電解池第一輪復(fù)習(xí)課件

1、 高三化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)高三化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 電解池原理及其應(yīng)用電解池原理及其應(yīng)用 1.電解：電解：使使直流電直流電通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起 氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)的過程，叫做電解。的過程，叫做電解。3.構(gòu)成電解池的條件：構(gòu)成電解池的條件：直流電源；直流電源；陰極陰極:與電源與電源負(fù)極負(fù)極相連相連 陽極陽極:與電源與電源正極正極相連相連 陰、陽陰、陽 電極電極電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；2.電解池：電解池：電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。CC一、電解原理形成閉合回路。形成閉合回路。CC工作原理：工作原理：電荷流動方向電荷流

2、動方向氧化氧化還原還原分析電極反應(yīng)的一般思路：分析電極反應(yīng)的一般思路：明確溶液中存在哪些離子明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陰陽離子放電順序及陽極氧化、陰根據(jù)陰陽離子放電順序及陽極氧化、陰極還原分析得出產(chǎn)物極還原分析得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪些離子陰陽兩極附近有哪些離子小結(jié)小結(jié)明確陽極電極材料明確陽極電極材料 陽極：陽極：. 放電順序放電順序活潑電極活潑電極S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根含氧酸根F- 陰極：陰極：Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+酸酸水水活潑金屬電極（活潑金屬電極（AlAg)：金屬本身失去電子。（如金屬本身失去電子。（如Fe、Cu等）等）

3、惰性電極惰性電極(C、Pt)：溶液中的陰離子溶液中的陰離子(還原性）失去電子。還原性）失去電子。溶液中的陽離子（氧化性）得電子。溶液中的陽離子（氧化性）得電子。不參與電極反應(yīng)，不參與電極反應(yīng)，電極材料；電極材料；離子的性質(zhì)離子的性質(zhì)二、電解規(guī)律二、電解規(guī)律、電解、電解時，如電解時，如電解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液等溶液陽極陽極 ： 4OH4e2H2O +O2陰極：陰極： 4H+ +4e2H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2O O2 +2H2 電解 電解后溶液中電解后溶液中PH值的變化？值的變化？實(shí)質(zhì)：電解水實(shí)質(zhì)：電解水分析：惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律：分析：惰性電極電解電解質(zhì)

4、溶液的規(guī)律：、電解、電解無氧酸溶液無氧酸溶液(氫氟酸除外氫氟酸除外)、不活潑金屬的、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液無氧酸鹽溶液，如電解鹽酸、，如電解鹽酸、CuCl2溶液等溶液等 電解后溶液中溶液電解后溶液中溶液PH值？值？陽極：陽極： 2Cl 2eCl2陰極：陰極： 2H+ +2e H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2HCl Cl2 + H2 電解電解鹽酸電解鹽酸實(shí)質(zhì)：電解質(zhì)本身被電解實(shí)質(zhì)：電解質(zhì)本身被電解、電解、電解不活潑金屬的含氧酸鹽不活潑金屬的含氧酸鹽時，電解質(zhì)和水都時，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解有一部分被電解，如電解CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶液溶液等。等。陽極陽極 ： 4OH4e2H2O

5、 +O2陰極：陰極： 2Cu2+ +4e2Cu總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2CuSO4 +2H2O 2Cu+O2 +2H2SO4 電解電解 電解后溶液中電解后溶液中PH？電解電解CuSO4溶液溶液、電解、電解活潑金屬的活潑金屬的無無氧酸鹽溶液氧酸鹽溶液時，電解質(zhì)和水時，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解都有一部分被電解，如電解NaCl溶液等。溶液等。 電解后原溶液中電解后原溶液中PH？陽極陽極 (C)： 2Cl 2eCl2陰極陰極 (C)： 2H+ +2e H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2NaCl+2H2O2NaOH+ Cl2 + H2 電解 （1 1） 在陽極，由于在陽極，由于 容易失去電子，被氧化生容易失去

6、電子，被氧化生成成 。 陽極方程式：陽極方程式： ; ; （2 2）在陰極，由于）在陰極，由于 容易得到電子被還原生成容易得到電子被還原生成 使使H H2 2O O 電離向右移動，因此陰極電離向右移動，因此陰極 濃度增大，濃度增大，PHPH 。 陰極方程式：陰極方程式： 。 2Cl- - 2e- = Cl22H+ + 2e- = H2 Cl-Cl2H+H2OH-增大增大三、電解原理的應(yīng)用三、電解原理的應(yīng)用1、氯堿工業(yè)、氯堿工業(yè)總化學(xué)方程式：總化學(xué)方程式： ; ;總離子方程式總離子方程式: . (3)(3)電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為：電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為： _ ，兩極極

