17-18版：4.3.2电解原理的应用(步步高)
电解原理的应用思维导图
电解原理的应用思维导图1. 什么是电解？电解是指通过电流作用下，将电解质溶液或熔融态电解质分解成阳离子和阴离子的化学过程。
2. 电解原理电解原理是基于电解质的离子传导性质，当电解质溶液或熔融态电解质遇到外加电场时，正离子会由电极的负极吸引，而负离子会被阳极吸引，从而实现离子的分离和移动。
3. 电解的应用领域电解原理在许多领域中都得到了广泛的应用，下面是一些常见的应用领域：3.1 金属电解镀•金属电解镀是将金属离子在电解质溶液中被还原成金属沉积在工件表面的过程。
•电解镀可以提供优异的金属覆盖层，提高材料的抗腐蚀性、硬度和外观。
3.2 阴极保护•阴极保护是利用电流在金属表面产生的电化学反应，以减少金属腐蚀的过程。
•在阴极保护中，通常使用外加电源向金属提供电流，将金属设为阴极，使其成为电化学反应中的还原区，从而减少金属腐蚀。
3.3 电解水制氢•电解水制氢是利用电解原理将水中的氢离子氧化成氢气的过程。
•这种方法可用于制取氢气，可应用于氢能源技术和燃料电池领域。
3.4 电解制取金属•一些金属的提取和制备可以通过电解原理实现。
•例如，铝工业中使用的Hall-Héroult电解法用于制取铝金属。
3.5 电解分析•电解分析是利用电解原理对样品中的离子进行定量和定性分析的方法。
•电解分析可以根据电解过程中的电流、电压和时间等参数来确定样品中的离子含量。
4. 电解原理的优势和限制4.1 优势•电解是一种可控的化学过程，可以实现高纯度金属的制备。
•电解过程可以提供精确的分析结果，并且对微量元素具有较高的灵敏度。
4.2 限制•电解过程需要稳定的电源和电解质溶液，这增加了设备和操作的复杂性。
•某些电解过程可能需要高能耗和长时间的处理。
5. 总结电解原理是一种常见的化学过程，广泛应用于金属电解镀、阴极保护、电解水制氢、电解制取金属和电解分析等领域。
通过电解原理，我们可以实现金属镀层的制备、金属腐蚀的保护、氢气的制取，以及金属的提取和分析等应用。
2018版高中化学人教版选修4课件：4.3.2 电解原理的应用
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第2课时 电解原理的应用
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知识点1
知识点2
点拨以惰性电极电解电解质溶液,分析电解反应的一般方法是: ①分析电解质水溶液中可能存在的离子,然后分成阴、阳两组离 子。 ②分别对阴、阳两组离子根据放电难易排序,写出电极反应式。 ③合并两个电极反应式,得电解总反应式。
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3.计算类型 电解池中的有关计算主要包括: (1)根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、标 准状况下产生气体的体积等);(2)计算溶液的pH;(3)求相对原子质 量;(4)求某元素的化合价;(5)求化学式。
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第2课时 电解原理的应用
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二、电解池的有关计算 1.计算的原则 (1)阳极失去的电子数=阴极得到的电子数。 (2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等。 (3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。 2.解题方法 (1)根据守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产 物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。 (2)根据总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后 根据总反应式计算。 (3)根据关系式计算:根据得失电子守恒关系,在已知量与未知量 之间,建立计算所需的关系式。
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3.电解精炼铜
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第2课时 电解原理的应用
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高中化学人教版步步高选修4化学反应原理第四章 第三节 第2课时
第2课时 电解原理的应用[学习目标定位] 1.熟知电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜、电冶金的原理,会写其电极反应式及化学方程式。
2.学会电解的有关计算。
一 电解原理的应用1．电解硫酸铜溶液在硫酸铜溶液中,插入两个电极进行电解。
(1)若两极均为Pt 电极,则阳极反应式是4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑,阴极反应式是2Cu 2＋＋4e －===2Cu,电解的化学方程式是2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4。
(2)若两极均为铜片,则阳极反应式是Cu －2e －===Cu 2＋,阴极反应式是Cu 2＋＋2e －===Cu,电解过程中溶液的浓度不变。
(3)若阳极为锌片,阴极为铜片,则阳极反应式是Zn －2e －===Zn 2＋,电解过程中阳极锌片不断溶解,阴极铜片质量不断增加。
2．电解饱和食盐水(1)通电前,氯化钠溶液中含有的离子:Na ＋、Cl －、H ＋、OH －。
通电时Na ＋、H ＋移向阴极,H ＋放电,Cl －、OH －移向阳极,Cl －放电。
电极反应式为阳极:2Cl －－2e －===Cl 2↑(氧化反应)；阴极:2H ＋＋2e －===H 2↑(还原反应)；因H ＋放电,导致水的电离平衡H 2OH ＋＋OH －向右移动,致使生成NaOH 。
