人教版2020高考化学一轮复习讲义电化学专题(4)电解原理(无答案)

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2020高中化学第四章电化学基础第三节电解池第2课时电解原理的应用教案新人教版选修4

2020高中化学第四章电化学基础第三节电解池第2课时电解原理的应用教案新人教版选修4

第2课时 电解原理的应用[明确学习目标] 1.了解电解在氯碱工业中的应用。

2.了解电解在电镀、电解精炼及电冶金方面的应用。

一、电解饱和食盐水 1.装置、现象及电极反应式2.解释放电顺序:□03H +>Na + □04Cl ->OH - 3.总反应式化学方程式:□052NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑; 离子方程式:□062Cl -+2H 2O=====电解2OH -+H 2↑+Cl 2↑。

二、电镀 1.定义电镀是应用□01电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他□02金属或□03合金的方法。

2.电镀池的构成(往铁件上镀铜)(1)阴极材料:□04Fe ,电极反应式:□05Cu 2++2e -===Cu ; (2)阳极材料:□06Cu ,电极反应式:□07Cu -2e -===Cu 2+; (3)电解质溶液:□08CuSO 4溶液。

3.电镀的目的主要是增强金属□09抗腐蚀能力,增强美观和表面硬度。

三、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□01还原出来。

M n ++n e -===M 。

2.电冶金电解是最强有力的氧化还原手段,适用于一些□02活泼金属单质的制取,如冶炼钠、镁、铝等活泼金属。

3.电解熔融的氯化钠阳极反应式:□032Cl --2e -===Cl 2↑; 阴极反应式:□042Na ++2e -===2Na ; 总反应:□052NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑。

1.用惰性电极电解含有酚酞的饱和NaCl 溶液,如何通过实验现象判断阴、阳两极? 提示:2.若把铁件上镀铜的阴极材料换为小块精铜,阳极材料换为粗铜,能否通过电解方法由粗铜制精铜?提示:能。

阴极反应式为Cu 2++2e -===Cu ,而粗铜作阳极,比铜活泼的金属成为阳离子进入溶液,但不会在阴极上得电子成为单质(因Cu 2+得电子能力比它们要强),不如Cu 活泼的金属不失电子,会随Cu 的消耗从粗铜上脱落沉入阳极区,成为阳极泥。

最新2020年高中化学 第04章 电化学基础 专题4.3.1 电解原理教学案 新人教版选修4

最新2020年高中化学 第04章 电化学基础 专题4.3.1 电解原理教学案 新人教版选修4

4-3-1 电解池(第一课时)教学目标1、理解电解原理,会判断电解池、电极产物、电极周围溶液pH值及整个溶液pH值的变化;2、能书写电极反应式及总反应式,培养分析归纳知识的能力。

3、利用惰性电极电解氯化铜的实验,探究电解原理,了解电解的应用,特别是电解在电镀、电解精炼、电冶炼等方面的应用。

教学重点:理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。

教学难点:理解电解原理,非惰性电极作阳极对电解产物的判断,电解原理的应用。

教学过程:【复习】在前面我们已经学习了原电池的知识,谁能举例说明原电池是怎样的能量转化装置?【学生讨论】学生讨论后回答:原电池是把化学能转变成电能的装置。

【引入】1799年,当意大利人发明了最原始的电池---伏打电池之后,许多科学家对电产生了浓厚的兴趣,电给世界带来了太多的不可思议,好奇心驱使着人们去进行各种尝试,想看看它还能否出现什么奇特的现象。

1807年,当英国化学家载维将铂电极插入熔融的氢氧化钾并接通直流电源时,奇迹终于产生了,在阴极附近产生一种银白色的金属,随即形成紫色的火焰。

这就是发现钾元素的主要过程,当时在社会上引起了轰动。

他随后用电解法又相继发现了钠、钙、锶、钡、镁、硼、硅等元素,戴维成为发现化学元素最多的。

这其中的奥妙是什么呢?电解时,物质的变化是如何发生的呢?电能如何才能转变成化学能呢?(展示几个电解工业的工厂实景)这就是本节课我们要共同探讨的问题。

【板书】第四章电化学基础第三节电解池一、电解原理1、电解原理【设疑】我们已经知道,金属和电解质溶液都能导电,金属的导电过程是物理变化,电解质溶液的导电过程是否与金属的导电过程相同呢?【学生实验】学生以学习小组为单位完成【实验4-1】(也可将该实验分三步实施),并观察、记录实验现象。

教师巡回指导。

(1)将两要碳棒分别插进U型管内的CuCl2溶液中,观察现象现象:碳棒表面无明显现象(2)将两根碳棒用导线相连后,浸入U型管内的CuCl2溶液中,观察现象现象:碳棒表面无明显现象(3)将两根碳棒分别跟直流电源的正、负极相连接,浸入U型管内的CuCl2溶液中,接通电源,观察现象【实验现象】阴极:碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。

高中化学一轮复习电解原理及应用-精选学习文档

高中化学一轮复习电解原理及应用-精选学习文档

考点40电解原理及应用1.复习重点1.电解原理及其应用,放电顺序,电极反应式的书写及有关计算; 2.氯碱工业。

2.难点聚焦一、理解掌握电解池的构成条件和工作原理1、要判断电解产物是什么,必须理解溶液中离子放电顺序阴极放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。

