电解原理的应用

【本讲教育信息】

一. 教学内容：

电解原理的应用

二. 教学目标：

1、掌握电极反应式及电解方程式的书写

2、了解电解饱和食盐水、电镀、电解精炼的原理和特点

三. 教学重点、难点：

电极反应式及电解方程式的书写

电解饱和食盐水、电镀、电解精炼的原理和特点

四. 知识分析：

电解原理在工业生产中有着广泛的应用。对于比较活泼的金属，我们常用电解的方法制取，还可以采用电解的方法对某些金属进行精炼提纯；也可以采用电解的方法制取氢氧化钠、氢气和氯气等；为了增强美观，我们可以在金属或其他物品表面镀上一薄层其他金属或合金，以增强金属的抗腐蚀能力——这就是电镀。

（一）电解饱和食盐水制氢氧化钠：电极：惰性电极；电解液：饱和NaCl溶液阳极：2Cl――2e－＝Cl2；

阴极：2H＋＋2e－＝H2；

电极总反应式：2NaCl+2H2O＝2NaOH+H2↑+Cl2↑

说明：

1. 由于粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO42－等杂质离子，在制取NaOH时可能堵塞隔膜，同时也可能混入杂质，因此，在电解前对所用食盐必须精制，从而减少耗电量及对石墨的损耗.

2. 精制食盐的方法：

除 A. 加过量BaCl2（除去SO42－，溶液中还有的离子是：Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋）

B. 加过量Na2CO3（除去Ca2＋、Ba2＋，溶液中还有的离子是Mg2＋、CO32－）

杂 C. 加过量的NaOH（除去Mg2＋，溶液中还有的离子是：OH－、CO32－）

过滤除去沉淀［除去BaSO4、BaCO3、CaCO3、MgCO3、Mg（OH）2等沉淀］

加盐酸调节溶液的pH值为7.

操作中A、B、C三步的操作顺序可分为：ABC或ACB或CAB，只要保证B在A后即可.

3. 生产设备：离子交换树脂电解槽：用碳钢网制成阴极，钛网制成阳极，两极之间有阳离子交换膜.

4. 阳离子交换膜的作用：将电解槽分成阴极室和阳极室两个部分，阳离子交换膜只有阳离子可以通过，阴离子和气体分子等不能通过；防止阴极产生的氢气和阳极产生的氯气混合引起爆炸；Cl2和NaOH反应产生副产物而影响NaOH的纯度.

5. 生产流程：

粗盐→精炼→精盐的饱和溶液→阳离子交换膜中进行电解→阳极产生Cl2，阴极产生NaOH溶液和H2

（二）电解法冶炼活泼性较强的金属。金属元素中有许多活泼性较强的金属，在用还原剂还原时，由于单质的还原性较强，能与氧化产物等重新反应生成别的物质。因此，工业上往往通过电解熔融的含有金属阳离子的盐制取它们的单质。

说明：

1、用惰性电极电解熔融的NaCl制取金属钠

阳极：2Cl――2e－＝Cl2；

阴极：2Na＋＋2e－＝2Na；

电极总反应式：2NaCl＝2Na＋Cl2↑

2、电解熔融的氧化铝、冰晶石制取金属铝。

①电极材料：碳块作阳极，钢板作阴极；②由于氧化铝的熔点很高，再熔融时往往向其中加入冰晶石作为熔剂，使氧化铝在较低的温度下熔化；③电解时要不断地从电解槽中将电解出来的铝取走，同时，要不断地向电解槽中补充氧化铝；④由于阳极附近温度较高，易发生副反应使碳块损耗，故电解时要不断补充阳极碳块。

3、采用电解法可用来冶炼：钠、镁、铝等活泼性较强的金属单质。

（三）电解精炼：利用电解的原理可以提纯铜等金属，如：电解精炼铜。

说明：

1、粗铜中含Zn 、Fe 、Ni 、Ag 、Pt 、Au 等杂质，可以利用电解原理精炼。

2、将不纯的金属（如粗铜）作阳极，较纯的金属作阴极，含有被提纯金属阳离子的盐溶液做电解液，就可以构成电解精炼的装置。

电极反应

阳极（粗铜）+-=-2Cu e 2Cu

依照金属活动顺序，应先有Zn 、Fe 、Ni 放电，成为离子进入溶液中，

例如+-=-2Zn e 2Zn

阴极（粗铜）Cu e 2Cu 2=+-+

3、在阳极Zn 、Fe 、Ni 等金属的失电子能力强于铜，先于铜失去电子进入溶液中，而溶

液中Zn 2＋、Ni 2＋等阳离子得电子能力小于Cu 2＋，只能留在电解质溶液中。

4、金属活动顺序排在Cu 后的Ag 、Pt 、Au 等失电子能力小于Cu ，以金属单质形式沉积于阳极，俗称“阳极泥”。因此，电解精炼不仅可以提纯金属，同时还可以得到Ag 、Pt 、Au 等贵重金属。

（四）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。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。

说明：

1、电镀：镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，含有镀层金属阳离子的盐溶液做电解液就可以构成电镀装置。

2、金属做阳极本身失去电子，含有镀层金属阳离子的盐溶液做电解液，电镀之后为使镀

层稳固，还应放在钝化液中，控制一定条件使H ＋、OH －不参加反应。

3、电镀的结果是：阳极金属不断减少，阴极镀层金属不断增加，而电镀液中所含金属离

子的浓度保持不变。

4、电镀与电解一般区别为：①电镀时阳极为镀层金属，阳极参加反应，而电解时阳极不一定参加反应；②电镀液中的金属阳离子与阳极金属相同，而电解时则不一定相同；③电镀后电解液浓度不变，而电解时电解液浓度可能发生变化。

5、原电池、电解池和电镀池该如何判别：

（1）单池判断规律：若无外接电源则为原电池（符合原电池的构成原理），若有外接电源且阳极材料与电解液中阳离子为同种元素则为电镀池，有外接电源符合电解池的基本构造则为电解池；

（2）组合池判断规律：当多池组合时，若无外电源，则该组合中必有一池为原电池，通常选择两极活泼性差异最大的池，若有外电源，则各池均为电解池（再看是否有特殊构造以判断是否有电镀池）。

【典型例题】

［例1］关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是：（）

A. 电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠

B. 若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色

C. 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色

D. 电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性

解析：电解食盐水的反应为：

阳极：2Cl――2e－＝Cl2；

阴极：2H＋＋2e－＝H2；

电极总反应式：2NaCl+2H2O＝2NaOH+H2↑+Cl2↑

对照分析选项，A错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl2，滴入KI溶液后发生反应：Cl2＋2KI＝2KCl＋I2，溶液呈棕色，B正确；阴极附近产生大量的OH－，滴加酚酞后显红色，C错误；电解后生成NaOH溶液，溶液呈碱性，D错误.

答案：B

［例2］1L0.1mol/L的AgNO3溶液在以银作阳极，铁作阴极的电解槽中电解，当阴极增重2.16g时，下列判断正确的是（设电解按理论进行，溶液不蒸发）

A. 溶液的浓度变为0.08mol/L

B. 阳极上产生112mL的氧气（标准状况）

C. 转移的电子数是1.204×1022个

D. 反应中有0.02mol的Ag被氧化

解析：

依据电极和电解液可知该装置为电镀池，其电极反应为：阳极Ag－e－＝Ag＋；阴极：Ag＋＋e－＝Ag；由此可知在电镀过程中溶液的浓度并没有发生改变，所以选项A是不正确的；由于阳极上没有氧气生成，所以选项B也是错误的；在电极反应中转移的电子的数目为：（2.16g/108g/mol）×6.02×1023/mol＝1.204×1022，且有0.02mol的Ag失去电子.

答案：CD

［例3］以A、B两根石墨电极电解足量的硝酸银溶液，通电t分钟，在B极收到11.2mL 标况下气体，此后将电源反接，以相同的电流强度通电t/2分钟。问：（1）A、B分别是什么极？（2）电源反接后A、B电极质量如何变化？（3）若溶液体积为200mL，则通电t/2分钟时的溶液pH＝？

解析：（1）石墨电极电解足量的硝酸银溶液，通电t分钟.此时的电极反应为：

阳极：4OH－-4e－＝2H2O+O2，阴极：4Ag++4e－＝Ag，4AgNO3+2H2O＝4Ag+O2↑+4HNO3此时B极收到11.2mL标况下气体，说明B极是阳极，A极是阴极. B极产生0.0005mol的O2，通过的电子的物质的量为0.002mol，A极生成银：0.002mol×108g/mol＝0.216g，电解液中生成0.002mol的HNO3.