(2)电解的总反应式化学方程式:2NaCl ＋2H 2O=====电解H 2↑＋Cl 2↑＋2NaOH ；离子方程式:2Cl －＋2H 2O=====电解H 2↑＋Cl 2↑＋2OH －； 工业上习惯把电解饱和食盐水叫做氯碱工业。
3．电镀(1)根据下图,回答下列问题:①电极反应式阳极:Cu －2e －===Cu 2＋； 阴极:Cu 2＋＋2e －===Cu 。
②可观察到的现象是铁件表面镀一层红色的铜,铜片不断溶解。
③硫酸铜溶液浓度的变化是不变。
(2)电镀的概念是应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方法。
【新步步高】2018-2019学年高二化学人教版选修4课后作业：第四章 第三节 第2课时 电解原理的应用
第2课时 电解原理的应用[目标要求] 1.了解氯碱工业，电镀，冶金的原理。
2.掌握电解原理及其应用。
电解原理的应用1．氯碱工业：电解饱和食盐水，制取烧碱、氯气和氢气。
电极的反应式(并注明反应类型)阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑ (氧化反应)；阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑ (还原反应)。
总反应式：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑。
其中阴极反应中的H ＋是由水电离产生的。
2．电镀(1)电镀是应用电解的原理在金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。
(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 在电镀过程中，电镀液的浓度不变。
3．电解精炼(如电解精炼铜，杂质为铁、锌、金、银)(1)粗铜作阳极，电极反应Cu －2e －===Cu 2＋； 精铜作阴极，电极反应Cu 2＋＋2e －===Cu ；电解质溶液CuSO 4溶液。
(2) 活泼性较强的铁、锌以离子形式进入溶液，活泼性较差的金、银形成阳极泥。
4．电冶金制取金属Na 、Ca 、Mg 、Al 等活泼金属，很难用还原剂从它们的化合物中还原得到单质，因此必须通过电解熔融的化合物的方法得到。
如电解熔融的氯化钠可以得到金属钠：阴极：2Na ＋＋2e －===2Na ，阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑，总反应式：2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。
知识点一 氯碱工业1.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Cl 2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，以下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NaClB ．a 为负极，b 为正极；NaClO 和NaClC ．a 为阳极，b 为阴极；HClO 和NaClD ．a 为阴极，b 为阳极；HClO 和NaCl答案 B解析 电解饱和食盐水的方程式为2NaCl ＋2H 2O 电解,2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，NaOH 在阴极区生成，Cl 2在阳极区生成。
(教师参考)高中化学 4.3.2 电解原理的应用课件 新人教版选修4
通直流电后， 阳极： 2Cl - －2e- == Cl2↑ 阴极： 2Na+ + 2e- == 2Na
总反应：2Na精C选l(p熔pt 融) 通 电 2Na + Cl2 ↑ 2
－e- ＋
－＋
阴极
阳极
Cu
e-
oooooooo oooooooo oooooooo oooooooo oooooooo ooo
第4章 电化学基础
第三节 电解池 第2课时 电解原理的应用
精选ppt
1
二、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水以制造烧阳极，用含有镀层 金属离子的溶液作电镀液。在直流的作用下，镀层表面就覆 盖一层均匀光洁而致密的镀层。
3、电冶金
制取金属钠
电解熔融状态的氯化钠。
④电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变；
精选ppt
4
Cl2
Cu2+
Cl Cl
电解氯化铜溶液实验装置
精选ppt
单击电子流动
3
2、电解精炼铜原理：
①粗铜的溶解与纯铜的生成： 阳极（粗铜）：Cu －2e- = Cu2+ 阴极（纯铜）： Cu2+ + 2e- = Cu
②比铜活泼的金属：Zn.Fe.Ni只溶解，不析出；
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；
高中化学人教版配套课件 选修4 4.3.2 电解原理的应用
H2↑+2NaOH+Cl2↑。
在上述反应中, 由于 H+在阴极上得到电子而生成 H2, 破坏了附近水 的电离平衡, 促进了水继续电离, 结果阴极区溶液里 OH-的浓度增大而 呈碱性。
第2课时 电解原理的应用 问题 当堂 导学 检测第2课时 电ຫໍສະໝຸດ 原理的应用 目标 预习 导航 引导
课堂合作探究 课前预习导学 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
预习交流 2
在学习了电解原理之后, 甲、 乙两个小组提出了制取金属镁的方案: 甲小组: 用电解饱和 MgCl2 溶液制取镁。 乙小组: 用电解熔融的 MgCl2 制取镁。 你支持谁的观点, 为什么? 答案: 乙小组。由于 MgCl2 溶液中, 有 Mg2+和 H+, 水电离出的 H+优 先放电, 生成 H2 而得不到镁。
第2课时 电解原理的应用 目标 预习 导航 引导