7、板上都有氣，兩極極板上都有氣體產(chǎn)生，如何檢驗(yàn)氣體的種類？體產(chǎn)生，如何檢驗(yàn)氣體的種類？ NaOH2HClOH2NaCl2222電解OH2HClOH2Cl2222電解 陰極附近的溶液無色變?yōu)殛帢O附近的溶液無色變?yōu)榧t色紅色陽極陽極:產(chǎn)生產(chǎn)生刺激刺激氣體使?jié)駶櫄怏w使?jié)駶橩I淀粉試淀粉試紙變藍(lán)色紙變藍(lán)色. 陰極陰極: :產(chǎn)生產(chǎn)生無色、無味氣體無色、無味氣體(2)避免生成物H2和Cl2混合,因?yàn)? .(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應(yīng),使產(chǎn)品不純,反應(yīng)方程式: .第一個問題:Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸解決解決方法:使用離子交換

8、膜使用離子交換膜立式隔膜電立式隔膜電解槽解槽 提示：提示：第二個問題：精第二個問題：精制制食鹽水食鹽水 由于粗鹽中含有泥沙、由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42等雜質(zhì)，會在堿液中形成沉淀從而損壞離子等雜質(zhì)，會在堿液中形成沉淀從而損壞離子交換膜，那么如何除去這些雜質(zhì)呢？交換膜，那么如何除去這些雜質(zhì)呢？3、所有試劑只有過量才能除盡，你能設(shè)計一個、所有試劑只有過量才能除盡，你能設(shè)計一個合理的順序逐一除雜嗎？合理的順序逐一除雜嗎？2、用什么試劑除去、用什么試劑除去Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO421、用什么方法除去泥沙？、用什么方法除去泥沙？泥沙泥沙、Na+、 C

9、l-、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42-Na+、 Cl-、 .Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-NaNa+ +、 ClCl- -、 MgMg2+2+、 CaCa2+2+、 FeFe3+3+ 、引入引入BaBa2+2+ Na+、 Cl-、 Ca2+ 、 Ba2+ 、引入引入OH-Na+、 Cl-、CO32-、OH-Na+、 Cl-沉降沉降除泥沙除泥沙略過量略過量BaCl2 溶液溶液除除SO42-略過量略過量Na2CO3 溶液溶液除除Ca2+. Ba2+ 略過量略過量NaOH 溶液溶液除除Fe3+ , Mg2+ 適量適量HCl溶液溶液調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)PH 除除CO32- 、OH-

10、2、銅的電解精煉、銅的電解精煉、粗銅、粗銅:Zn、Fe、Ni、Ag、Au等等、粗銅的精煉、粗銅的精煉粗銅粗銅:陽極，陽極，純銅純銅:陰極，陰極， CuSO4:電解液電解液陽極：陽極： Zn 2eZn2+ Fe2eFe2+ Ni 2eNi2+ Cu2eCu2+ 陰極：陰極： Cu2+ +2eCu電解后硫酸銅溶液的電解后硫酸銅溶液的濃度略有減小濃度略有減小3、電鍍、電鍍、概念：應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層、概念：應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層 其它金屬或合金的過程。其它金屬或合金的過程。、電鍍池形成條件、電鍍池形成條件、鍍件作陰極鍍件作陰極、鍍層金屬作陽極鍍層金屬作陽極、含鍍層金屬陽離子

11、含鍍層金屬陽離子 的鹽溶液作電解液的鹽溶液作電解液、電鍍的特點(diǎn)、電鍍的特點(diǎn)電鍍液的組成及酸堿性保持不變電鍍液的組成及酸堿性保持不變4、電冶金屬、電冶金屬（冶煉活潑金屬鈉、鎂、鋁等）（冶煉活潑金屬鈉、鎂、鋁等）制取金屬鈉制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。通直流電后，通直流電后，陽極：陽極： 2Cl - 2e- = Cl2陰極：陰極：2Na+ + 2e- = 2Na總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2NaCl(熔融熔融) 2Na + Cl2 通電 結(jié)論：結(jié)論：電解法是冶煉金屬的一種重要方電解法是冶煉金屬的一種重要方 法，是法，是最強(qiáng)有力的氧化還原最強(qiáng)有力的氧化還原的手段。的手段。制取金屬鋁制取