（2）将电源反接，再通过t/2分钟，此时A极属于阳极，B极为阴极，电解液为硝酸银溶液，则形成电镀装置. 则两极发生的反应为：A极（阳极）Ag－e－＝Ag＋；B极（阴极）：Ag＋＋e－＝Ag；通过的电子的物质的量为0.001mol；即阳极“溶解”0.001mol×108g/mol＝0.108g的银，阴极析出0.001mol×108g/mol＝0.108g的银；此时，电解液的成分和物质的量

都没有发生变化，则生成的HNO 3的物质的量浓度为：0.002mol/0.2L ＝0.01mol/L. 即)

H (c +＝0.01mol/L ，pH ＝2

答案：（1）A 极是阴极B 极是阳极；（2）电源反接后，A 极质量减轻0.108g ，B 极质量增加0.108g ；（3）pH ＝2

【模拟试题】

1. 金属镍有广泛的用途. 粗镍中含有少量Fe ，Ze ，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Fe 2＋

A. 阳极发生还原反应：其电极反应式：Ni 2+＋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Fe 2+和Zn 2+

D. 电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt

2. 下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是 （ ）

3. CuI 是一种不溶于水的白色固体，它可由反应：2Cu 2+＋4I －

＝2CuI ↓＋I 2而得到. 现以

石墨为阴极，以Cu 为阳极电解KI 溶液，通电前电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液. 电解开始不久阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈蓝色，对这个现象正确的解释是 （ ）

①阴极电极反应2H ＋＋2e －＝H 2↑使c （OH －）>c （H ＋） ②阳极2Cu ＋4I －―4e －＝2CuI ↓

＋I 2；I 2遇淀粉变蓝 ③阳极Cu －2e －＝Cu 2+，Cu 2+显蓝色 ④阳极2I ――2e －＝I 2，I 2遇淀粉

变蓝

A. ①②

B. ①③

C. ①④

D. ③④

4. 下列描述中，不符合生产实际的是 （ ）

A. 电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极

B. 电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极

C. 电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极

D. 在镀件上电镀锌，用锌作阳极

5. 电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池的电极反应为：

，今若制得0.05mol 的氯气，此时电池内消耗的

硫酸的物质的量至少是 （ ）

A 、0.025mol

B 、0.05mol

C 、0.10mol

D 、0.20mol

6. 将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电电解一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为 （ ）

A 、1∶2∶3

B 、3∶2∶1

C 、6∶3∶1

D 、6∶3∶2

7. 1L K 2SO 4和CuSO 4的混合溶液中

)SO (c 24-＝2mol/L ，用石墨电极电解此溶液，通电一段时间后，两极均收集到22.4L （标准状况）气体，则原溶液中K ＋的浓度为 （ ）

A 、0.5mol/L

B 、1mol/L

C 、1.5mol/L

D 、2mol/L

8. 两根镍棒分别与电源正负极相连，并都插入NiSO4溶液中，若电流强度为I，通电时间为t，结果阳极失重m g，已知每个电子的电量为1.6×10-19Q（库仑），镍的摩尔质量为：58.69g/mol，则可推知阿伏加德罗常数为：（）

9. 电解原理在化学工业中有广泛应用. 图为一个电解池，装有电解液a；Ｘ，Ｙ是两块电极板，通过导线与直流电源相连.

请回答以下问题：

（1）若Ｘ，Ｙ都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：

①电解池中Ｘ极上的电极反应式是. 在Ｘ极附近观察到的现象是.

②Ｙ电极上的电极反应式是，检验该电极反应产物的方法是.

（2）如果要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则

①Ｘ电极的材料是，电极反应式是.

②Ｙ电极的材料是，电极反应式是.

（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

10. 工业上为了处理含有Cr2O72－的酸性工业废水，采用下面的处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准. 请回答问题：

（1）两极发生反应的电极反应式：

阳极：；阴极：.

（2）写出Cr2O72－变为Cr3+的离子方程式：.

（3）工业废水由酸性变为碱性的原因是；

（4）（填“能”或“不能”）改用石墨电极，原因是：.

11. 在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：

（1）阳极上的电极反应式为________________________________。

（2）阴极上的电极反应式为________________________________。

（3）原上层液体是________________________________________。

（4）原下层液体是________________________________________。

（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是_______________________________。

（6）要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是_________________________，现象是_________________________________________________________________________。

12. 用铂电极电解AgNO 3饱和溶液（溶质的质量分数为17%），当银全部析出时，阳极放

出5.6L 气体（标准状况），此时溶液密度为1.038g/cm 3。

求：（1）电解前AgNO 3饱和溶液的质量和析出银的质量

（2）电解后溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度。

【试题答案】

1、D

2、D

3、A

4、A

5、C

6、D

7、D

8、C

9、（1）①2H ++2e －＝H 2↑ 放出气体，溶液变红

②2Cl ――2e －＝Cl 2↑

把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y 电极附近，试纸变蓝色。

（2）①纯铜 Cu 2++2e －＝Cu

②粗铜 Cu －2e －＝Cu 2+

10、（1）：Fe －2e －＝Fe 2＋；2H ＋＋2e －＝H 2；

（2）Cr 2O 72－＋6Fe 2＋＋14H ＋＝2Cr 3＋＋6Fe 3＋＋7H 2O

（3）H ＋不断放电，Cr 2O 72－与Fe 2＋反应消耗H ＋，打破了水的电离平衡，使溶液中

)H (c )OH (c +-> （4）不能，因为用石墨作电极，阳极产生氯气，得不到Fe 2＋，缺少还原剂

11、（1）2---e 2I ＝I 2

（2）2-++e 2H ＝H 2↑

（3）KI （或NaI 等）水溶液

（4）CCl 4（或CHCl 3等）

（5）I 2在CCl 4中的溶解度大于在水中的溶解度，所以绝大部分I 2都转移到CCl 4中

（6）焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色（其它合理答案同样给分。例如，若（3）中答NaI 水溶液，这里答火焰呈黄色。）

12、（1）1000g ，108g （2）7.13%；1.17mol/L

【本讲教育信息】

一. 教学内容：

电解原理

二. 教学目标：

1、了解电解池的结构特点；

2、掌握电解原理，电极反应式及电解方程式的书写。

三. 教学重点、难点：

电解原理，电极反应式及电解方程式的书写

四. 知识分析：

（一）电解池的结构特点及电解反应原理：

电解：是电流通过电解质溶液而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程。

电解池：把电能转化为化学能的装置。电解池分阴、阳极，阴极与电源的负极相连，发生还原反应；阳极与电源的正极相连，发生氧化反应。

说明：

1、电解与电离的比较：电解是电流通过电解质溶液而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程，在这一过程中有新的物质生成，发生了化学反应。而电离是电解质在水溶液中或熔融状态下离解成自由移动的离子的过程，它没有新的物质生成，不属于化学变化。

2、组成电解池的条件有：外接直流电源且与两极相连；两个电极；电解质溶液或熔融电解质。

3、电解池的电极分阴阳极，其中与电源的负极相连的称为阴极，发生还原反应；与电源的正极相连的称为阳极，发生氧化反应。

4、电解池电子流向：电子由电源的负极→电解池的阴极，再由电解质溶液→电解池的阳极→电源正极。溶液中离子的移动方向：溶液中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。

5、电解池的反应原理：

阴极：溶液中的阳离子得到电子，发生还原反应。

阳极：活性电极（除铂、金以及非金属等惰性电极）以及溶液中的阴离子失去电子，发生氧化反应。

阴极和阳极发生的电极反应中通过的电子的电量相等。

6、在电极反应中，由于电解质溶液和电极都可能发生反应，因此，电解反应后，电极本身和电解质溶液都可能发生变化。

7、电解质溶液的导电过程，就是它的电解过程，必然在阴阳两极发生氧化还原反应，必有新的物质生成。

（二）电解产物的判断：电解质溶液通直流电进行电解时，对电解产物的判断，既要考虑阴阳离子的氧化还原能力，还要考虑电极材料、离子浓度、溶液的酸碱性等．判断电解产物首先考虑电极材料，然后再根据电解质溶液中离子的放电顺序进行判断．

说明：

1、电极材料可分为活性电极和惰性电极两种，活性电极为在金属活动性顺序表中银以前的金属所作的电极，作为阳极时，可作为还原剂参加电极反应，作阴极时一般不反应；而惰性电极是由铂、金以及非金属元素组成的电极，它们在电解池中无论是作阳极还是作阴极，都不参与电极反应．

2、活性电极（金属电极）作阳极，阳极反应总是金属电极发生失电子反应即氧化反应．而阴极反应与用惰性电极电解溶液时情况相同，不参与电极反应．可用电极反应式表示如：阳极：Ｍ－ne－＝M n＋．

3、用惰性电极电解电解质溶液时，溶液中阴阳离子的放电顺序如下：

电解过程中阳离子的放电顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+，即与金属活动性顺序表相反，金属（氢）阳离子的氧化性越强，其越容易得到电子．电解过程中阴离子的放电顺序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－，即阴离子的还原性越强，其在电解池的阳极越容易失去电子．

