电解池总复习

教学目标知识点：电解池的工作原理、电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用

考点：电解池阴、阳极的电极方程式和电解反应方程式的书写

能力：能正确书写阴、阳极的电极方程式和电解反应方程式；能从题目中筛选有用的信息并对信息进行加工

方法：讲练结合法，对比筛选法

重点

难点

电解池的工作原理及在工业中的应用

课堂教学内容知识盘点：

一电解池基本概念

1、电解、电解池的概念

①电解：电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程。

②电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。

2、电解池的形成条件、反应类型。

（1）电解池的形成条件：

①电源；②电极（惰性或非惰性）；③电解质（水溶液或熔化态）。

（2）反应类型：非自发的氧化还原反应。

3、电极名称、电极反应。

（1）电极名称：由外电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；

（2）电极的种类(依材料分) 惰性电极：Pt、Au、石墨等

活性电极：除Pt、Au、石墨外

（3）电极反应判断：

阳极：发生氧化反应

若为惰性电极，则电极本身不反应，溶液中的阴离子失去电子，

阴离子放电顺序(还原性强弱顺序)：S2―＞I―＞Br―＞Cl―＞OH―＞含氧酸根＞F-

若为活性电极：则电极本身失去电子，发生氧化反应。

阴极：发生还原反应

电极本身不反应，溶液中阳离子在阴极上获得电子，阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。

①当H+的浓度较小时，Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+

②当H+的浓度较大时，Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞

Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞

Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+

4、电子流向：电源负极→沿导线→阴极

→电解溶液中离子的移动→阳极→沿导线

→电源正极

二、电解原理应用:

1、电解饱和食盐水（氯碱工业）

⑴反应原理

A ． ④＞②＞①＞③

B ． ②＞①＞③＞④

C ． ④＞②＞③＞①

D ． ③＞②＞④＞①

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Fe 2＋＜Ni 2＋＜Cu 2＋

）

A ．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni 2＋＋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Fe 2＋和Zn 2＋

D ．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu 和Pt

三、电解实例及规律 1、电解类型

①电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如H 2SO 4、NaOH 、K 2SO 4等）的电解

②电解电解质型：无氧酸（除HF 外）、不活泼的无氧酸盐（氟化物除外，如HCl 、CuCl 2等）溶液的电解。

③放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外，如N a C l ）溶液的电解。 ④放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐（如C u S O 4、A g N O 3等）溶液的电解 2、使电解后的溶液恢复原状的方法：先让析出的产物（气体或沉淀）恰好完全反应，再将其化合物投入电解后的溶液中即可。如：①NaCl 溶液：通HCl 气体（不能加盐酸）；②AgNO 3溶液：加Ag 2O 固体（不能加AgOH ）；③CuCl 2溶液：加CuCl 2固体；④KNO 3溶液： 加H 2O ；⑤CuSO 4溶液：CuO （不能加Cu 2O 、Cu(OH)2、Cu 2(OH)2CO 3）等。

练习：1.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是

A ．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化

B ．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率

C ．MgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料

D ．电解MgCl 2饱和溶液，可制得金属镁 2.取一张用饱和的NaCl 溶液浸湿的pH 试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现b 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是( )

A ．b 电极是阴极

B ．a 电极与电源的正极相连

C ．电解过程中水是氧化剂

D ．b 电极附近溶液的pH 变小

3.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( )

铂片 滤纸 铅笔

祝你成功

a

b 直

流电源

A．铅笔端作阳极，发生还原反应

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

4.用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的

A．CuSO4 B．H2O C．CuO D．CuSO4·5H2O

四、电解中电极附近溶液pH值的变化规律

（1）电极区域A．阴极H+放电产生H2，阴极区域pH变大。

B．阳极OH-放电产生O2，阳极区域pH变小。

（2）电解质溶液中A．电解过程中,既产生H2,又产生O2,则原溶液呈酸性的pH变小,原溶液呈碱

性的pH变大,原溶液呈中性的pH不变（浓度变大）。

B．电解过程中, 无H2和O2产生, pH几乎不变。

C．电解过程中,只产生H2, pH变大。

D．电解过程中,只产生O2, pH变小。

口诀：“有氢生成碱，有氧生成酸；都有浓度大,都无浓度小”。（“浓度大” “浓度小”是指溶质的浓度）

四、电解的计算

方法：应用阴、阳两极得失电子守恒进行有关计算。

例1将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为

A.4×10-3mol/L

B.2×10-3mol/L

C.1×10-3mol/L

D.1×10-7mol/L

例2. 500 mL KNO3和Cu(N03)2的混合溶液中c(NO3－)＝6.0 mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22．4 L气体（标准状况），假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是( )

A．原混合溶液中c(K＋)为4 mol·L－1

B．上述电解过程中共转移4 mol电子

C．电解得到的Cu的物质的量为0.5 mol

D．电解后溶液中c(H＋)为2 mol·L－1

例3.甲、乙两个容器中，分别加入0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后，以Pt为电极进行电解时，在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:_____________

链接高考

【例题1】(2013年高考大纲版卷·9)电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72－）时，以铁板作