12、金屬鋁電解熔融狀態(tài)的氧化鋁。電解熔融狀態(tài)的氧化鋁。陽極：陽極：6O 2- 12e- = 3O2陰極：陰極：4Al 3+ + 12e- = 4Al總反應(yīng)：總反應(yīng)：2Al2O3(熔融熔融) 4Al + 3O2 通電 冰晶石冰晶石寫出工業(yè)上電解氯化鎂冶煉金寫出工業(yè)上電解氯化鎂冶煉金屬鎂的電解方程屬鎂的電解方程 式式練習(xí)練習(xí) 1、分析下圖，哪個是原電池，哪個是電解池。、分析下圖，哪個是原電池，哪個是電解池。思考與訓(xùn)練思考與訓(xùn)練下列說法或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是（下列說法或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是（ ）A把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡銅片表面出現(xiàn)

13、氣泡B把銅片插入氯化鐵溶液中，在銅片表面出把銅片插入氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵現(xiàn)一層鐵C把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速度加快氯化銅溶液，氣泡放出速度加快D與電源負(fù)極相連的是電解槽的陰極與電源負(fù)極相連的是電解槽的陰極B思考與訓(xùn)練思考與訓(xùn)練（02上海）上海）某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時，為使液，通電時，為使Cl2被完全吸收，制得有較強(qiáng)被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計了如圖的裝置，則對殺菌能力的消毒液

14、，設(shè)計了如圖的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是是 Aa為正極，為正極，b為負(fù)極；為負(fù)極；NaClO和和NaCl Ba為負(fù)極，為負(fù)極，b為正極；為正極；NaClO和和NaClCa為陽極，為陽極，b為陰極；為陰極；HClO和和NaCl Da為陰極，為陰極，b為陽極；為陽極；HClO和和NaClB負(fù)負(fù)正正變式訓(xùn)練：變式訓(xùn)練：電解電解KI溶液、溶液、MgCl2溶液。溶液。思考與訓(xùn)練思考與訓(xùn)練在在50mL 0.2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個電的硫酸銅溶液中插入兩個電極，通電電解極，通電電解(不考慮水分蒸發(fā)不考慮水分蒸發(fā))，則：，則： 若兩極

15、均為銅片，試說明電解過程中溶液溶若兩極均為銅片，試說明電解過程中溶液溶質(zhì)濃度將怎樣變化質(zhì)濃度將怎樣變化 。 若陽極為純鋅，陰極為銅片，陽極反應(yīng)式是若陽極為純鋅，陰極為銅片，陽極反應(yīng)式是 如果兩極均為銅片且不考慮如果兩極均為銅片且不考慮H+在陰極上放電在陰極上放電當(dāng)電路中有當(dāng)電路中有0.01mol電子通過時，陰極增重電子通過時，陰極增重 g，陰極上的電極反應(yīng)式是陰極上的電極反應(yīng)式是 。不變不變1.28Zn 2eZn2+Cu2+ +2eCu思考與訓(xùn)練思考與訓(xùn)練(2009惠州惠州) 利用電解實(shí)驗(yàn)可以制得純凈的利用電解實(shí)驗(yàn)可以制得純凈的Fe(OH)2白色沉淀，白色沉淀，如圖所示，已知兩電極的材料分別為

16、石墨和鐵。如圖所示，已知兩電極的材料分別為石墨和鐵。（1） a電極的材料應(yīng)為電極的材料應(yīng)為 ，電極反應(yīng)式，電極反應(yīng)式 。（2）電解液）電解液c可以是可以是 A.純水純水 B.NaCl溶液溶液 C.NaOH溶液溶液 D.CuCl2溶液溶液（3）d可以是可以是_， 作用是作用是 ，在加在加d之前對電解液之前對電解液c應(yīng)作何簡單處理？應(yīng)作何簡單處理？ 。（4）為了在較短時間內(nèi)看到白色沉淀，）為了在較短時間內(nèi)看到白色沉淀，可采取的措施是可采取的措施是 A.改用稀改用稀H2SO4作電解液作電解液B.適當(dāng)增大電源的電壓適當(dāng)增大電源的電壓C.適當(dāng)減小兩極間的距離適當(dāng)減小兩極間的距離D.適當(dāng)降低電解液的溫度適