4、用惰性电极电解不同的电解质溶液时，电解质溶液和电极产物是不一样的．我们可以分为以下几种情形加以分析：

①电解电解质本身，即电解质溶液的阴阳离子分别在电解池的阳极和阴极放电．如：电解CuCl2（阳极：2Cl－―2e－＝Cl2，阴极：Cu2+＋2e－＝2Cu）、HCl溶液（阴极：2H+＋2e

－＝H

↑，阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑）．即电解无氧酸或无氧酸的某些弱碱盐溶液时，就是电2

解它本身，此时电解质溶液的浓度降低．

②电解时，电解质的阳离子放电，阴离子不放电，如：电解硝酸银溶液（阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2，阴极：4Ag＋+4e－＝Ag，4AgNO3+2H2O＝4Ag+O2↑+4HNO3）或硫酸铜溶液（阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2，阴极：2Cu2++4e－＝2Cu，2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑+ 2H2SO4）等．即电解含氧酸的某些弱碱盐溶液时，电解质和水都发生了变化，溶液的酸性增强．

③电解时，电解质的阴离子放电，阳离子不放电，如：电解NaCl溶液

（阳极：2Cl――2e－＝Cl2，阴极：2H＋＋2e－＝H2，2NaCl+2H2O＝2NaOH+H2↑+Cl2↑）和KI溶液（阳极：2I――2e－＝I2，阴极：2H＋＋2e－＝H2，2KI+2H2O＝2KOH+H2↑+I2）等．即电解无氧酸的某些强碱盐溶液时，电解质和水都发生了变化，溶液的碱性增强．

④电解过程中电解质的阴阳离子都不放电，实际上就是电解水，此时的电极反应式为：阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2，阴极：4H＋＋4e－＝2H2，2H2O＝2H2↑+O2↑．即电解含氧酸的强碱盐溶液，此时电解质没有变化，水减少，溶液的浓度增大，如电解硫酸钠、氢氧化钠、硫酸、硝酸等溶液．

5、在用惰性电极电解时，电解质溶液减少的质量等于阴阳两极析出物质的质量之和。因此，若要加入某种物质使电解质溶液复原，原则上是“出什么加什么”即只要加入阴阳两极析出的产物相互化合所形成的生成物即可。如阴极析出铜，阳极析出氧气，则只需要加入氧化铜就可以使电解质溶液复原。

【典型例题】

［例1］pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电解质可能是：（）

A. NaOH

B. H2SO4

C. AgNO3

D. Na2SO4

解析：A电解NaOH溶液，阳极消耗OH－，阴极消耗Ｈ＋，实际上是电解水，由于溶液体积减小，溶质NaOH溶液浓度变大，pH增大．

B电解稀硫酸溶液，实质上也是电解水，液体体积变小，溶质硫酸浓度增大，pH减小．C电解硝酸银溶液，阴极上Ag＋放电，阳极上消耗水电离出的OH－，Ｈ＋浓度增大，pH 减小，电解反应为：4AgNO3＋2H2O＝4Ag＋4HNO3＋O2↑

D电解Na2SO4溶液，实质上也是电解水，液体体积变小，溶质Na2SO4浓度增大，pH 不变．

答案：A

［例2］用石墨做电极电解1mol/LCuSO4溶液，当c（Cu2+）为0.5mol/L时，停止电解，向剩余溶液中加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状况（）

A. CuSO4

B. CuO

C. Cu（OH）2

D. CuSO4·5H2O

解析：电解过程中的反应为：阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2，阴极：2Cu2++4e－＝2Cu，2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑+2H2SO4．由以上反应可知，电解使2molCuSO4和2molH2O变成了2molH2SO4，同时析出铜，放出氧气．溶液中每生成1molH2SO4，即减少1molCuSO4和1molH2O．由此可知，要使溶液恢复至原来状况，应加入CuO，反应为

CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O．

加入Cu（OH）2，也可与H2SO4反应，生成CuSO4和H2O，但生成的水量较多，溶液不能恢复至原状况．

Cu（OH）2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O

本题也可从溶液中减少的物质来考虑，这样更简单一些，从溶液中析出的物质是铜和氧气，每放出1mol氧气，即析出2mol铜，铜与氧气的物质的量之比为2：1，所以加入CuO 可恢复原状况．

答案：B

［例3］已知铅蓄电池的两极分别为Pb和PbO2，在放电时起原电池的作用，充电时起电解池的作用．铅蓄电池发生反应的化学方程式可表示为：

（1）写出放电时负极发生反应的化学方程式：．

（2）当蓄电池作为电源，电解CuSO4溶液生成1.6gCu时，蓄电池内消耗硫酸的物质的量是多少？

（3）给蓄电池充电时，若要使3.03gPbSO4转变为Pb和PbO2，需多少物质的量的电子．解析：此题涉及蓄电池的电化学反应原理、电解CuSO4溶液的反应原理、电极反应和有关电池反应、电解反应的计算等知识．考查学生的分析能力、计算能力以及思维的严密性和整体性．解此题的关键在于：①弄清蓄电池以及电解CuSO4溶液的反应原理；②把握电池反应和电解反应中转移的电子数相等这一恒等关系．

（1）蓄电池放电时发生原电池反应．负极上的反应是：Pb＋

-

2

4

SO－2e-＝PbSO

4

↓

（2）由电池反应有2e-－2H2SO4的关系，

以及电解反应：2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑+2H2SO4．得出4e-－2Cu的关系，再依据电子守恒的关系，可得2e－－2H2SO4－Cu的关系．则电解CuSO4溶液生成的铜的物质的量为：1.6/64＝0.025mol，所以蓄电池中消耗的硫酸的物质的量为0.05mol．

（3）蓄电池充电时发生电解反应：2PbSO4＋2H2O＝Pb＋PbO2＋2H2SO4，则有2e-－2PbSO4的关系．3.03gPbSO4的物质的量为3.03/303＝0.01mol，则转变为Pb和PbO2需电子的物质的量为0.01mol．

答案：（1）Pb＋

-

2

4

SO－2e－＝PbSO

4

↓；（2）0.05mol；（3）0.01mol

［例4］用铜电极电解Ｔ℃的饱和Na2SO4溶液，若保持电解过程中溶液的温度不变，当阴极生成amol的气体时，溶液中析出bgNa2SO4·10H2O，求Ｔ℃时Na2SO4饱和溶液的质量分数．

解析：用铜作电极，阳极上铜溶解，电极反应为：Cu－2e－＝Cu2+；阴极上生成H2，电极反应为：2H＋＋2e－＝H2，阴极累积的OH－与阳极生成的Cu2+反应生成Cu（OH）2沉淀．总反应为：Cu＋2H2O＝Cu（OH）2＋H2（电解），即每生成amol的H2，就有2amol的水被电解，分解的水与被析出的晶体可组成T℃的饱和Na2SO4溶液．该饱和溶液的质量为bg＋2amol×18g/mol＝（b＋36a）g．溶质的质量为：142b/322g，则Ｔ℃的饱和Na2SO4溶液的质量分数为：71b/161（b＋36a）

答案：71b/161（b＋36a）

【模拟试题】

1、在水中加等物质的量的Ag+，Pb2 +，Na+，SO42－，NO3－，Cl－，该溶液放在用惰性电极做电极的电解槽中，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

2、用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质溶液能与原来完全一样的是（）

A. 氧化铜加硫酸铜

B. 氢氧化钠加氢氧化钠

C. 氯化钠加氯化氢

D. 硫酸铜加氢氧化铜

3、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（）

A. a为正极，b为负极；NaClO和NaCl

B. a为负极，b为正极；NaClO和NaCl

C. a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl

D. a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

4、用质量均为100g的铜作电极电解硝酸银溶液，电解一段时间后，两电极质量相差28g，此时阳极质量（）

A. 121.6g

B. 88.2g

C. 89.6g

D. 93.6g

5、用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（）

A. 电解稀硫酸溶液实质上是电解水，溶液pH不变

B. 电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小

C. 电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1：2

D. 电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1：1

6、某溶液中含有溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3：1，用石墨做电极电解该混合溶液时，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. 阴极至始至终只析出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

7、下图装置中，a，b都是惰性电极，通电一段时间后，b极溶液呈红色，下列说法正确的是（）

A. Ｘ是正极，Ｙ是负极

B. Ｘ是负极，Ｙ是正极

C. CuSO4溶液的pH值逐渐增大

D. CuSO4溶液的pH值保持不变

8、用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L

氧气（标准状况），从而可知M的相对原子质量为（）

A. 22.4ax/b

B. 11.2ax/b

C. 5.6ax/b

D. 2.5ax/b

9、用惰性电极饱和食盐水，当电源供给0.2mol电子时，停止通电，若此溶液体积为2L，则所得溶液的pH值为（）

A. 1

B. 8

C. 13

D. 14

10、由于Fe（OH）2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe（OH）2沉淀，应用下图电解实验可以制得白色纯净的Fe（OH）2沉淀．两电极材料分别为石墨和铁．