课堂合作探究 课前预习导学 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
预习交流 1
电解过程中阴极、阳极附近溶液的 pH 有什么变化?为什么? 答案: 阴极附近溶液 pH 增大, 由于 H+放电, 导致水的电离平衡 H2O H++OH-向右移动, c( H+) <c( OH-) , 所以其附近 pH 增大。阳极附近 pH 减小, 由于阳极生成 Cl2, Cl2+H2O 2.电镀 ( 1) 电镀的含义: 电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层 其他金属或合金的方法。 ( 2) 电镀的目的: 电镀的目的主要是提高金属抗腐蚀能力、增加美观 和表面硬度。 HCl+HClO, 使其附近酸性增强。
第2课时 电解原理的应用 问题 当堂 导学 检测 一、电解原理的应用 活动与探究
2018步步高高中化学选修4第四章第三节第2课时
第2课时 电解原理的应用[目标要求] 1.了解氯碱工业，电镀，冶金的原理。
2.掌握电解原理及其应用。
电解原理的应用1．氯碱工业：电解饱和食盐水，制取烧碱、氯气和氢气。
电极的反应式(并注明反应类型)阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑ (氧化反应)；阴极：2H ＋＋2e －===H 2↑ (还原反应)。
总反应式：2NaCl ＋2H 2O=====电解2NaOH ＋Cl 2↑＋H 2↑。
其中阴极反应中的H ＋是由水电离产生的。
2．电镀(1)电镀是应用电解的原理在金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。
(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 在电镀过程中，电镀液的浓度不变。
3．电解精炼(如电解精炼铜，杂质为铁、锌、金、银)(1)粗铜作阳极，电极反应Cu －2e －===Cu 2＋； 精铜作阴极，电极反应Cu 2＋＋2e －===Cu ；电解质溶液CuSO 4溶液。
(2)4．电冶金制取金属Na 、Ca 、Mg 、Al 等活泼金属，很难用还原剂从它们的化合物中还原得到单质，因此必须通过电解熔融的化合物的方法得到。
如电解熔融的氯化钠可以得到金属钠：阴极：2Na ＋＋2e －===2Na ，阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑，总反应式：2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑。
知识点一 氯碱工业1.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Cl 2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图所示的装置，以下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NaClB ．a 为负极，b 为正极；NaClO 和NaClC ．a 为阳极，b 为阴极；HClO 和NaClD．a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl答案 B解析电解饱和食盐水的方程式为2NaCl＋2H2O电解,2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，NaOH在阴极区生成，Cl2在阳极区生成。
步步高化学反应原理知识点1 (电化学和反应热)
步步高化学反应原理知识点1 电化学知识点归纳（贴在106页）（2）蓄电池：正连正（原电池作正极，电解时连接电源正极作阳极），阳极是正极的逆反应；负连负（原电池作负极，电解时连接电源负极作阴极），阴极是负极的逆反应。
2、电解顺序：⑴阳极（失电子的能力）：活泼金属为阳极先失电子：①活泼性在银之前的金属（如：锌、铁、铜、银等）；②惰性电极（Pt、C）：S2- >I- >Br–>Cl- >OH- >含氧酸根⑵阴极（得电子的能力）：Ag+> Cu2+ >Zn2+ >H+ >‖Al3+>Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+（后面的金属在水溶液中不能析出）3、燃料电池(1)氢氧燃料电池①电解质是KOH溶液(碱性)：总反应方程式：2H2＋O2===2H2O。
负极：2H2－4e－＋4OH－===4H2O；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；②电解质是H2SO4溶液(酸性)：总反应方程式：2H2＋O2===2H2O。
负极：2H2－4e－===4H＋；正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O；③电解质是NaCl溶液(中性电解质) 总反应方程式：2H2＋O2===2H2O。
负极：2H2－4e－===4H＋；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；(2) 甲烷燃料电池(铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入甲烷、电解液有三种)①电解质是熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3) ：总反应方程式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。
负极：CH4－8e－＋4CO2－3===5CO2＋2H2O；正极：2O2＋8e－＋4CO2===4CO2－3；②酸性电解质(电解液为H2SO4溶液) 总反应方程式：CH4＋2O2===CO2＋2H2O。
负极：CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋；正极：2O2＋8e－＋8H＋===4H2O；③碱性电解质(铂为两极、电解液为KOH溶液) 总反应：CH4＋2O2＋2OH－===CO2－3＋3H2O。