17、當(dāng)降低電解液的溫度（5）若）若c用用Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時間后看到白色溶液，當(dāng)電解一段時間后看到白色Fe(OH)2沉淀沉淀，再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象是再反接電源電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象是?Fe Fe-2e- =Fe2+ BC隔絕空氣隔絕空氣苯苯加熱煮沸，排出溶解的加熱煮沸，排出溶解的O2BC白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色BC思考與訓(xùn)練思考與訓(xùn)練1、某同學(xué)按右圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。、某同學(xué)按右圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是下列說法正確的是 ( )A電解過程中，銅電極上有電解過程中，銅電

18、極上有H2產(chǎn)生產(chǎn)生B電解初期，主反應(yīng)方程式為：電解初期，主反應(yīng)方程式為：C電解一定時間后，石墨電極上有銅析出電解一定時間后，石墨電極上有銅析出D整個電解過程中，整個電解過程中，H的濃度不斷增大的濃度不斷增大用鉑電極電解用鉑電極電解CuSO4溶液，當(dāng)溶液，當(dāng)Cu2+濃濃度降低至原來一半時停止通電，若加度降低至原來一半時停止通電，若加入下列物質(zhì)能使溶液恢復(fù)成原來濃度入下列物質(zhì)能使溶液恢復(fù)成原來濃度的是的是 A無水無水CuSO4 BCuO CCu(OH)2 DCuSO45H2O( B )思考與訓(xùn)練思考與訓(xùn)練工業(yè)上采用工業(yè)上采用Fe、C為電極電解為電極電解K2MnO4溶液溶液制制KMnO4。電解時電解

19、時,應(yīng)以應(yīng)以 作陰極，作陰極， 電解過程中陰極附近溶液電解過程中陰極附近溶液pH將會將會 , 陽極反應(yīng)式為陽極反應(yīng)式為 , 總電解反應(yīng)式為總電解反應(yīng)式為 。 Fe增大增大鞏固與訓(xùn)練鞏固與訓(xùn)練 將等物質(zhì)的量濃度的將等物質(zhì)的量濃度的CuSO4和和NaCl溶液等體積混合后，用石墨溶液等體積混合后，用石墨電極進(jìn)行電解。電極進(jìn)行電解。C鞏固與訓(xùn)練鞏固與訓(xùn)練則上列說法正確的是：則上列說法正確的是：( )A陽極產(chǎn)物一定是陽極產(chǎn)物一定是Cl2，陰極產(chǎn)物一定是，陰極產(chǎn)物一定是CuBBC段表示在陰極上是段表示在陰極上是H+放電產(chǎn)生了放電產(chǎn)生了H2C整個過程中陽極先產(chǎn)生整個過程中陽極先產(chǎn)生Cl2，后產(chǎn)生，后產(chǎn)生O2

20、DCD段表示陽極上段表示陽極上OH-放電破壞了水的電放電破壞了水的電離離 平衡，產(chǎn)生了平衡，產(chǎn)生了H+電解過程中，溶液電解過程中，溶液pH隨時間隨時間t變化的曲線如上圖。變化的曲線如上圖。（天津高考（天津高考12 ）金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是備高純度的鎳，下列敘述正確的是 （ ） （已知：氧化性（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+）A陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式： Ni2+ + 2e = NiB電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極

21、質(zhì)量的電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等增加相等C電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+ 和和Zn2+D電解后，電解槽底部的陽極泥中只有電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和和PtD思考與訓(xùn)練思考與訓(xùn)練用兩只惰性電極插入用兩只惰性電極插入100mLCuSO4溶液溶液中，通電電解。當(dāng)溶液的中，通電電解。當(dāng)溶液的pH值由值由60下降到下降到20 (電解過程中溶液體積變化電解過程中溶液體積變化忽略不計忽略不計)，陰極析出銅的質(zhì)量，陰極析出銅的質(zhì)量 （ ） 16 32 64 128有關(guān)電解的計算有關(guān)電解的計算電子守恒規(guī)律應(yīng)用電子守恒規(guī)律應(yīng)用思考與訓(xùn)練思考與訓(xùn)練用惰性電極電解用惰性電極電解M(NO3)的水溶液，當(dāng)?shù)乃芤海?dāng)陰極上增重陰極上增重ag時，在陽極上同時產(chǎn)生時，在陽極上