（1）a电极材料应为，电极反应式为．（2）电解液c可以是（填编号）

A. 纯水

B. NaCl溶液

C. NaOH溶液

D. CuCl2

（3）b为苯，其作用是，加入苯之前对c应作何简单的处理，作用是．

11、如图所示，若电解5min时铜电极增重2.16g，试回答：

（1）电源电极X名称为。C装置是池；

（2）pH变体为：A；B；C；

（3）通电5min时，B中共收集224mL气体（标准状况），溶液体积为200mL（设电解前后体积没变化）则通电前硫酸铜溶液的物质的量浓度是多少？

（4）若A中KCl溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的pH是多少？（设电解前后体积无变化）

12、电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：

（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则

①电解池中X极上的电极反应式为

。

在X极附近观察到的现象是。

②Y电极上的电极反应式为，检验该电极反应产物的方法是。

（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则

①X电极的材料是，电极反应式为。

②Y电极的材料是，电极反应式为。

（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

13、有一硝酸盐晶体M（NO3）x?nH2O，经测定，其摩尔质量为242g/mol。取1.21g此晶体溶于水，配制成100mL溶液。将此溶液置于电解池中用惰性材料作电极进行电解。当有0.01mol电子通过电极时，溶液中全部金属离子即在电极上析出，经测定阴极增重0.32g。

求：①M（NO3）x?nH2O中x的值

②求M的相对原子质量和n的值。

【试题答案】

1、C

2、C

3、B

4、D

5、D

6、D

7、B

8、C

9、C

10、（1）Fe Fe－2e－＝Fe2＋

（2）BC

（3）隔绝空气，防止生成的氢氧化亚铁被空气中的氧气所氧化加热c以除去溶解在其中的氧气

11、（1）负极电镀

（2）增大减小不变

（3）0.025mol/L

（4）13

12、（1）①2H++2e－＝H2↑放出气体，溶液变红

②2Cl－－2e－＝Cl2↑

把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。

（2）①纯铜Cu2++2e－＝Cu

②粗铜Cu－2e－＝Cu2+

13、x＝2M的相对原子质量为64n值为3

电解原理及应用

电解原理及应用 学习目标 知识与技能：1、理解电解原理，会判断电解池、电极产物、电极周围溶液pH值及整个溶液pH值的变化； 2、能书写电极反应式及总反应式，培养分析归纳知识的能力。 过程与方法：1、利用惰性电极电解氯化铜的实验，探究电解原理 2、了解电解的应用，特别是电解在电镀、电解精炼、电冶炼等方面的应用。情感态度与价值观：通过电解知识的学习，发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。 重点：理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。 难点：理解电解原理，非惰性电极作阳极对电解产物的判断，电解原理的应用。 先学后教 回顾：电解质是指在________________________________能够导电的___________。电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________过程。电解质溶液或熔融电解质导电的实质是。 一、电解 1、定义： 2、电解装置—电解池（槽） （1）定义： （2）构成条件： ①——提供电能 ②——形成闭合回路 ③——帮助实现能量转化 （3）能量转化方式： （4）电极名称、电极判断和电极反应类型： 左边石墨棒电极名称：，电极反应类型： 右边石墨棒电极名称：，电极反应类型： 电解质溶液中离子的迁移方向： 二、电解原理 1、离子放电顺序（惰性电极通常包括和等） 阴极阳离子放电顺序：Ag＋> Hg 2＋> Fe 3＋> Cu 2＋>H＋> Pb 2＋>Sn 2＋>Fe 2＋>Zn 2＋> Al 3＋>Mg 2＋>Na＋>Ca 2＋>K＋ 阳极阴离子放电顺序：S2－> I－> Br－>Cl－> OH－> 含氧酸根> F－ 思考与交流：①上述阳离子顺序与离子的氧化性或金属活动性顺序有何联系？上述阴离子顺序与离子的还原性有何联系？ ②若用铜做电极，阳极的放电情况会怎么样？ 2、电极反应式书写

第二节 第2课时 电解原理的应用

第2课时电解原理的应用 学业要求核心素养建构 1.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。 2.能进行电解原理的有关计算。 『知识梳理』 一、电解饱和食盐水 1.氯碱工业单元槽电解原理示意图 2.原理分析及电极反应 电解时U形管中，Cl－、OH－移向阳极，H＋、Na＋移向阴极。 (1)阳极离子放电顺序：Cl－>OH－__________，电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) (2)阴极离子放电顺序：H＋>Na＋， 电极反应：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)。 3.总反应化学方程式：2NaCl＋2H2O===== 电解 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。 离子方程式：2Cl－＋2H2O===== 电解 H2↑＋Cl2↑＋2OH－。 [微自测] 1.用惰性电极电解NaCl溶液，下列叙述正确的是()

A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B.若在阳极附近的溶液中滴入KI 溶液，溶液呈褐色 C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 D.电解一段时间后，将全部电解质溶液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 解析 用惰性电极电解NaCl 溶液，阳极产物为Cl 2，阴极产物为H 2和NaOH ，不是金属钠，A 错误；NaOH 溶液使酚酞溶液变红色，C 项错误；因产物中生成NaOH ，溶液不可能呈中性，D 项错误。 答案 B 二、电镀 1.电镀是一种利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加工工艺。 2.电镀???阳极：镀层金属，电极本身发生氧化反应 阴极：待镀金属制品电镀溶液：含有镀层金属离子的溶液 3.电镀的目的主要是增强材料抗腐蚀能力，也有许多电镀是为了美观或增加表面硬度。 [微自测] 2.在铁片上镀银，铁片作________极，电极反应式为________________________，银作________极，电极反应式为________________________，电镀液的浓度________(填“变大”“变小”或“不变”)。 答案 阴 Ag ＋＋e －===Ag 阳 Ag －e －===Ag ＋ 不变 4.电解精炼(以铜的电解精炼为例，粗铜含Zn 、Fe 、Ni 、Au 、Pt 、Ag 等) (1)装置与原理 阳极材料用粗铜，阴极材料用纯铜，电解质溶液用硫酸酸化的硫酸铜溶液。 (2)电解特点

电解原理及其应用.doc

第四单元电解原理及其应用 单元测试 （时间：90min 总分：110分） 一、选择题：每小题3分，共60分。 1．某氯碱厂不慎有大量氯气逸出周围空间，此时，可以用浸有某种物质的一定浓度的水溶液的毛巾捂住鼻子。最适宜采用的物质是( ) A．NaOH B．NaCl C．KBr D．Na2CO3 2．1L0．1mol／LAgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极上增重2．16g时，下列判断正确的是(设电解按理论进行，溶液不蒸发) ( ) A．溶液的浓度变为0．08mol／L B．阳极上产生112mLO2(标准状况) C．转移的电子数是1．204×1022个D．反应中有0．01mol的Ag被氧化 3．用质量均为100g的铜做电极，电解AgNO3溶液，电解一段时间后，两电极的质量差为28g，则两电极的质量分别为( ) A．阳极100g，阴极128g B．阳极93．6g，阴极121．6g C．阳极91．0g，阴极119．0g D．阳极86．0g，阴极114．0g 4．四个电解装置都以Pt做电极，它们分别装着如下电解质溶液进行电解，一段时间后，测定其pH值变化，所记录的结果正确的是( ) A B C D 电解质溶液HCl AgNO3BaCl2KOH pH值变化减小增大不变增大 5．电解硫酸溶液时，放出25mL(标况)O2，若以等量的电量在同样条件下电解盐酸溶液，所放出的气体的体积最接近下列数据中的( ) A．45mL B．50mL C．75mL D．100mL 6．用惰性电极电解pH==6的CuSO4溶液500mL，当电极上有16mg铜析出时，溶液的pH值约是(设电解前后溶液体积变化可以忽略，阴极上没有H2析出) ( ) A．1 B．3 C．6 D．9 7．用指定材料做阳极和阴极来电解一定浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液物质为甲溶液原来的浓度，则合适的组合是( ) 阳极阴极溶液甲物质乙 A．Pt Pt NaOH NaOH固体 B．Pt Pt H2SO4H2O C．C Pt NaCl 盐酸 D．粗铜精铜CuSO4Cu(OH)2 8．如图所示，图中四种装置工作一段时间后，测得导线上均通过了0．002mol电子，此时溶液的pH值由小到大的排列顺序为(不考虑溶液的水解和溶液的体积变化) A．①<②<③<④B．②<①<③<④C．②<①<④<③D．①<②<④<③9．用惰性电极分别电解下列各物质水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前浓度的是( )

电解池(电解原理及应用习题)讲解学习

电解池(电解原理及应 用习题)