人教版化学选修四——4.3.2电解的应用
)
正确解法：B
1．下列叙述正确的是(
)
A．在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的 氧化反应 B．用惰性电极电解硫酸钠溶液，阴阳两极产物的物质 的量之比为 1∶2 C．用惰性电极电解 NaCl 溶液，若有 1 mol 电子转移， 则生成 1 mol NaOH D．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
。
2．电镀 电镀是应用 电解 原理在某些金属表面镀上一薄层其他
金属 或 合金 的方法。
(1)电镀池的构成
镀金金属
待镀的金属制品
含有镀层金属离子的溶液
(2)电镀目的：使金属增强 抗腐蚀能力，增加美观和表 面
4．电冶金 (1)金属冶炼的本质：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。如 Mn＋＋ne－===M。 (2)电冶金：电解是最强有力的氧化还原手段，适用于 一些 活泼金属单质的制取，如冶炼 钠、钙、镁、铝 等活 泼金属。
。
思考讨论：电解精炼铜时，CuSO4 溶液的浓度是如何 变化的呢？为什么？ 答案：CuSO4 溶液的浓度减小。因为当阳极上的少量 Zn、Fe、Ni 放电的同时，阴极上 CuSO4 溶液中的 Cu2＋同 时放电，此时消耗溶液中的 Cu2＋。只有当阳极上 Cu 放电， 阴极上 Cu2＋放电时，溶液中 Cu2＋的物质的量才不会改变。 故溶液中 CuSO4 的浓度减小，但由于 Zn、Fe 等杂质很少， 故浓度变化很小。
电解池 阳极：氧化反应、 溶液中的阴离子失 电子或电极金属失 电子 阴极：还原反应， 溶液中的阳离子得 电子
电镀池 阳极：金属电 极失电子 阴极：电镀液 中镀层金属 的阳离子得 电子
原电池 电子 流向 导线 负极――→正极 阳离子向正极 移动 阴离子向负极 移动
4.3.2 电解原理的应用 课件(人教版选修4)
－ － ＋ －
作电解液。
－
在 0 ℃和 1×105 Pa 下， 用铂电极电解硫酸铜溶液， 当 阴极产生 6.4 g 铜时，阳极放出( A．1.12 L 氢气 C．2.24 L 氢气
＋ －
)
B．1.12 L 氧气 D．2.24 L 氧气
解析：用铂电极进行电解，两极反应为： 阴极：Cu2 ＋2e ===Cu 阳极：4OH －4e ===2H2O＋O2↑ 电解时阴极上流入的电子数等于阳极上流出的电子数， 且两极 1 产物的关系为 Cu―→ O2，阳极上产生气体为氧气，其体积为 2 6.4 g 1 － × ×22.4 L· mol 1＝1.12 L。 －1 2 64 g· mol 答案：B
＋ ＋ ＋ ＋ － ＋
Zn2 比 Ni2 氧化性弱，并不在阴极上析出，而是留在电解液里。
＋ ＋
阳极发生氧化反应，A 错误；电解过程中，阳极 Zn、Fe、Ni 溶 解，阴极只有 Ni 析出，两电极质量的改变不相等，B 错误；电解 液中除 Zn2 、Fe2 外，还有 Ni2 ，C 错误。
＋ ＋ ＋
答案：D
右图为电解饱和食盐水的简易装置， 下列有关说法正确的是( )
A．电解一段时间后，向蛋壳内的溶液 中滴加几滴酚酞，呈红色 B．蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应 C．铁丝表面生成的气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 D．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触
解析：碳棒在蛋壳内，溶液中的氯离子在该极失电子被氧化， 溶液中的 H 浓度不变，故 A 错误；蛋壳表面缠绕的铁丝作阴 极，氢离子在该极发生还原反应得到氢气，B 错误；铁丝表面 生成的气体是氢气，不能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，C 错 误；蛋壳在该实验中的作用是阻止气体通过，D 正确。 答案：D
17-18版：4.2化学电源(步步高)
第二节化学电源[学习目标定位] 1.知道化学电源的分类方法。
2.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。
3.了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。
一化学电池1．原电池的设计与判断(1)依据Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑设计原电池，可选用________作负极，________作正极，用导线连接后，置于电解质溶液________中。
(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，也能构成原电池，其电极反应式：负极为______________________；正极为______________________。
(3)若(2)题中电极材料选铜和铁，则电极反应式：负极为________________________，正极为________________________________，其电池总反应的离子方程式为________________________________。
以上三种电池并不能提供稳定的电流，为了能提供稳定的电流，人们根据原电池的原理，设计了多种多样的化学电池。
2．化学电池是将____________________的装置。
其种类很多，常分为以下三类。
请你举出生活中常见的电池，并将其分类填入下表。
化学电池是一类应用范围广、实用性强的电源，分为一次电池、二次电池(充电电池)、燃料电池(连续电池)。
使用后的废弃电池中含有汞、镉、铬、铅等大量的重金属和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。
废弃电池要进行回收利用。
