2021届高考新课改化学一轮复习课件：全程考点透析(10)电解原理及其应用

Biblioteka （续表）负极:还原性较强的电
阳极:镀层金属(Cu)与直
极或电子流出的电极或 阳极:与直流电源正极相 流电源正极相连的电极
电极 电流流入的电极;正极: 连的电极;
;
判断 还原性较弱的电极或电 阴极:与直流电源负极相 阴极:被镀物或镀件(Fe)
子流入的电极或电流流 连的电极
与直流电源负极相连的
出的电极
使金属增强抗腐蚀能力、增 大表面硬度等
电解精炼铜 运用电解的方法将 粗铜提炼为纯铜
将粗铜提炼为纯铜
示意图
构成 条件
阳极 阴极 电解质
镀__层__金属 _待__镀___金属 含_镀__层___金属阳离子
_粗__铜___ __纯__铜__ CuSO4溶液
（续表） 项目
电镀
电解精炼铜
电极 反应 (以 铁上 镀铜 为例)
从而形成电流(自发) 还原反应(非自发)
应(非自发)
形成 条件 (四条)
两个电极、电解质溶 液(或熔融态电解质)、 形成闭合回路、自发
的氧化还原反应
电源、电极(惰性或 非惰性)、电解质、
闭合回路
电源、电极(Cu和Fe)、电解 质、闭合回路
装置 判断
无外加电源
有外加电源
有电源,阳极金属与电解液 中金属离子为同一金属元素
电冶金
总反应式
阳极、阴极反应式
冶炼钠 2NaCl(熔融)=电==解==2Na＋Cl2↑
2Cl－－2e－===Cl2↑、 2Na＋＋2e－===2Na
冶炼镁 MgCl2(熔融)=电==解==Mg＋Cl2↑
2Cl－－2e－===Cl2↑、 Mg2＋＋2e－===Mg
冶炼铝
电解 2Al2O3(熔融)N=a=3=A=l=F64Al＋3O2↑
电极
电极 上的 反应
(1)负极本身或还原剂 失去电子发生氧化反应 ; (2)正极:溶液中某些阳 离子或氧化剂得到电子
电解质溶液的浓 CuSO4溶液的浓度
度变化
___基__本__不__变_____
CuSO4溶液的 浓度_减__小___
[记忆卡片] 电镀与电解精炼记忆口诀
阳为镀层阴镀件，阳杂阴纯是精炼。 活泼入液稳成泥，溶液含有相应盐。
3.电冶金利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金
属 Na、Ca、Mg、Al 等。
阳极 阴极
Zn－2e－===Zn2＋；比铜活 泼的金属杂质以_阳__离__子_形式 ___C_u_－__2_e_－_=_=__=_C_u_2_＋_ 残留在溶液中；Cu－2e－ ===Cu2＋；比铜不活泼的金 属杂质形成_阳__极__泥_
_C_u_2_＋_＋__2_e_－_=__=_=_C_u___ _C__u_2_＋_＋__2_e_－_=_=_=__C_u___
(3)电解池的构成条件： ①有外接直流电源。 ②有与_电__源___相连的两个电极。 ③形成闭合回路。 ④电解质溶液或__熔__融__电解质。
(4)电解池工作原理(以惰性电极电解CuCl2溶液为例)。
氧化
还原
总反应离子方程式:Cu2++2Cl①电极。
Cu+Cl2↑
阴极:与电源 负极 相连, 得到 电子,发生 还原 反应。
(3)排出阴、阳两极的放电顺序 阴极：阳离子放电顺序Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋（酸）>Fe2＋ >Zn2＋>H＋（水）>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。 阳极：活泼电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>最高价含氧酸 根离子。
(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要 注意遵循原子守恒、电荷守恒和电子转移守恒。
二、电解原理的应用
1.电解饱和食盐水
(1)电极反应
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(反应类型：氧化反应)； 阴极：2H ＋＋2e－===H2↑(反应类型：还原反应)。
(2)
总
反
应
(
化
学
方
程
式
)
：
2NaC
l
＋
2H
2O
电解 =====
2NaO
H
＋
H2↑＋Cl2↑。
总反应
(离子方
程式
)：
2C
l
－＋
2H
6O2－－12e－===3O2↑、 4Al3＋＋12e－===4Al
三、原电池、电解池、电镀池的比较
装置 名称
实例
能量 转化
原理
原电池
电解池
Cu-Zn(H2SO4)
氯化铜溶液(惰性电 极)
化学能转化为电能 电能转化为化学能
电镀池 铁上镀铜 电能转化为化学能
发生氧化还原反应, 电流通过,引起氧化 电流通过,引起氧化还原反
2O
电解 =====2O
H
－
＋H
2↑
＋
Cl2↑。
(3)应用：氯碱工业制烧碱、氢气和氯气。
装置 阳极 阴极 阳离子 交换膜
离子交换膜电解槽 钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)
碳钢网 ①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过； ②将电解槽隔成阳极室和阴极室
2.电镀和电解精炼铜
项目
电镀
概念 主要目的
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
(5)写出电解总反应式，在两极转移电子数目相同的前提 下，两极反应相加即可得总反应的化学方程式或离子方程式。
[特别提醒](1)判断电解产物、书写电极反应式以及分析电 解质溶液的变化时首先要注意阳极是活性材料还是惰性材料。
(2)书写电解化学方程式时，应看清是电解电解质的水溶液 还是熔融电解质。Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融 状态下才放电。
考纲要求:1.理解电解池的构成、工作原理及应用,能书写 电极反应和总反应方程式。(宏观辨识与微观探析) 2.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及 防止金属腐蚀的措施。(科学态度与社会责任)
一、电解原理
回归教材
1.电解、电解池 (1)电解：使_电__流___通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在 阴、阳两极引起___氧__化___还__原__反__应____的过程。 (2)电解池(也叫电解槽) 电解池是把_电__能__转__化__为__化__学__能___的装置。
阳极:与电源 正极 相连, 失去 电子,发生 氧化 反应。
②电子和离子的移动方向。
电子:从电源 负极 流出后,流向电解池的 阴极 ;从电解池
的 阳极 流出,流向电源的 正极 。
离子:阳离子移向电解池的 阴极 ,阴离子移向电解池的 阳极 。
(5)电解原理示意图
正 氧化
阴
负 还原
阳
2.分析电解过程的思维程序 (1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性 电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子，并分成阴、阳 离子两组(不要忘记水溶液中的 H＋和 OH－)。