电解池及其应用 一、电解池的工作原理 1电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生和的过程叫做电解。 2电解池:把转化为能的装置叫 ,也叫。 3.电解池中的基本关系： 阳极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价 ①电极 阴极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价 ②闭合回路：电子从流出，经过、，流入 电解池内：阳离子从移动向，阴离子从移动向。 阴阳离子的定向移动形成电流。 4.电解池的构成条件： （1）（2） （3）（4） 5.电解池中离子的放电顺序： 物质在电解池的阴、阳两极得失电子发生发生氧化还原反应的过程叫放电。阴极（阳离子放电顺序）： Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+ （水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极： ①为活性电极如金属单质（除Pt、Au）等时，则阳极材料自身优先放电。

②为惰性电极(石墨、Pt等)时，阴离子的放电顺序： S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根（如NO3-、SO42-、CO32-等）>F- 常见惰性电极电解电解质溶液类型 ①H2SO4阴极阳极 总化学方程式 ②NaOH阴极阳极 总化学方程式 ③KNO3阴极阳极 总化学方程式 ○4HCl阴极阳极 总化学方程式 ⑤CuCl2阴极阳极 总化学方程式 ⑥NaCl阴极阳极 总化学方程式 ⑦CuSO4阴极阳极 总化学方程式 二、电解原理的应用 1、氯碱工业：电解饱和食盐水 2、电镀 阳极：；阴极：；电解质溶液： 3、精炼铜 阳极：；阴极：；电解质溶液： 4、电冶金 活泼金属，如钾、钙、钠、镁、铝的冶炼 钠的冶炼： 镁的冶炼：

电解池(电解原理及应用习题)

电解池及其应用 一、电解池的工作原理 1电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生和的过程叫做电解。 2电解池:把转化为能的装置叫,也叫。 3.电解池中的基本关系： 阳极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价 ①电极 阴极：与电源相连，电子，发生反应，元素化合价 ②闭合回路：电子从流出，经过、，流入 电解池内：阳离子从移动向，阴离子从移动向。 阴阳离子的定向移动形成电流。 4.电解池的构成条件： （1）（2） （3）（4） 5.电解池中离子的放电顺序： 物质在电解池的阴、阳两极得失电子发生发生氧化还原反应的过程叫放电。 阴极（阳离子放电顺序）： Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极： ①为活性电极如金属单质（除Pt、Au）等时，则阳极材料自身优先放电。 ②为惰性电极(石墨、Pt等)时，阴离子的放电顺序： S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根（如NO3-、SO42-、CO32-等）>F- 常见惰性电极电解电解质溶液类型 ①H2SO4阴极阳极 总化学方程式 ②NaOH阴极阳极 总化学方程式 ③KNO3阴极阳极 总化学方程式 ○4HCl阴极阳极 总化学方程式 ⑤CuCl2阴极阳极 总化学方程式 ⑥NaCl阴极阳极 总化学方程式 ⑦CuSO4阴极阳极 总化学方程式

二、电解原理的应用 1、氯碱工业：电解饱和食盐水 2、电镀 阳极：；阴极：；电解质溶液： 3、精炼铜 阳极：；阴极：；电解质溶液： 4、电冶金 活泼金属，如钾、钙、钠、镁、铝的冶炼 钠的冶炼： 镁的冶炼： 铝的冶炼： 1．某学生欲完成反应2HCl＋2Ag===2AgCl↓＋H2↑而设计了下列四个实验，你认为可行的是() 2．用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内），溶液能恢复到与原溶液完全一样的是………………………………………………………（）A. CuCl2 (CuSO4) B．NaOH (NaOH) C．NaCl (HCl) D．CuSO4(Cu(OH)2) 3．pH＝a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电解质可能是………………………………………………………………………（）A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4 4．在H2O中加入等物质的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3ˉ SO42ˉ、Clˉ，该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后，氧化产物与还原产物的质量比是…………………（）A．1∶8 B．8∶1 C．35.5 ∶108 D．108∶35.5 5．用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重a g时，在阳极上同时产生b L氧气（标准状况），则M的相对原子质量为…………………………………………（） A．22.4ax b B． 11.2ax b C． 5.6ax b D． 2.5ax b 6．用惰性电极实现电解，下列说法正确的是……………………………………（）A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液p H不变 B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 7. 以铁为阳极、铜为阴极，对足量NaOH溶液进行电解，一段时间后得到2molFe（OH）3沉淀，此时消耗水的物质的量共为 A.2mol B.3mol C.4mol D. 5mol 8．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.4 mol 氧化铜后恰好恢复至电解前的浓度。则电解过程中转移电子的物质的量是() A．1.6 mol B．1.2 mol C．0.8 mol D．0.4 mol

电解原理及经典应用

电解原理及应用 一、电解原理 1、基本概念 (1) 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。 (2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 (3) 当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程 CuCl2Cu＋Cl2↑ ２、电解池的两极 阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应）阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应）３、电解池中的电子的移动方向 电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原）电解池中阴离子（被氧化→电解池阳极→电源正极 4、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 5、离子的放电顺序 阳离子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+ 阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根 6、电极产物的判断 (1) 阳极放电顺序：活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F― (2) 阴极放电：溶液中的阳离子放电 7、电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。 典型例题 【例1】下列有关电解原理的说法不正确的是（） A．电解饱和食盐水时,一般用铁作阳极,碳作阴极 B．电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极 C．对于冶炼像钠、钙、镁、铝等这样活泼的金属,电解法几乎是唯一可行的工业方法 D．电解精炼铜时，用纯铜板作阴极，粗铜板作阳极 【例2】将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为. 【例3】某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列说法中正确的是:（） A、放电时，负极上发生反应的物质是Fe. B、放电时，正极反应是：NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2 C、充电时，阴极反应是：Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O D、充电时，阳极附近pH值减小. 3知识概括、方法总结与易错点分析 【例1】甲、乙两个容器中，分别加入0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后，以Pt为电极进行电解时，在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:_________ 二. 电解池中电极反应式的书写 1知识梳理 1、首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前），则 应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。 2、如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电，

电解原理的应用说课稿

《电解原理的应用》说课稿 福建省浦城县第三中学黎红一、教材分析 电解原理是中学化学重要理论之一,它是无机化学中很重要的知识,既涉及理论知识,又与元素化合物知识密切相关。教材在前节课已经学习了电解原理，这节课的学习其目的是为了帮助学生进一步理解巩固电能转化为化学能的条件和方法，加强对氧化还原反应的认识，深刻体会电能转化为化学能的实际意义，牢固树立理论联系实际的学风。 二、目标分析 知识与技能： 1、了解电解的应用-----电解饱和食盐水和铜的精炼 2、会判断电解池的两极，正确书写电极反应式及电解的总化学方程式； 过程与方法： 3、学会通过实验分析问题和解决问题 情感态度与价值观： 通过实验，激发学生的求知欲，好奇心；培养创新意识；通过相互讨论培养合作精神。 学情分析： 学生已学习和掌握了氧化还原反应、电解质溶液、金属的性质、离子反应、原电池的初步知识以及化学反应中物质变化和能量变化等知识，在能力上已经初步具备了观察能力、实验能力、思维能力。在上节课的学习中已了解了电解池的电解原理，但还不能熟练的加以运用及书写电极反应式。 依据新课程理念，本着对教材结构和内容的深刻理解，结合学生的学习基础和认知特点，确定重难点如下： 重点：电极反应式和总化学方程式的书写 难点：电极反应的判断及电极反应式的书写 教法学法： 教法：教师采用问题趋动及借助多媒体演示的方法 学法：学生通过实验探究，边讨论边比较的方法对知识进行构建 三、教学程序设计 根据本节的教学目标，我对具体的教学过程设计如下七个环节： （一）、创设情境，引入新课

展示生产生活中与电解有关的图片，在同学们惊奇的目光中，引出这节课的问题。 1、既然我们可通过电解熔融的氯化钠制取金属钠，为什么不电解它的盐溶液来制取金属钠？ 2、假若将它们的盐溶液通电将会观察到什么现象，又可得到什么样的产物？ （设计意图：提出问题，层层递进，激发学生的兴趣，引出学生的好奇心，让学生能主动学习，积极思考构建良好的教学环境，从而引入本节新课——电解原理的应用） （二）、理论探究，巩固旧知 （1）、围绕上述疑问，我设计了这样的一个探究实验：用碳棒作阳极，铁作阴极，电解氯化铜溶液或氯化钠溶液（用氯化铜溶液的电解作对比） （2）、我设置了三个层层递进的问题： 1、写出你所选择的电解质溶液中存在的阴、阳离子。 2、判断通电时离子的移动方向。 3、预测两电极得到的产物，写出对应的电极反应式，并设计检验方案。 （3）、学生分组讨论交流，选任意两组学生上台展示他们的讨论结果并在黑板上写出对应的电极反应式，讲述所推测各物质的检验方法。同时在教师的引导及其他学生的补充下完善他们的设计实验方案。 （设计意图：通过问题的分析，讨论和探究，让学生大胆猜想，积极参与到教学中来，既能调动全体学生学习的积极性，又能通过相互讨论培养学生分工、合作的团队精神。同时训练了电极反应式的书写）（三）、实验探究，观察现象 讨论完后，在同学跃跃欲试的期待中进入实验探究环节： 实验前在屏幕上展示实验的友情提醒： 1、按图所示装置连接仪器，1、2组同学电解氯化铜溶液，3、4组同学电解氯化钠溶液 2、检验完产物立即断开电源 3、结束时用止水夹夹住滴管 4、若电解饱和食盐水溶液中要滴几滴酚酞 （设计意图：提示实验要点及安全教育，要求学生认真观察实验现象并记录。从而规范学生实验素养，培养学生动手探究能力。） 学生实验时，教师适时进点拔，让学生顺利的完成实验。 实验结束后，学生描述现象归纳小结，并由现象分析得出电解两电解质溶液的电极反应式及反应的总化学方程式。 （设计意图：培养学生的分析、归纳能力，强化电极反应式和总化学方程式的书写） （1）、小组实验一：电解饱和食盐水观察到的现象：