1．下列说法错误的是()A．依据原电池的原理设计出了化学电源B ．原电池是化学电源的雏形C ．判断电池的正负极只需看其正负极材料的活泼性D ．氧化还原反应所释放的化学能，是化学电源的能量来源 2．下列说法中错误的是( )A ．化学电池是将化学能转变成电能的装置B ．化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等C ．化学电池供能稳定可靠，使用方便，易于维护D ．废旧电池可以随意丢弃二 常见的化学电池1．一次电池(1)碱性锌锰电池是一种常用的一次电池，其负极是________，正极是________，电解质溶液是________溶液。
20-21版：4.3.2 电解原理的应用（步步高）
4e－～ 2Cl2 (Br2、I2 )～O2～4H＋ ～4OH－～2H2～2Cu～4Ag
阳极产物
阴极产物
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随堂验收练习 03
1.关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是 A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B.电解液的成分都保持不变 C.阳极反应都只有Cu－2e－===Cu2＋
√D.阴极反应都只有Cu2＋＋2e－===Cu
2 析出金属银的物质的量是0.025 mol。
(3)B极的电极反应式为__2_H_2_O_－__4_e_－_=_=__=_4_H_＋_＋__O__2_↑__，析出气体_1_4_0__mL(标准 状况)。
解析 B是阳极，该极上是H2O失电子，电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑， 电路中转移电子0.025 mol，生成氧气是 0.025 mol＝0.006 25 mol，体积是
核心素养发展目标
1.变化观念与平衡思想：通过对氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金等原理 的分析，认识电能与化学能之间的能量转化。
2.证据推理与模型认知：建立电解应用问题的分析思维模型和电解相关计算的 思维模型，加深对电解原理的理解和应用。
内索引
NEIRONGSUOYIN
一、电解原理的应用 二、电解的有关计算 随堂验收练习 课时对点练
(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溶液，则： ①电解池中X极上的电极反应式是_2_H_＋__＋__2_e_－_=_=_=_H__2↑__，在 X极附近观察到的现象是_放__出__气__体__，__溶__液__变__红__。 ②Y电极上的电极反应式是_2_C_l_－_－__2_e_－_=_=__=_C_l_2↑_，检验该电 极反应产物的方法是_把__湿__润__的__淀__粉__碘__化__钾__试__纸__放__在__Y_电__极__ _附__近__，__试__纸__变__蓝__。
【步步高】高中化学 第1章 第2节 第2课时 电解原理的应用对点训练 鲁科版选修4
第2课时 电解原理的应用[目标要求] 1.了解电解饱和食盐水，铜的电解精炼，电镀的原理。
2.掌握电解原理及其应用。
1．电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气(1)装置(2)现象①阳极上：有气体产生。
②阴极上：有气体产生，阴极附近溶液变红。
(3)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 －―→Cl2↑＋2e －(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)。
(4)总反应化学方程式：2NaCl ＋2H2O=====通电2NaOH ＋Cl2↑＋H2↑。
离子方程式：2Cl －＋2H2O=====通电H2↑＋Cl2↑＋2OH －。
2．铜的电解精炼(1)装置(2)电极反应阳极：Cu―→Cu2＋＋2e －阴极：Cu2＋＋2e －―→Cu(3)阳极泥铜的电解精炼过程中，粗铜中不如铜活泼的金属与其他不溶性杂质混在一起沉积在电解池底部形成的物质。
3．电镀(1)定义：应用电解原理，在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。
(2)目的：使金属抗腐蚀能力增强且增加金属表面的耐磨性和美观性。
(3)电镀池构成镀层金属做阳极，镀件做阴极，含有镀层金属离子的盐溶液做电镀溶液。
知识点一 氯碱工业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答案 B解析 电解食盐水时发生的反应：阳极：2Cl －―→Cl2↑＋2e －阴极：2H2O ＋2e －―→H2↑＋2OH －总反应：2NaCl ＋2H2O=====通电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，滴加KI 溶液后发生反应：Cl2＋2I －===I2＋2Cl －，溶液呈棕色，B 正确；阴极附近产生大量的OH －，滴加酚酞后变红色，C 错误；电解后生成NaOH ，溶液呈碱性，D 错误。
21-22版：4.3.3 电解原理的应用（步步高）
(4)电镀的两个主要特点是什么？ 答案 ①阳极本身参与电极反应； ②电镀过程中相关离子的浓度、溶液pH等保持不变。
பைடு நூலகம்
2.电解精炼 粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质，常用电解的方法进行精炼。 (1)如何构成电解精炼铜的电解池？ 答案 粗铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液。 (2)写出其电极反应式。 答案 阳极：Cu－2e－===Cu2＋、Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋等； 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。
√B.电解熔融氧化镁制镁
C.电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极产物相同 D.常用电解法制取钠、镁、铝等是因为它们都是活泼金属
