第八单元 电解池

（3）电解原理： 电解原理： 电子流向： ①电子流向： 离子流向： ②离子流向： 电极反应： ③电极反应： 阳极： 阳极： 发生氧化反应 电极材料或溶液中的阴离子失去电子 阴极： 阴极： 发生还原反应 电解质溶液中的阳离子得到电子
（4）放电顺序： 放电顺序： 阳极： 阳极： ①若为活性电极（Ag以前），则是电极本身失电子 若为活性电极（Ag以前），则是电极本身失电子 以前）， 变成离子进入溶液 若为惰性电极，则是溶液中的阴离子“ ②若为惰性电极，则是溶液中的阴离子“争”先放电 阴离子在阳极上的放电顺序（ 阴离子在阳极上的放电顺序（失e－）： 等含氧酸根离子(NO S2->I->Br->Cl->OH->等含氧酸根离子(NO3-、SO42- )>F阴极： 阴极： 无论是活性或惰性电极都是溶液的阳离子“争”先放 无论是活性或惰性电极都是溶液的阳离子“ 电 阳离子在阴极上的放电顺序( 阳离子在阴极上的放电顺序(得e－)： Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> H+(水)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
2、高考热点 、
（1）池型的判断： ）池型的判断：
有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池； 有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池； 多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池， 多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余都是在 原电池带动下的电解池。 原电池带动下的电解池。
（2）电极的判断： ）电极的判断： （3）电极产物的判断： 熟悉离子放电顺序 ）电极产物的判断： （4）金属性强弱的比较： ）金属性强弱的比较： 原电池：金属性（负极＞正极） 原电池：金属性（负极＞正极） 电解： 电解：在阴极上先放电的金属离子对应金属的金属性弱 变化： （5）判断溶液的 变化： ）判断溶液的pH变化 先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。 先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。
实质
装置名称 电极名称 电极反应 反应 反应 电
电解
练习： 练习：
1、 （02广东）在原电池和电解池的电极上所发生的 、 广东） 广东 反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（ 反应，同属氧化反应或同属还原反应的是（BC ） A、原电池正极和电解池阳极所发生的反应 、 B、原电池正极和电解池阴极所发生的反应 、 C、原电池负极和电解池阳极所发生的反应 、 D、原电池负极和电解池阴极所发生的反应 、
精制饱和NaCl 精制饱和
生产设备名称： 生产设备名称： 离子交换膜电解槽 阳离子交换膜： 只允许阳离子 阳离子交换膜： 只允许阳离子(Na+)通过，把电解槽 通过， 通过 隔成阴极室和阳极室。 隔成阴极室和阳极室。 反应原理： 反应原理： 阳极： 阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑ 阴极： 阴极：2H＋＋2e－＝H2↑ 总反应： 总反应：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑ 产物的检验： 产物的检验： 离子交换膜的作用： 离子交换膜的作用： 将电解槽隔成阴极室和阳极室， ①将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子 通过， 和气体通过。 (Na+)通过，而阻止阴离子 －、OH－)和气体通过。 通过 而阻止阴离子(Cl 和气体通过 防止氯气和氢气混合而引起爆炸。 ②防止氯气和氢气混合而引起爆炸。 ③避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化 钠的产量。 钠的产量。
4、电冶金: 电冶金:
概念：使矿石中的金属离子获得电子， 概念：使矿石中的金属离子获得电子，从它们的 化合物中还原出来。 化合物中还原出来。 还原反应） Mn+ + ne- = M （还原反应） 电解是一种最强有力的氧化还原手段， 电解是一种最强有力的氧化还原手段，所以电解 法是冶炼金属的一种重要的方法。对于钠、 法是冶炼金属的一种重要的方法。对于钠、钙、镁、 铝等活泼的金属电解法几乎是唯一可行的工业方法。 铝等活泼的金属电解法几乎是唯一可行的工业方法。 如：高温下NaCl=Na++Cl高温下 通直流电后： 阴极： 通直流电后： 阴极：2Na++2e+ =2 Na 阳极： 阳极： 2Cl- - 2e- = Cl2 ↑ 总反应式： 总反应式： 2NaCl(熔融 = 2Na + Cl2 ↑ 熔融) 熔融
镀件
电镀池
含镀层金属离子的盐溶液
电镀液的组成及酸碱性保持不变
（3）现代氯碱工业：电解饱和食盐水制氯气和烧碱 ）现代氯碱工业： 氯碱工业（离子膜法） 氯碱工业（离子膜法） Cl2 H2
+
淡盐水 Cl2 H+ Na+
－
NaOH溶液 溶液
阳极室
Cl
－
阴极室
OH－ H2O含少量 含少量NaOH 含少量
Na+交换膜
电解特点： 电解特点： 粗铜中的铜“迁移”到纯铜上； ①粗铜中的铜“迁移”到纯铜上； 比铜活泼的金属： 、 、 只溶解 不析出； 只溶解， ②比铜活泼的金属：Zn、Fe、Ni只溶解，不析出； 比铜不活泼的金属： 、 不溶解 不溶解， ③比铜不活泼的金属：Au、Pt不溶解，而以单质 沉积形成阳极泥； 沉积形成阳极泥； ④CuSO4溶液的浓度 基本保持不变 。