高三复习专题讲座-电解原理及其应用

高三复习专题讲座－电解原理及其应用 一、本周教学进度及主要内容： 第三册第四章电解原理及其应用 本讲主要内容： 1．理解电解池的形成条件、基本原理，并比较原电池。 2．理解并运用两极放电规律 3．掌握各类酸、碱、盐溶液电解产物、溶液pH变化等情况(用惰性电极) 二、学习指导 (二)放电规律 (1)原电池的正极和电解池中的阴极本身均不放电.不论其材料活泼性如何,不参与电极反应,故受到保护. (2)原电池的负极、电解池的阳极为非惰性电极时,一般是电极本身即金属放电. (3)电解池中若阳极为惰性电极,由溶液中的离子放电. 一般离子的放电次序如下: ①阴离子在阳极放电顺序: SO42－、NO3－、OH－、Cl－、Br－、I－、S2－ 失电子能力依次增强

②阳离子在阴极放电顺序 K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Zn2＋、Fe2＋、H＋、Cu2＋、Ag＋ 得电子能力依次增强 思考1: 电解一段时间，为了恢原到电解前的溶液,如何确定所加入物质的种类?(惰性电极) 分析随着电解的进行,电解液或是浓度改变,或是溶质的种类改变,或是两者均有变化.为了恢复到原溶液,既要考虑“质”又要考虑“量”. 例如:电解CuSO4溶液： 2H2O＋2CuSO4 2Cu＋O2↑＋2H2SO4 电解 思路一抓住溶液的变化 若加入CuO、Cu(OH)2，均能与H2SO4反应生成CuSO4.方程式如下: ① CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O ② Cu(OH)2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O 比较①、②消耗的H2SO4、生成的CuSO4、H2O即可知道:加入1mol Cu(OH)2能与1mol H2SO4反应能生成1mol CuSO4和2H2O.不符合电解时的相关物质的比例.若改加CuO，则很合适. 思路二抓住两极产物.“合二为一”. 原理电解时电解质溶液减少的质量即为两极上产物的质量和，符合守恒原理,但直接通入或加入所得的产物,可能有的根本不反应,即使有的反应又有其它产物,如电解食盐水,若再通入H2和Cl2,则Cl2与NaOH反应生成NaCl和NaClO，H2与NaOH根本不反应。何况一般只允许加入一种物质。 从守恒角度考虑，电解CuSO4溶液，阴极析出Cu,阳极生成O2，H元素的质量并未减少。因而当加入Cu(OH)2时，从元素种类的守恒考虑就不符合，更不必考虑量是否符合了.故可将两极产物中元素合为一种化合物. 思考2如何确定所加物质的量?(惰性电极) 分析由于两极上通过的电子数相等,故阴、阳两极产物的物质的量间一定满足确定的关系.因而加入物与其也有一定关系. 例如电解含0.4mol CuSO4溶液一段时间后，阳极上生成2.24L气体(S.T.P),则应加入CuO多少克？(用惰性电极) 解析 O2～ 2CuO 1mol 2mol 0.1mol 0.2mol

2020届高三化学一轮复习精品教学案+分层练习电化学原理电解原理及其应用

2020届高三化学一轮复习精品教学案+分层练习电化 学原理电解原理及其应用 【考纲要求】 1. 判定某装置是否是电解池。 2. 明白得电解原理、书写电解池工作时的电极反应式。把握电解前后溶液浓度和pH的变化。 3. 了解铜的电解精炼和电镀装置及原理。 4. 了解氯碱工业的反应原理。 5. 把握有关电解的运算。 教与学方案 【自学反馈】 一.电解 1.定义。 2.电极判定：阳极相连，发生反应。 阴极相连，发生反应。 3.电解时电极产物的判定 (1)阳极产物判定 第一看电极材料，爽朗金属做电极那么金属失电子被氧化。假如是惰性电极那么是溶液中易失电子的阴离子失电子被氧化。 (2)阴极产物判定 依照阳离子放电顺序进行判定，氧化性强的阳离子第一在阴极得电子被还原。 二.电解原理的应用 1.电解饱和食盐水制取氯气和烧碱(氯碱工业) 阳极电极反应式：。 阴极电极反应式：。 总反应式：。 2.电解硫酸铜溶液 阳极电极反应式：。 阴极电极反应式：。

总反应式：。 3.电镀 镀件必须作极. 镀层金属必须作极.电解质溶液中必须含有金属离子。【例题解析】 1.用两支惰性电极插入500mlAgNO3溶液中，通电电解当电解溶液pH从此.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能够忽略)，电极上应析出银的质量是( ) A. 27mg B. 54mg C.108mg D.216mg 解题思路：。 易错点：。 2.用惰性电极电解以下溶液，电解一断时刻后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是( ) A.CuSO4 B.AgNO3 C.BaCl2 D.H2SO4 解题思路：。 易错点：。 【考题再现】 1.电解CuCl2和NaCl的混合溶液，阴极和阳极上分不析出的物质是( ) A.H2和Cl2 B.Cu 和Cl2 C. H2和O2 D. Cu和O2 思维方法：。 展望高考： 2.用惰性电极实现电解，以下讲法正确的选项是( ) A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小 C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 思维方法：。 展望高考： 【针对训练】 A . 基础训练 1.用惰性电极电解以下溶液一段时刻后，加入一定量的另一物质〔中括号内〕，溶液能与原先溶液完全一样的是( )

高中知识点规律大全《电解原理及其应用》

高中化学知识点规律大全 ——电解原理及其应用 1．电解原理 [电解、电解池(槽)] 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．借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置，叫做电解池或电解槽． 构成电解池(电解槽)的条件： (1)有外加直流电源． (2)有电解质溶液或熔融的离子化合物． (3)有两个电极(材料为金属或石墨，两极材料可相同或不同)： 阴极：与直流电源的负极直接相连的一极． 阳极：与直流电源的正极直接相连的一极． (4)两个电极要与电解质溶液接触并形成回路． 注意 电解池的阴、阳极完全由外加直流电源的负、正极确定，与电极材料本身的性质无关．而原电池的正、负极则由构成电极材料本身的性质决定． [惰性电极和活性电极] 在电解时，根据电极本身是否参与氧化还原反应，可把电极分为惰性电极和活性电极两类： (1)惰性电极(C 、Pt 等)：只起导电作用，不参与反应； (2)活性电极(除Pt 、Au 外的其余金属)：当作阳极时，除起导电作用外，还失去电子变成金属阳离子进入溶液中． [电解原理] 阴极：阴极→发生还原反应→溶液中的金属阳离子或H ＋ 得电子→电极的质量增加或放出H2→电极本身一定不参加反应． 阳极：阳极→发生氧化反应→活性电极溶解或惰性电极时溶液中的阴离子(或OH － )失去电子→电极的质量减轻或放出O 2或析出非金属单质． 电子流向：外接电源(+)→外接电源(一)→电解池阴极→溶液中离子定向移动→电解池阳极→外接电源(+)． 电流方向：与电子流向相反． [离子的放电顺序] (1)在阴极上．在阴极上发生的是得电子反应，因此，电极本身只起导电作用而不能发生氧化还原反应，发生反应的是溶液中的阳离子，它们得电子的能力顺序为： Ag ＋、Fe 3＋、Cu 2＋、H ＋、Pb 2＋、Fe 2＋、Zn 2＋、（H ＋）、Al 3＋、Mg 2＋、Na ＋、Ca 2＋、K ＋ 得电子能力由易到难 说明 上列顺序中H ＋有两个位置：在酸溶液中，H ＋得电子能力在Cu 2＋与Pb 2＋ 之间；若在盐 溶液中，则H ＋位于Zn 2＋与Ag ＋ 之间． (2)在阳极上．首先应考虑电极是活性电极还是惰性电极，若为活性电极，则是阳极本身失去电子被氧化成阳离子进入溶液中，即：+-=-n M ne M ，此时不能考虑溶液中阴离子的失电子情况；若为惰性电极，溶液中的阴离子失电子的能力顺序为： NO 3－或SO 42－等含氧酸根、OH －、Cl －、Br －、I －、S 2－ 失电子能力由弱到强