解析 氧化镁熔点高，很难熔化，常用电解熔融氯化镁制镁。
2.下列叙述正确的是
①工业上用电解熔融氯化钠的方法制取钠 ②可以用钠加入氯化镁的饱
和溶液中制取金属镁 ③用于冶炼铝的原料是氧化铝 ④加热氧化汞可
第3课时
电解原理的应用
学习目标
1.掌握电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜、电冶金的原理。 2.学会电解应用问题的分析方法，能正确书写电极反应式。
内容索引
一、氯碱工业(电解饱和食盐水的工业生产) 二、电镀和电解精炼 三、电冶金
课时对点练
一、氯碱工业(电解饱和食盐水的工业生产)
1.通电前，饱和食盐水中含有的离子有 Na＋、Cl－、H＋、OH－ 。 2.通电时，溶液中各离子的移动方向如何？写出其电极反应式。
练中感悟
1.如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下列有关说法不正确的是 A.装置中的离子交换膜只允许阳离子通过，
不允许阴离子通过
√B.装置中出口①处的物质是氢气，出口②
处的物质是氯气 C.除去杂质后的NaOH溶液从出口B处导出 D.转移0.8 mol电子时产生H2 8.96 L(标准状
人教版高中化学选修四课件4.3.2电解原理的应用.pptx
⑶、电镀的特点
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
4、电冶金（冶炼活泼金属钠、镁、铝等）
制取金属钠
电解熔融状态的氯化钠。
通直流电后，
阳极： 2Cl-－2e-==Cl2↑ 阴极： 2Na++2e-==2Na
总反应： 2NaCl(熔融)2N通a电+Cl2↑
结论：电解法是冶炼金属的一种重要方 法，是最强有力的氧化还原的手段。
Cl-、OH-
在阳极，由于容易失去电子，被氧化生成。
阳极方程式：; Cl-
Cl2
（2）在阴极，2由C于l--2容e-易=C得l2到电子被还原生成．
使H2O电离向右移动H，+因此阴极浓度增大，PH。 H2
OH阴极方程增式大：。
2H++2e-=H2
电解
总化学方程式：2;NaCl 2H 2O Cl 2 H 2 2NaOH
由外电源决定 阳极：连电源正极阴极：连电源负极
电源负极→阴极→阳极→电源正极
电流方向
（外电路）正极→负极
电源正极→阳极→阴极→电源负极
电极反应 能量转化
应用
负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极：2H++2e-=H2↑（还原原应）
化学能→电能 设计电池、金属防腐
阳极：2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应) 阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应)
(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,
反应方程式:. Cl2+2NaOH=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
【步步高】2017版高考化学一轮复习-第6章-化学反应与能量-第23讲-电解池-金属的电化学腐蚀与防护课件
NaCl恰好电解完毕，溶液变为NaOH溶液，n(NaOH)＝n(NaCl)＝0.01 mol， c(NaOH)＝0.1 mol· L－1。
＋＋4e－===4Ag 4Ag 阴极反应式______________________________________________； ＋＋2H O 电解 ＋ 4Ag 4Ag ＋ O ↑ ＋ 4H ===== 2 2 总反应离子方程式_____________________________________________ 。
3.电解精炼铜 (1)电极材料：阳极为 粗铜 （杂质Zn，Fe，Ni）；阴极为 (2)电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。 (3)电极反应： 阳极： Zn－2e－===Zn2＋ 、 Fe－2e－===Fe2＋ 、Ni－2e－===Ni2＋ 、 纯铜 。
Cu－2e－===Cu2＋
； 。
阴极： Cu2＋＋2e－===Cu。
(3)电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋、OH－之后的离子一般不参与
放电。
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考点二 电解原理的应用
1
知识梳理
1.电解饱和食盐水 (1)电极反应
－－2e－===Cl ↑ 2Cl 阳极反应式： 2
( 氧化 ( 还原
反应) 反应)
阴极反应式： 2H＋＋2e－===H2↑ (2)总反应方程式
电解 2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 电解 离子反应方程式：2Cl ＋2H2O=====2OH－＋H2↑＋Cl2↑
电解 Fe(OH) ↓＋H ↑ Fe＋2H2O ===== 总反应化学方程___________________________________________ 。 2 2
电解 2 ＋ － Mg ＋2Cl ＋2H2O ===== Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑ 。 总反应离子方程式______________________________________________
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第2课时电解原理的应用[学习目标定位] 1.熟知电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜、电冶金的原理，会写其电极反应式及化学方程式。
2.学会电解的有关计算。
一电解原理的应用1．电解硫酸铜溶液在硫酸铜溶液中，插入两个电极进行电解。
(1)若两极均为Pt电极，则阳极反应式是________________________________，阴极反应式是________________________，电解的化学方程式是____________________________。
(2)若两极均为铜片，则阳极反应式是________________________，阴极反应式是__________________________，电解过程中溶液的浓度________。
(3)若阳极为锌片，阴极为铜片，则阳极反应式是________________________，电解过程中________________________________________。
2．电解饱和食盐水(1)通电前，氯化钠溶液中含有的离子：____________________________。
通电时________________移向阴极，________放电，________________移向阳极，__________放电。
电极反应式为阳极：____________________________(________反应)；阴极：____________________________(________反应)；因________放电，导致水的电离平衡H2O H＋＋OH－向右移动，致使生成________。
(2)电解的总反应式化学方程式：_______________________________________________________；离子方程式：______________________________________________________；工业上习惯把电解饱和食盐水叫做____________。
3．电镀(1)根据下图，回答下列问题：①电极反应式阳极：________________________________________________________________________；阴极：________________________________________________________________________。
②可观察到的现象是铁件表面镀__________________，铜片____________。
③硫酸铜溶液浓度的变化是________。
(2)电镀的概念是应用________原理在某些金属表面镀上一薄层其他________或________的方法。
(3)电镀池的构成：一般都是用________________________________作电镀液；把____________浸入电镀液中与直流电源的正极相连，作为阳极；________________与直流电源的负极相连，作阴极。
4．电解精炼铜(1)粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质，常用电解的方法进行精炼。
其电解池的构成是用________作阳极，用________作阴极，用________作电解质溶液。
(2)电极反应式：阳极为__________________________、______________________、________________________等，阴极为________________________。
(3)电解精炼铜的原理是__________________________失去电子，产生的阳离子残留在溶液中，______________________以金属单质的形式沉积在电解槽的底部，形成阳极泥，粗铜中的铜在纯铜上析出。
5．电冶金(1)金属冶炼的本质：使矿石中的________获得电子，从它们的化合物中________出来。
如M n＋＋n e－===M。
(2)电解法用于冶炼较活泼的金属如：K、Na、Mg、Al等，但不能电解其盐溶液，应电解其熔融态。
如：电解熔融的氯化钠可制取金属钠：阳极反应式：____________________________________________________；阴极反应式：_____________________________________________________；总反应：________________________________________________________________________。
电解原理的应用(1)氯碱工业：用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH、Cl2、H2，并以它们为原料生产一系列化工产品。
(2)电镀的特点是阳极本身参与电极反应，电镀过程中相关离子的浓度、溶液pH等保持不变。
(3)电解精炼中，比需要精炼的金属活泼的杂质溶解，而不比需要精炼的金属活泼的杂质会沉积(如精炼镍时Cu也会沉积)。
1．在铁制品上镀一层一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是()A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B．铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D．锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子2．某同学设计一个燃料电池(如下图所示)，目的是探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题：(1)通入氢气的电极为________(填“正极”或“负极”)，负极的电极反应式为____________________。
(2)石墨电极为________(填“阳极”或“阴极”)，反应一段时间后，在乙装置中滴入酚酞溶液，________(填“铁极”或“石墨极”)区的溶液先变红。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
精铜电极上的电极反应式为____________________________________________________________________________________________________。