阴极反应： Cu2+ +2e－＝Cu 阴极反应：
（2）电镀 ） 概念： 概念： 应用电解原理在某些金属表面镀上一层 其它金属或合金的过程。 其它金属或合金的过程。
－
+
镀层金属
电镀池形成条件： 电镀池形成条件： ① 镀件作阴极 ② 镀层金属作阳极 ③ 含镀层金属阳离子 的盐溶液作电解液。 的盐溶液作电解液。 电镀的特点： 电镀的特点：
练习： 练习：
1、（ 广东11）pH=a某电解质溶液中，插入两支 、（04广东 ） 某电解质溶液中， 、（ 广东 某电解质溶液中 惰性电极通直流电一段时间后，溶液的pH>a，则该电 惰性电极通直流电一段时间后，溶液的 ， 解质可能是（ 解质可能是（ A ） A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4 2、（ 、（2003广东 ）用惰性电极实现电解，下列说法 广东16）用惰性电极实现电解， 、（ 广东 正确的是( 正确的是 D ) A. 电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液 电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 不变 B. 电解稀氢氧化钠溶液，要消耗 电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液 故溶液pH减小 减小 C. 电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物 电解硫酸钠溶液， 质的量之比为1:2 质的量之比为 D. 电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物 电解氯化铜溶液， 质的量之比为1:1 质的量之比为
Hale Waihona Puke 、原电池和电解池的比较: 原电池和电解池的比较:
负 氧 正 还
原电池 正极、 正极、负极 负极：Zn－2e－＝Zn2+ 负极： － 正极： 正极：2H++2e－＝H2↑ Zn+2H+=Zn2++H2↑ 电极 电极 电 负极 正极 电 解
阳 氧 阴 还
电解池 阴极、 阴极、阳极 阴极：Cu2+＋2e－ = Cu 阴极： 阳极： 阳极：2Cl－－2e－= Cl2↑ CuCl2 电解 Cu+Cl2↑ 阴极 阳极 电 阳极 电 负极 质 正极, 电 正极 阴极
3、用铂电极电解CuSO4溶液，当铜离子浓度降到一 、用铂电极电解 溶液， 半时，停止通电，若使CuSO4溶液恢复到原浓度、原 溶液恢复到原浓度、 半时，停止通电，若使 体积，应加入适当物质是（ 体积，应加入适当物质是（ C ） A. CuSO4 C. CuO B. CuSO4 5H2O D. Cu(OH)2
4、 一种新型的燃料电池 ， 它以多孔镍板为电极插入 、 一种新型的燃料电池， KOH溶液中 然后分别向两极通入乙烷和氧气， KOH 溶液中 ， 然后分别向两极通入乙烷和氧气 ， 其总 溶液中， 反 应 为 ： 2C2H6+7O2+8KOH==4K2CO3+10H2O ， 有 关 此电池的推断正确的是（ 此电池的推断正确的是（ BC ） A．负极反应为 ．负极反应为14H2O+7O2+28e-==28OHB．放电一段时间后，负极周围的 减低 ．放电一段时间后，负极周围的pH减低 C．每消耗 则电路上转移的电子为14mol ．每消耗1molC2H6，则电路上转移的电子为 D．放电过程中KOH的物质的量浓度不变 ．放电过程中 的物质的量浓度不变
2、右图是电解CuCl2溶液的装置，其中 、d为石墨电 、右图是电解 溶液的装置，其中c、 为石墨电 则下列的判断正确的是( 极，则下列的判断正确的是 C ) A、a为负极，b为正极 、 为负极 为负极， 为正极 B、a为阳极，b为阴极 、 为阳极 为阳极， 为阴极 C、电解过程中，d电极质量增加 、电解过程中， 电极质量增加 D、电解过中，Cl－的浓度不变 、电解过中，
3、电解原理的应用: 电解原理的应用:
（1）铜的电解精炼 ） 阳极： 阳极： 杂质： 粗铜（杂质： Zn、Fe、Ni 、 Au、Pt ） 、 、 、 装置要求： 阴极：纯铜 装置要求： 阴极： 电解质溶液是： 电解质溶液是： CuSO4溶液 化学原理： 化学原理：
Zn－2e－＝Zn2+ ；Fe－2e－＝Fe2+ － 阳极反应： 阳极反应： － － Ni－2e ＝Ni2+ ；Cu－2e－＝Cu2+ － －
三、电解池
1、电解: 、电解 （1）定义： 定义： 电流通过电解质溶液而在 通过电解质溶液而在阴阳两极 使电流通过电解质溶液而在阴阳两极
上发生氧化还原反应的过程。 上发生氧化还原反应的过程。 氧化还原反应的过程 电解池： （2）电解池： ①工作原理： 电能转化为化学能 工作原理： 构成电解池的条件： ②构成电解池的条件： 与电源相连的两个电极；电解质溶液(或熔化 与电源相连的两个电极；电解质溶液 或熔化 的电解质) ；形成闭合回路 的电解质 阳 极 ----与电源的正极相连 ----与电源的正极相连 ----与电源的负极相连 ----与电源的负极相连 电极： ③电极： 阴 极 惰性电极 ---只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt) ---只导电 不参与氧化还原反应(C/Pt) 只导电, ---既导电又参与氧化还原反应 既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag) 活性电极 ---既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag)