第二节 电解池

B.铂片端作阴极，发生氧化反应 C.铅笔端有少量的氯气产生 D.a点是负极，b点是正极
祝你成功
6、电解本质：
阳极（和原电池正极相连）：发生氧化反应
阴极（和原电池负极相连）：发生还原反应
7.电解时电极产物的判断(惰性电极) 电极产物决定于电解质溶液中离 子的放电能力：
阴离子失去电子而阳离子得到电子 的过程叫放电。 离子得失电子的能力 影响离子放电的因素： 离子的浓度
Na2SO4溶液
阳极： 2Cl- - 2e- = Cl2 ↑ 阴极： 2H++2e- = H2 ↑ 总反应： 2HCl
通电
H2 ↑ +Cl2 ↑
- 通电 + 2H +2Cl
H2 ↑ +Cl2 ↑
阳极： 2Cl- - 2e- = Cl2 ↑
2++2e- = Cu Cu 阴极：
总反应： CuCl2
通电
2.电解池：
把电能转变为化学能的装置，叫做 电解池或电解槽。
3.构成电解池的条件：
①、直流电源； ②、阴阳电极：
C
C
阳极
阴极
与电源负极相连的电极为阴极； 与电源正极相连的电极为阳极。 ③、电解质溶液或熔融电解质；
2、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池?
4、反应原理 思考与交流：电子的流向、电极反应及总反 应、电解质溶液中离子的流向？
练习5、从H+、Cu2+、Na+、SO42-、Cl-、OH六种离子中选取一些恰当的组成电解质，按下 列要求进行电解。 （1）、以碳棒为电极，使电解质质量减小， 水质量不变，进行电解，则可采用的电解质 是 。 HCl 、CuCl2 （2）、以碳棒为电极，使电解质质量不变， 水质量减小，进行电解，则可采用的电解质 是 H2SO4 、Na2SO4 、 NaOH 、 NaHSO4 。 （3）、以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解 质和水质量都减小，进行电解，则可采用的电 解质是 NaCl 、 CuSO4 。
2013届高三化学第一轮复习
2013年高考考试说明
1．了解电解池的工作原理，能写出电 极反应式和总反应方程式； 2．理解电解原理及利用电解原理的创 新实验设计； 3．能应用电解原理解决工业、生产、 生活中的实际问题。

练习1、镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代 生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质 溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行： Cd + 2NiOOH + 2H2O A．充电时阳极反应：
电解质溶液硫酸铜的浓度略有减小。
（08天津高考）金属镍有广泛的用途。粗镍中含 有少量Fe、Zn、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Fe2+＜Ni2+＜Cu2+） D A．阳极发生还原反应，其电极反应式： Ni2+ + 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Fe2+ 和Zn2+ D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
5、电解池中阴阳极的判断 （1）、根据电源正负极判断: 与电源负极相连的为阴极，与电源 正极相连的为阳极； （2）、根据电子流动的方向判断:
电子流出的一极为阳极，电子流进的 一极为阴极； （3）、根据发生的反应判断:
发生氧化反应的一极为阳极；发生还 原反应一极的为阴极。
练习3：（2007 上海）某学生设计了 一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先 用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后 平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔 在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此， 下列叙述正确的是: D A.铅笔端作阳极，发生还原反应
你发现了什么规律？
4、试写出以石墨为电极分别电 解下列溶液的电极反应式和电解总反 应式： 1、硫酸 2、氢氧化钠 3、硫酸钠 4、盐酸 5、氯化铜 6、氯化钠 7、硫酸铜
阳极：4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ↑ 阴极： 4H + 4e = 2H2 ↑
+ -
总反应： 2H2O
-
通电
2H2 ↑+O2 ↑
2）电解质溶液的浓度保持不变
三、铜的电解精炼
阳极： Cu - 2e- = Cu2+ 杂质比铜活泼的Zn、Fe等：
Zn -2e- = Zn2+
Fe - 2e- = Fe2+
活泼性在铜之后的银、金等：
还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单质 的形式留在溶液中，成为阳极泥。 阴极： Cu2++ 2e- = Cu
2)、阴极: 放电顺序：就是看得电子能力 无论是惰性电极还是活性电极都不参 与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离 子。 阳离子在阴极上放电顺序是：
2+ + Ag >Hg ＞Fe3+>Cu2+>H+ （酸）
>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> H+（水)
> Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
Ⅱ）、电解过程中溶液pH的变化规律
（ 1 ）、电解时，只生成 H2 而不生成 O2 ， 则溶液的pH 增大 。 （ 2 ）、电解时，只生成 O2 而不生成 H2 ， 则溶液的pH 减小 。
（ 3）、电解时，既生成H2 又生成 O2 ，则 实际为电解水。 ①、若为酸性溶液，则溶液的pH 减小 ， ②、若为碱性溶液，则溶液的pH 增大 ， ③、若为中性溶液，则溶液的pH 不变。
第二个问题：精制食盐水
提示：
增大 不变
H2O
活泼金属的 含氧酸盐 无氧酸
不活泼金属 的无氧酸盐
Na2SO4 HCl
CuCl2 NaCl CuSO4 阳极2Cl—-2e— =Cl2↑ 阴极：4H++4e—=2H2↑ 阳极2Cl—-2e- =Cl2↑ 阴极：Cu2++2e— =Cu 阳极2Cl—-2e— = Cl2↑ 阴极：2H2O+2e— =H2↑+2OH阴极：2Cu2++4e—=2Cu 阳极：4OH—-4e— =O2↑+2H2O
第一个问题:
(1)、避免Cl2接触NaOH溶液会反应, 使产品不纯,反应方程式：
Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O
(2)、避免生成物H2和Cl2混合,因为： 混合遇火或遇强光爆炸
解决方法:使用离子交换膜
(1)、生产设备名称： + Cl2 H2 阳离子交换膜电解槽 阳离子交换膜：只允 NaOH 溶液 许阳离子通过，把电 淡盐水 解槽隔成阴极室和阳 Na+ 极室。 (2)、离子交换膜的作用： a、防止Cl2和H2混 合而引起爆炸 精制 水(含少量 b、避免Cl2与NaOH反 饱和食盐水 NaOH) 应生成NaClO影响NaOH的 产量。
2CuSO4+2H2O 2Cu +2H2O
2+
通电
通电
2H2 SO4+O2 ↑+2Cu 4H++O2 ↑+2Cu
电解 类型
举 例 物质类别 含氧酸 强碱 实例 H2SO4 NaOH
电极反应
溶液pH 变化 减小
溶液复
原方法
水 电 解
溶 质 电 解
阳极：4OH—-4e— =O2↑+2H2O 阴极：4H++4e— =2H2↑
8、常见阴阳离子放电顺序 放电顺序：就是看失电子能力 1)、阳极：
①、活性材料作电极时： （根据金属活动性）金属在阳极失电子 被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易 在电极上放电。 ②、用惰性电极(Pt、Au、石墨等)时： 溶液中阴离子的放电顺序（由易到难） 是： S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 -、 SO42- 等含氧酸根离子 >F-
电解必须建立在电离的基础上
二、电镀
1、定义： 利用电解原理在某些金属的表面镀 上一薄层其它金属或是合金的过程。 2、目的： 使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观 和表面硬度。 3、电镀材料的选择： 阴极——镀件 阳极——镀层金属 电镀液——含有镀层金属离子的溶液
4、电镀的特点： 1）阳极本身参加电极反应
浓度增大PH 增大
+ + 2e- = H ↑ 2H 2 阴极方程式：
总化学方式：
2NaCl+2H2O
总离子方程式:
通电
H2 ↑ +Cl2 ↑ +2NaOH
2Cl-+2H2O
通电
H2 ↑ +Cl2 ↑ +2OH-
3、电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象 为：__阴极附近的溶液无色变为红色 ， 两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种 类？ 阳极:把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附 近,产生气体可以使湿润KI淀粉试纸变蓝色.
四、氯碱工业
想一想：在左面的电 解饱和食盐水的实验 中，电解产物之间可 能发生哪些化学反 应 ？
以氯碱工业为基础的化工生产
电解饱和食盐水
湿氢气 H2
湿氯气
液碱 含氯漂白剂
Cl2
NaOH
金属冶炼 有机合成
HCl 盐酸
有机合成氯化 物合成农药
有机合成、造纸 玻璃、肥皂 纺织、印染
1、在NaCl溶液中,NaCl电离出 Na+、Cl- ，
9、电极反应式和电解总反应式的书写
（1）、阳极： 如：惰性电极电解氯化铜溶液。 失电子的一极,发生氧化反应,需判断什么物 质发生了氧化反应,生成了什么物质。 阳极的电极反应：2Cl- - 2e- = Cl2↑ （2）、阴极： 得电子的一极,发生还原反应,需判断什么物 质发生了还原反应,生成了什么物质。 阴极的电极反应：Cu2+ + 2e- = Cu 总反应式 = 阳极反应式 + 阴极反应式 电解总反应: 电解 CuCl2 Cu+Cl2↑