电解原理的应用

【本讲教育信息】 一. 教学内容： 电解原理的应用 二. 教学目标： 1、掌握电极反应式及电解方程式的书写 2、了解电解饱和食盐水、电镀、电解精炼的原理和特点 三. 教学重点、难点： 电极反应式及电解方程式的书写 电解饱和食盐水、电镀、电解精炼的原理和特点 四. 知识分析： 电解原理在工业生产中有着广泛的应用。对于比较活泼的金属，我们常用电解的方法制取，还可以采用电解的方法对某些金属进行精炼提纯；也可以采用电解的方法制取氢氧化钠、氢气和氯气等；为了增强美观，我们可以在金属或其他物品表面镀上一薄层其他金属或合金，以增强金属的抗腐蚀能力——这就是电镀。 （一）电解饱和食盐水制氢氧化钠：电极：惰性电极；电解液：饱和NaCl溶液阳极：2Cl――2e－＝Cl2； 阴极：2H＋＋2e－＝H2； 电极总反应式：2NaCl+2H2O＝2NaOH+H2↑+Cl2↑ 说明： 1. 由于粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO42－等杂质离子，在制取NaOH时可能堵塞隔膜，同时也可能混入杂质，因此，在电解前对所用食盐必须精制，从而减少耗电量及对石墨的损耗. 2. 精制食盐的方法： 除 A. 加过量BaCl2（除去SO42－，溶液中还有的离子是：Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋） B. 加过量Na2CO3（除去Ca2＋、Ba2＋，溶液中还有的离子是Mg2＋、CO32－） 杂 C. 加过量的NaOH（除去Mg2＋，溶液中还有的离子是：OH－、CO32－） 过滤除去沉淀［除去BaSO4、BaCO3、CaCO3、MgCO3、Mg（OH）2等沉淀］ 加盐酸调节溶液的pH值为7. 操作中A、B、C三步的操作顺序可分为：ABC或ACB或CAB，只要保证B在A后即可. 3. 生产设备：离子交换树脂电解槽：用碳钢网制成阴极，钛网制成阳极，两极之间有阳离子交换膜. 4. 阳离子交换膜的作用：将电解槽分成阴极室和阳极室两个部分，阳离子交换膜只有阳离子可以通过，阴离子和气体分子等不能通过；防止阴极产生的氢气和阳极产生的氯气混合引起爆炸；Cl2和NaOH反应产生副产物而影响NaOH的纯度. 5. 生产流程： 粗盐→精炼→精盐的饱和溶液→阳离子交换膜中进行电解→阳极产生Cl2，阴极产生NaOH溶液和H2 （二）电解法冶炼活泼性较强的金属。金属元素中有许多活泼性较强的金属，在用还原剂还原时，由于单质的还原性较强，能与氧化产物等重新反应生成别的物质。因此，工业上往往通过电解熔融的含有金属阳离子的盐制取它们的单质。 说明： 1、用惰性电极电解熔融的NaCl制取金属钠 阳极：2Cl――2e－＝Cl2； 阴极：2Na＋＋2e－＝2Na； 电极总反应式：2NaCl＝2Na＋Cl2↑ 2、电解熔融的氧化铝、冰晶石制取金属铝。

第四单元 电解原理及其应用

电解原理及其应用姓名_____ 第一节电解原理 1、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。 注意：①电流必须是直流而不是交流。②熔融态的电解质也能被电解。 在电解反应中，电能转化为 ,而在原电池反应中是转化为电能. 2、借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置叫做或电解槽。 3、构成电解池的条件（1）。（2）。其中与电源的正极相连的电极叫做，与电源的负极相连的电极叫做。（3）或熔融态电解质。 4、电解质导电的实质 对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电子从电源的极沿导线流入电解池的极，电解质的阳离子移向阴极得电子发生反应；电解质的阴离子移向阳极失去电子（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生反应，电子从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的极。这样，电流就依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳离子的移动而通过溶液（或熔融态电解质），所以电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态电解质）的过程。 5.电解氯化铜（如图） （1）实验步骤 第一步：如图甲所示，把两根石墨棒插入 U形管里的CuCl2溶液内，观察现象。 第二步：如图乙所示，把用导线连接在一 起的两根石墨插入U形管里的CuCl2溶液内， 观察现象。 第三步：如图丙所示，将两根石墨棒、一只电流表和低压直流电源串联起来，将石墨棒插入U形管里的CuCl2溶液内，接通电源。把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与电源正极相连的电极附近。观察现象，约5min 后切断电源。 （2）实验现象 在第一步中 (填有或无 )新现象发生,如果有那么现象是 在第二步中 (填有或无 )新现象发生,如果有那么现象是 在第三步中 (填有或无 )新现象发生,如果有那么现象是 （3）实验结论 :在通直流电的条件下，溶液里的CuCl2发生了如下电解反应： Cu生成于极的石墨棒上，Cl2生成于极的石墨棒上。

电解原理及应用

考点40电解原理及应用 1．复习重点 1．电解原理及其应用，放电顺序，电极反应式的书写及有关计算； 2．氯碱工业。 2．难点聚焦 一、理解掌握电解池的构成条件和工作原理 1、要判断电解产物是什么，必须理解溶液中离子放电顺序 阴极放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。放电顺序是 K +、Ca 2+、Na +、Mg 2+、Al 3+、Zn 2+、Fe 2+(H +)、Cu 2+、Hg 2+、Ag +、Au 3+ 放电由难到易 阳极：若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺序是 S 2-、I -、Br -、Cl -、OH -、含氧酸根离子(NO 3-、SO 42-、CO 32-)、F - 失电子由易到难 若是非惰性电极作阳极，则是电极本身失电子。 要明确溶液中阴阳离子的放电顺序，有时还需兼顾到溶液的离子浓度。如果离子浓度相差十分悬殊的情况下，离子浓度大的有可能先放电。如理论上H +的放电能力大于Fe 2+、Zn 2+，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时，由于溶液[Fe 2+]或[Zn 2+]>>[H +]，则先在阴极上放电的是Fe 2+或Zn 2+，因此，阴极上的主要产物则为Fe 和Zn 。但在水溶液中，Al 3+、Mg 2+、Na +等是不会在阴极上放电的。 2、电解时溶液pH 值的变化规律 电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH 值会发生变化。判断电解质溶液的pH 值变化，有时可以从电解产物上去看。①若电解时阴极上产生H 2，阳极上无O 2产生，电解后溶液pH 值增大；②若阴极上无H 2，阳极上产生O 2，则电解后溶液pH 值减小；③若阴极上有H 2，阳极上有O 2，且222O H V V =，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH 值不变；b 如果原溶液是酸溶液，则pH 值变小；c 如果原溶液为碱溶液，则pH 值变大；④若阴极上无H 2，阳极上无O 2产生，电解后溶液的pH 可能也会发生变化。如电解CuCl 2溶液（CuCl 2溶液由于Cu 2+水解显酸性），一旦CuCl 2全部电解完，pH 值会变大，成中性溶液。 3、进行有关电化学计算，如计算电极析出产物的质量或质量比，溶液pH 值或推断金属原子量等时，一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。 三、理解金属腐蚀的本质及不同情况，了解用电化学原理在实际生活生产中的应 电解原理的应用 （1）制取物质：例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。 （2）电镀：应用电解原理，在某些金属或非金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液。电镀过程中该金属阳离子浓度不变。

电解原理及其应用经点答疑(二)

学科：化学 教学内容：电解原理及其应用经点答疑（二) ６.电解原理及电解装置在实际生产及科研中有何应用？ (1)冶炼活泼金属 ①2ＮaCl （熔化）↑+2Cl Na 2电解 ②2MgCl （熔化）↑+2Cl Mg 电解 ③32O 2Al (熔化）↑+2633O 4Al AlF Na 电解 工业上，用纯净的氧化铝为原料，采用电解的方法来制铝．纯净的氧化铝熔点很高（约为204５℃）,很难熔化.现在都用冰晶石（63AlF Na ）作熔剂，使氧化铝在100０℃左右溶解在液态的冰晶石里,成为冰晶石氧化铝的熔融体,然后进行电解． 在冶炼铝的时候,阳极产生氧气，石墨阳极在如此高温条件下,将不断被氧气氧化而消耗,因而需不断补充石墨阳极． (2)不活泼金属的精炼： 以粗铜作为阳极,纯铜为阴极，用4CuSO 溶液作电解液，精炼铜: 阳极 +-2Cu 2e Cu (A ｇ、P ｔ、A ｕ等沉积在阳极下部) 阴极 Cu 2e Cu 2++(+2Zn ，+3Fe 等留在溶液中) 具体分析:粗铜中含有的杂质可分为下列四类: ①镍、钴、铁、锌． ②金、银、钯等贵金属． ③含铜化合物如:O Cu 2、S Cu 2、Se Cu 2、Te Cu 2 ④砷、锑、铋、锡等. 电解时,属于第一类的物质,以离子状态溶入电解液，但在阴极上不会析出．属于第二类的,在电解时不溶解，而以小粒状态由阳极上落下，形成所谓的阳极泥.属于第三类的几乎完全进入阳极泥，其中有一部分溶解于电解液而使溶液中铜离子浓度增大．属于第四类的是最有害的杂质,有在阴极上析出的可能,以致影响铜的质量，所以火法精炼时要尽可能的完全除去．另外在电解时，必须使电解槽内的溶液很好地循环流动,以防止阳极附近锑、砷等浓度

