生氧化反应的一极为阳极
2.若某装置发生反应:Cu+2H+Cu2++H2↑,关于该装置的有关说法正确的是()
A.该装置一定为原电池
B.该装置为电解池
C.若为原电池,Cu为正极
D.电解质溶液可能是稀硝酸
3.有关以下甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是()
A.甲中负极反应式为2H++2e-H2↑
B.乙中阳极反应式为Ag++e-Ag
C.丙中H+向石墨棒方向移动
D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体
4.下面列出了电解不同物质时发生的电极反应,其中错误的是()
A.电解饱和食盐水,阴极:Na++e-Na
B.电解CuSO4溶液,阴极:Cu2++2e-Cu
C.电解熔融NaCl,阴极:Na++e-Na
D.电解NaOH溶液,阳极:4OH--4e-2H2O+O2↑
5.用惰性电极电解某溶液时,发现两极只有H2和O2生成,则电解一段时间后,下列有关该溶液(与电解前同温度)的说法中正确的有()
①该溶液的pH可能增大；②该溶液的pH可能减小；③该溶液的pH可能不变；④该溶液的浓度可能增大；⑤该溶液的浓度可能不变；⑥该溶液的浓度可能减小
A.①②③
B.①②③④
C.①②③④⑤
D.全部
6.Cu2O是一种半导体材料,右图是基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图,电解总反应为2Cu+H2O Cu2O+H2↑。
下列说法正确的是()
A.石墨电极上产生氢气
B.铜电极发生还原反应
C.铜电极接直流电源的负极
D.当有0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成
7.下图中X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a电极质量增加,b电极处有无色、无味气体放出。
符合这一情况的是()
a b X 溶液
A 锌石墨负极CuSO4
B 石墨石墨负极NaOH
C 银铁正极AgNO3
D 铜石墨负极CuCl2
参考答案：【练习1】C随堂检测1、C 2.B 3.C 4.A 5.C 6.A7、A
第2课时电解原理的应用
学习目标
1.了解电解反应的一般规律。
2.了解氯碱工业、电镀、电冶金、电解精炼铜的原理。
知识归纳
一、电解规律:
类型电极反应特点实例(溶
质)
电解对象电解质浓度
电解质溶液复原
需加入的物质
电解
电解质型电解质电离出的阴、阳离
子分别在两极放电
CuCl2
HCl
电解质减小
CuCl2
HCl
适用于电解无氧酸(氢氟酸除外)溶液、不活泼金
属的无氧酸盐溶液
放H2生碱型阴极:2H++2e-H2↑
阳极:电解质阴离子放电
NaCl
电解质和
水
生成新电解
质
HCl
适用于电解活泼金属的无氧酸盐溶液
放O2生酸型阴极:电解质阳离子放电
阳极：
4OH--4e-2H2O+O2↑
CuSO4
电解质和
水
生成新电解
质
CuO
适用于电解不活泼金属的含氧酸盐溶液
电解水型阴极:4H++4e-2H2↑
阳极:
4OH--4e-2H2O+O2↑
NaOH
H2SO4
Na2SO4
水增大H2O
适用于电解含氧酸溶液、可溶性强碱溶液、活
泼金属的含氧酸盐溶液
二、电解原理的应用
1.氯碱工业：习惯上把电解饱和食盐水的工业叫做氯碱工业。
(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。
阳极反应:。
在阴极,由于容易得到电子被还原生成,使H2O 电离平衡向右移动,因此阴极浓度增大,pH。
阴极反应:。
(2)电解前向溶液中滴加酚酞,通电后现象是什么?
(3)两极极板上都有气体产生,如何检验两种气体?
(4)在氯碱工业中需要注意哪些问题?怎么解决?
2.铜的电解精炼
已知粗铜中含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质,试讨论如何通过电解的方法将粗铜提纯。
阴、阳极上分别发生什么反应?
3.电镀：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的过程。
试讨论如何通过电解的方法在金属铁上镀铜，阴、阳极上分别发生什么反应。
4.电冶金
电解饱和NaCl溶液能否得到金属钠?如何能通过电解的方法得到金属钠?
随堂检测
1.在冶金工业中,常用电解法得到钠、镁、铝等金属,其原因是()
A.都是轻金属
B.都是活泼金属
C.成本低廉
D.这些金属的化合物熔点较低
2.火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金和银等),其性能远不能达到电气工业的要求,工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。
在电解精炼时()
A.粗铜接电源负极
B.纯铜作阳极
C.杂质都将以单质形式沉积到池底
D.纯铜片增重2.56 g,电路中通过电子为
0.08 mol
3.欲在金属表面镀银,应把镀件作为电镀池的阴极。
下列各组中,选用的阳极金属和电镀液均正确的是()
A.Ag和AgCl溶液
B.Ag和AgNO3溶液
C.Pt和Ag2CO3溶液
D.Pt和Ag2SO4溶液
4.某溶液中含有溶质NaCl和H2SO4,它们的物质的量之比为3∶1。
用石墨作电极电解溶液时,根据电极产物,可明显分为三个阶段。
下列叙述不正确的是( )
A.阴极只析出H2
B.阳极先析出Cl2,后析出O2
C.电解最后阶段为电解水
D.溶液pH不断增大,最后为7
5.观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是()
A.装置①在工业上可用于生产金属钠,电解过程中石墨电极有金属析出,此法也可用于生产活泼金属镁、铝等
B.装置②中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜,并且电流表示数不断变小
C.装置③中的离子交换膜只允许阳离子、阴离子和小分子水通过
D.装置④的待镀铁制品应与电源正极相连
6.用惰性电极电解饱和食盐水,当电源提供0.2 mol电子时停止通电。
若此溶液体积为2 L,则所得电解液的pH是()
A.1
B.8
C.13
D.14
7.以惰性电极电解CuSO4溶液,若阳极上产生气体的物质的量为0.01 mol,则阴极上析出Cu的质量为()
A.0.64 g
B.1.28 g
C.2.56 g
D.5.12 g
8.在水中加入等物质的量的Ag+、Ba2+、Na+、S、N、Cl-形成溶液,将该溶液放在带有惰性电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物与还原产物的质量比为()
A.35.5∶108
B.16∶207
C.8∶1
D.108∶35.5
参考答案
1.B
2.D
3.B
4.D
5.B
6.C
7.B
8.C。