高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 6.3 電解池的工作原理及應(yīng)用課件 蘇教版-蘇教版高三全冊化學(xué)課件

1、考點(diǎn)1:電解原理 【核心知識自查】1.電解池(1)電解池:把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。(2)構(gòu)成條件有與直流電源相連的兩個電極;電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì));形成閉合回路。(3)工作原理(以惰性電極電解CuCl2溶液為例)總反應(yīng)離子方程式:Cu2+2Cl- Cu+Cl2 電解=電極陰極:與電源_相連,_電子,發(fā)生_反應(yīng)。陽極:與電源_相連,_電子,發(fā)生_反應(yīng)。電子和離子的移動方向(惰性電極) 負(fù)極得到還原正極失去氧化 特別提醒金屬活動性順序中銀以前的金屬(含銀)作電極時,由于金屬本身可以參與陽極反應(yīng),稱為金屬電極或活性電極(如Zn、Fe、Cu、Ag等);金屬活動性順序中銀以后的金屬或非金屬作電極時

2、,稱為惰性電極,主要有鉑(Pt)、石墨等。電解時,在外電路中有電子通過,而在溶液中是靠離子移動導(dǎo)電,即電子不通過電解質(zhì)溶液。2.電極反應(yīng)式的書寫步驟 特別提醒書寫電解池的電極反應(yīng)式時,可以用實(shí)際放電的離子表示,但書寫電解池的總反應(yīng)時,弱電解質(zhì)要寫成分子式。如用惰性電極電解食鹽水時,陰極反應(yīng)式為2H+2e-=H2(或2H2O+2e-=H2+2OH-);總反應(yīng)離子方程式為2Cl-+2H2O 2OH-+H2+Cl2。電解水溶液時,位于H+、OH-之后的離子一般不參與放電,如K+Al3+不可能在陰極放電,即不可能用電解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金屬。Fe3+在陰極上放電時生成Fe2+

3、而不是得到單質(zhì)Fe。電解=3.惰性電極電解電解質(zhì)溶液的四種類型【基礎(chǔ)小題診斷】判斷正誤(正確的打“”,錯誤的打“”)(1)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電與金屬導(dǎo)電均屬于物理變化。()提示:。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過程是陰陽離子在兩極得失電子發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程,屬于化學(xué)變化,金屬導(dǎo)電是電子的移動,屬于物理變化。(2)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2能設(shè)計成電解池。 ()提示:。電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,所以不論自發(fā)、不自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)理論上均可設(shè)計成電解池;如用Zn作陽極、惰性電極作陰極,電解硫酸溶液,電池反應(yīng)即為上述反應(yīng)。(3)用惰性電極電解飽和氫氧化鈉溶液,溶液的pH增大。()提示:。電解氫氧化鈉溶

4、液相當(dāng)于電解水,飽和溶液的濃度不發(fā)生變化,pH不變。(4)若用惰性電極電解CuSO4溶液一段時間后,需加入98 g Cu(OH)2固體,才能使電解質(zhì)溶液復(fù)原,則這段時間,整個電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA。()提示:。98 g Cu(OH)2的物質(zhì)的量為1 mol,相當(dāng)于電解了1 mol的CuSO4后,又電解了1 mol的水,所以轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA+2NA=4NA。(5)電解過程中陰離子向陰極定向移動。()提示:。電解過程中陰離子向陽極定向移動,陽離子向陰極定向移動。(6)電解鹽酸、硫酸等溶液,H+放電,溶液的pH逐漸增大。()提示:。電解鹽酸,pH變大;電解硫酸,實(shí)際是電解水,pH變小。(7)

5、直流電源跟電解池連接后,電子從電源負(fù)極流向電解池陽極。()提示:。直流電源跟電解池連接后,電子從電源負(fù)極流向電解池陰極。考點(diǎn)2:電解原理的應(yīng)用 【核心知識自查】1.電解飽和食鹽水(1)原理(2)裝置 裝置裝置離子交換膜電解槽離子交換膜電解槽陽極陽極鈦網(wǎng)鈦網(wǎng)( (涂有鈦、釕等氧化物涂層涂有鈦、釕等氧化物涂層) )陰極陰極碳鋼網(wǎng)碳鋼網(wǎng)陽離子陽離子交換膜交換膜只允許陽離子通過只允許陽離子通過, ,能阻止陰離子和氣體通過能阻止陰離子和氣體通過將電解槽隔成陽極室和陰極室將電解槽隔成陽極室和陰極室2.電解精煉銅注意:電解精煉銅時,陽極質(zhì)量減小,陰極質(zhì)量增加,溶液中的Cu2+濃度減小。 3.電鍍右圖為金屬表

6、面鍍銀的工作示意圖,據(jù)此回答下列問題:(1)鍍件作_極,鍍層金屬銀作_極。(2)電解質(zhì)溶液是_。(3)電極反應(yīng)陽極:Ag-e-=Ag+陰極:Ag+e-=Ag(4)特點(diǎn):_極溶解,_極沉積,電鍍液的濃度_。 陰陽AgNO3溶液等含鍍層金屬陽離子的鹽溶液陽陰不變4.電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。(1)冶煉鈉2NaCl(熔融) 2Na+Cl2電極反應(yīng):陽極:2Cl-2e-=Cl2陰極:2Na+2e-=2Na電解=(2)冶煉鋁2Al2O3(熔融) 4Al+3O2電極反應(yīng):陽極:6O2-12e-=3O2陰極:4Al3+12e-=4Al電解=【基礎(chǔ)小題診斷】判斷正誤(正

7、確的打“”,錯誤的打“”)(1)電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和Al2O3,也可以電解MgO和AlCl3。()提示:。氧化鎂的熔點(diǎn)高,不能電解氧化鎂制取鎂,氯化鋁是共價化合物,熔融時不導(dǎo)電。(2)根據(jù)得失電子守恒可知電解精煉銅時,陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量相等。()提示:。電解精煉銅時,陰極析出的只有Cu,而陽極減少的有活潑的Zn、Fe、Ni等形成陽離子存在于溶液中,不活潑的Ag、Au等形成陽極泥沉在底部,故兩極的質(zhì)量變化不相等。(3)電鍍過程中,溶液中離子濃度不變。()提示:。電鍍過程中陽極質(zhì)量減輕就等于陰極質(zhì)量增加,電鍍液中離子濃度保持不變。(4)電解飽和食鹽水時,兩個電極均不能用金屬材料。()提示:。陽極用惰性電極,陰極可以采用金屬材料作電極。(5)電解精煉時,陽極泥可以作為提煉貴重金屬的原料。()提示:。電解精煉銅時,陽極泥可以作