二电解的有关计算例用惰性电极电解一定浓度的CuSO 4溶液时，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后，恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。
则电解过程中转移的电子的物质的量为()A．0.4mol B．0.5molC．0.6mol D．0.8mol1.计算类型电解的相关计算包括两极产物的定量计算(如质量、气体的体积、某元素的化合价、溶液的pH及物质的量浓度等)。
2．方法技巧(1)得失电子守恒法计算：用于串联电路，通过阴阳两极的电量相同等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。
(2)总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。
(3)关系式计算：借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。
3．把两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。
当电解液的pH从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可以忽略)，电极上应析出银的质量是()A．27mgB．54mgC．108mgD．216mg4．在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到2.24L 气体(标准状况)，则原混合液中，Cu2＋的物质的量浓度为()A．1mol·L－1B．2mol·L－1C．3mol·L－1D．4mol·L－11．如图为电解饱和食盐水的简单装置，下列有关说法正确的是()A．电解一段时间后，向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞，呈红色B．蛋壳表面缠绕的铁丝上发生氧化反应C．铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D．蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触2．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＋)()A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－===NiB．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有Cu和Pt，没有Zn、Fe、Ni3．三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO2－4可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
下列叙述正确的是()A．通电后中间隔室的SO2－4向阳极迁移，阳极区溶液pH增大B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C．阴极反应为2H2O－4e－===O2＋4H＋，阴极区溶液pH降低D．当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成4．如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂，在A池中加入0.05mol·L－1的CuCl2溶液，B池中加入0.1mol·L－1的AgNO3溶液，进行电解。
a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是()A．2∶2∶4∶1 B．1∶1∶2∶1C．2∶1∶1∶1 D．2∶1∶2∶15．如图所示，若电解5min时，测得铜电极的质量增加2.16g。
试回答下列问题：(1)电源中X极是________(填“正”或“负”)极。
(2)通电5min时，B中共收集到224mL(标准状况)气体，溶液体积为200mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前c(CuSO4)＝________。
(3)若A中KCl溶液的体积也是200mL，电解后溶液中仍有Cl－，则电解后溶液的pH＝________。
答案精析一新知导学1．(1)4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑ 2Cu 2＋＋4e －===2Cu 2CuSO 4＋2H 2O=====电解2Cu ＋O 2↑＋2H 2SO 4 (2)Cu －2e －===Cu 2＋ Cu 2＋＋2e －===Cu 不变 (3)Zn －2e －===Zn 2＋ 阳极锌片不断溶解，阴极铜片质量不断增加2．(1)Na ＋、Cl －、H ＋、OH － Na ＋、H ＋ H ＋ Cl －、OH － Cl － 2Cl －－2e －===Cl 2↑ 氧化 2H ＋＋2e －===H 2↑ 还原 H ＋ NaOH (2)2NaCl ＋2H 2O=====电解H 2↑＋Cl 2↑＋2NaOH 2Cl －＋2H 2O=====电解H 2↑＋Cl 2↑＋2OH － 氯碱工业3．(1)①Cu －2e －===Cu 2＋ Cu 2＋＋2e －===Cu ②一层红色的铜 不断溶解 ③不变 (2)电解 金属 合金 (3)含有镀层金属离子的电解质溶液 镀层金属 待镀金属制品4．(1)粗铜 纯铜 CuSO 4溶液 (2)Cu －2e －===Cu 2＋ Zn －2e －===Zn 2＋ Fe －2e －===Fe 2＋ Cu 2＋＋2e －===Cu (3)粗铜中比铜活泼的金属Zn 、Fe 等 不比铜活泼的金属Ag 、Au 等 5．(1)金属离子 还原 (2)2Cl －－2e －===Cl 2↑ 2Na ＋＋2e －===2Na 2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑活学活用1．A [本题考查的是电镀的原理。