电解原理及应用

电解原理及应用 教学重点：电解原理 一、电解原理 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。 2．电解池的组成： ⑴阳极——与电源正极相连 阴极——与电源负极相连 ⑵形成条件: ①直流电源 ②两个电极 ③电解质溶液(或熔化的电解质) ④形成闭合回路 3．电解反应类型 ⑴惰性电极：（电极不参加反应） ①只有电解质参加的反应 例：电解CuCl2溶液 阴极反应：Cu2++2e-=Cu 阳极反应：2Cl--2e-=Cl2↑ 总反应：CuCl2Cu+Cl2↑ 在电场作用下，CuCl2溶液中阳离子（Cu2+，H+）向阴极移动，阴离子（Cl-，OH-）向阳极移动。Cu2+得电子能力大于H+，Cl-失电子能力大于OH-。 ②只有水参加的反应： 例：电解H2SO4溶液

阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极：2H++2e-=H2↑ 总反应：2H2O 2H2↑+O2↑ 电解H2SO4溶液，相当于电解水，不断电解过程中H+浓度增大，H2SO4浓度增大，溶液pH值减小。 ③水和电解质均参加反应。 例：电解NaCl溶液 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极：2H++2e-=H2↑ 总反应：2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH 电解过程中H+得电子，破坏水的电离平衡，H 2O H++OH-，水的电离平衡向右移动，溶液pH值增大。 ⑵电极参加反应[金属做阳极（除Pt外）]： 例：金属作阳极时，金属失电子，而不是阴离子失电子。在阳极，Cu失电子能力大于SO42-、OH-，因此电极Cu首先失电子：

阳极反应：Cu-2e-=Cu2+ 阴极反应：2H+-2e-=H2↑ 总反应：Cu+2H + Cu2++H2↑ 从总反应看出不活泼的Cu将较活泼H置换出来，不符合金属活动顺序表，因此化学反应 能不能发生没有严格界限，不能自发进行的反应，提供能量（如电解）也能进行。 二、电解反应规律： 1．当惰性材料做电极时，阴、阳离子放电顺序为： 盐的类型实例参加电解物质溶液pH 使溶液复原应加入物质 1、A-C盐Na2SO4KNO3 H2O 不变 H2O A的碱KOH NaOH 增大 C的酸H2SO4HNO3减小 2、B-D盐CuCl2HgCl2 电解质 不定CuCl2、HgCl2 D的酸HCl HBr 增大HCl、HBr 3、A-D盐NaCl KBr H2O+电解质 增大HCl、HBr 4、B-C盐CuSO4AgNO3减小CuO、Ag2O 说明： ①阴阳离子在两极上放电顺序复杂，与离子性质、溶液浓度、电流强度、电极材料等都有关， 不应将放电顺序绝对化，以上仅是一般规律。 ②电解过程中析出的物质的量（或析出物质的质量）：在电解若干串联电解池中的溶液时， 各阴极或阳极所通过的电量相等，析出物质的量取决于电路中通过的电量。

电解原理及其应用

电解原理及其应用 一、学习指导 (二)放电规律 (1)原电池的正极和电解池中的阴极本身均不放电.不论其材料活泼性如何,不参与电极反应,故受到保护. (2)原电池的负极、电解池的阳极为非惰性电极时,一般是电极本身即金属放电. (3)电解池中若阳极为惰性电极,由溶液中的离子放电. 一般离子的放电次序如下: ①阴离子在阳极放电顺序: SO42－、NO3－、OH－、Cl－、Br－、I－、S2－ 失电子能力依次增强

②阳离子在阴极放电顺序 K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Zn2＋、Fe2＋、H＋、Cu2＋、Ag＋ 得电子能力依次增强 思考1: 电解一段时间，为了恢原到电解前的溶液,如何确定所加入物质的种类?(惰性电极) 分析随着电解的进行,电解液或是浓度改变,或是溶质的种类改变,或是两者均有变化.为了恢复到原溶液,既要考虑“质”又要考虑“量”. 例如:电解CuSO4溶液： 2H2O＋2CuSO4 2Cu＋O2↑＋2H2SO4 电解 思路一抓住溶液的变化 若加入CuO、Cu(OH)2，均能与H2SO4反应生成CuSO4.方程式如下: ① CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O ② Cu(OH)2＋H2SO4＝CuSO4＋2H2O 比较①、②消耗的H2SO4、生成的CuSO4、H2O即可知道:加入1mol Cu(OH)2能与1mol H2SO4反应能生成1mol CuSO4和2H2O.不符合电解时的相关物质的比例.若改加CuO，则很合适. 思路二抓住两极产物.“合二为一”. 原理电解时电解质溶液减少的质量即为两极上产物的质量和，符合守恒原理,但直接通入或加入所得的产物,可能有的根本不反应,即使有的反应又有其它产物,如电解食盐水,若再通入H2和Cl2,则Cl2与NaOH反应生成NaCl和NaClO，H2与NaOH根本不反应。何况一般只允许加入一种物质。 从守恒角度考虑，电解CuSO4溶液，阴极析出Cu,阳极生成O2，H元素的质量并未减少。因而当加入Cu(OH)2时，从元素种类的守恒考虑就不符合，更不必考虑量是否符合了.故可将两极产物中元素合为一种化合物. 思考2如何确定所加物质的量?(惰性电极) 分析由于两极上通过的电子数相等,故阴、阳两极产物的物质的量间一定满足确定的关系.因而加入物与其也有一定关系. 例如电解含0.4mol CuSO4溶液一段时间后，阳极上生成2.24L气体(S.T.P),则应加入CuO多少克？(用惰性电极)

电解原理及其应用

教师寄语：奋斗就有希望 2010—2011 学年度上学期 高三化学电解原理学案 命制人：高嗣纲审核：刘培凤2010-12-8 一、本周教学进度及主要内容： 1.理解电解池的形成条件、基本原理，并比较原电池。 2.理解并运用两极放电规律 3.掌握各类酸、碱、盐溶液电解产物、溶液pH变化等情况(用惰性电极) 二、学习指导 (二)放电规律 (1)原电池的正极和电解池中的阴极本身 .不论其材料活泼性如何,不参与电极反应,故 . (2)原电池的负极、电解池的阳极为非惰性电极时,一般是 .

(3)电解池中若阳极为惰性电极,由溶液中的离子放电. 一般离子的放电次序如下: ①阴离子在阳极放电顺序: ②阳离子在阴极放电顺序 思考1: 电解一段时间，为了恢原到电解前的溶液,如何确定所加入物质的种类?(惰性电极) 分析随着电解的进行,电解液或是浓度改变,或是溶质的种类改变,或是两者均有变化.为了恢复到原溶液,既要考虑“质”又要考虑“量”. 例如:电解CuSO4溶液： 思考2如何确定所加物质的量?(惰性电极) 分析由于两极上通过的电子数相等,故阴、阳两极产物的物质的量间一定满足确定的关系.因而加入物与其也有一定关系. 例如电解含0.4mol CuSO4溶液一段时间后，阳极上生成2.24L气体(S.T.P),则应加入CuO多少克？(用惰性电极)

教师寄语：奋斗就有希望 2010—2011 学年度上学期 高三化学 电解原理应用 学案 命制人：高嗣纲 审核：刘培凤 2010-12-9 一、本周教学进度及主要内容： 1.理解电解池的形成条件、基本原理，并比较原电池。 2. 3.掌握 (一)1.1) 阴极阳极 想一想:2食盐水净化 电解 电解液处理 (1)食盐水的净化 食盐水中除含Na ＋、Cl -以外，还含有SO 42－、Ca 2＋、Mg 2＋ 需除去. 装置-----离子交换膜法电解槽 构造：阳极：金属钛网，有钛、钌的氧化物涂层，保证阳极不被氧化。 阴极：碳钢网，涂有镍涂层 阳离子交换膜——允许Na+、H 2O 分子通过，Cl -、OH -、气体分子通不过。 其目的为： ①防止H 2、CL 2混合电火花下反应爆炸 H 2＋Cl 2 2HCl ① 防止防止Cl 2进入阴极区与NaOH 反应，影响烧碱的质量和产量。 Cl 2＋2NaOH ＝NaCl ＋NaClO ＋H 2O 电火花