放电顺序是K +、Ca 2+、Na +、Mg 2+、Al 3+、Zn 2+、Fe 2+(H +)、Cu 2+、Hg 2+、Ag +、Au 3+放电由难到易阳极:若是惰性电极作阳极,溶液中的阴离子放电,放电顺序是 S 2-、I -、Br -、Cl -、OH -、含氧酸根离子(NO 3-、SO 42-、CO 32-)、F -失电子由易到难若是非惰性电极作阳极,则是电极本身失电子。

要明确溶液中阴阳离子的放电顺序,有时还需兼顾到溶液的离子浓度。

如果离子浓度相差十分悬殊的情况下,离子浓度大的有可能先放电。

如理论上H +的放电能力大于Fe 2+、Zn 2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时,由于溶液[Fe 2+]或[Zn 2+]>>[H +],则先在阴极上放电的是Fe 2+或Zn 2+,因此,阴极上的主要产物则为Fe 和Zn 。

但在水溶液中,Al 3+、Mg 2+、Na +等是不会在阴极上放电的。

2、电解时溶液pH 值的变化规律电解质溶液在电解过程中,有时溶液pH 值会发生变化。

判断电解质溶液的pH 值变化,有时可以从电解产物上去看。

①若电解时阴极上产生H 2,阳极上无O 2产生,电解后溶液pH 值增大;②若阴极上无H 2,阳极上产生O 2,则电解后溶液pH 值减小;③若阴极上有H 2,阳极上有O 2,且222O H V V =,则有三种情况:a 如果原溶液为中性溶液,则电解后pH 值不变;b 如果原溶液是酸溶液,则pH 值变小;c 如果原溶液为碱溶液,则pH 值变大;④若阴极上无H 2,阳极上无O 2产生,电解后溶液的pH 可能也会发生变化。

高考化学一轮复习 电解池 新人教版

高考化学一轮复习 电解池 新人教版

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基础基础知自识主梳梳理理
典例解析方法
考点能力突破
一、电解原理
1.电解原理 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。该过程把电能转化为化学能。 2.电解池的组成和工作原理(电解 CuCl2 溶液)
电解池的形成条件是什么? 提示:①直流电源;②与直流电源相连的两个电极;③电解质溶液(或熔 融的电解质);④形成闭合回路。
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基础知识梳理
典考例点解研析析突方破法
考点能力突破
答案:(1)①2H++2e- H2↑ 放出气体,溶液变红 ②2Cl--2e- Cl2↑ 把 湿润的碘化钾淀粉试纸放在 Y 电极附近观察试纸是否变蓝色 (2)①纯铜 Cu2++2e- Cu ②粗铜 Cu-2e- Cu2+ 感悟提升:在分析解答电解类题目时,要特别注重把握以下几点:①分析电极 活泼性;②分析放电离子;③分析电极得失电子;④分析电极反应。
考点能力突破
①写出阳极的电极反应式:____________________________。
②分析产品室可得到H3PO2的原因:_________________________________。 ③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代 替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有
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基基础础知自识主梳梳理理
典例解析方法
考点能力突破
3.电解冶炼钠 (1)电极反应:阳极:2Cl--2e- Cl2↑ 阴极:2Na++2e- 2Na。 (2)总反应方程式:2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑。 (3)应用:冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属。

高考第一轮复习——电解原理及应用(学案含答案)

高考第一轮复习——电解原理及应用(学案含答案)

【一. 教学内容:电解原理及应用二. 教学目标理解电解原理,驾驭电极反应式的书写及电解原理的应用三. 教学重点、难点电解原理[教学过程]一、电解原理:电解是电流通过电解质溶液而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程;电解池是将电能转化为化学能的装置;构成条件为:必需连接有直流电源,要有电极(阴、阳极),以及电解质溶液或熔融电解质。

在电解过程中与电源正极相连的极称为阳极,在阳极上发生氧化反应;与电源负极相连的极称为阴极,在阴极上发生还原反应;电解质溶液中的阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。

说明:1、电解质溶液的导电过程实质上就是其电解过程。

在电解池中电子流向:电子由电源的负极→电解池的阴极,再由电解质溶液→电解池的阳极→电源正极。

溶液中离子的移动方向:溶液中阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。

3、电解池与原电池的推断:有外加电源的装置肯定是电解池,无外加电源的装置肯定是原电池, 多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池,其余都是在原电池带动下工作的电解池;若最活泼的电极相同时,则两极间活泼性差别较大的是原电池,其余为电解池。

4、电解池的反应原理:放电:阳离子得到电子或阴离子失去电子。

离子放电的依次取决于离子的本性,也与离子浓度和电极材料有关。

(1)阳极产物的推断先看电极,若是活泼电极(金属活动依次表Ag以前,包含Ag),电极放电,溶液中的阴离子不放电;若是惰性电极(如铂、石墨等),则看溶液中阴离子的失电子实力。

在惰性电极上,阴离子放电依次为:(2)阴极产物的推断:干脆依据阳离子放电依次进行推断,阳离子放电依次为:留意:高价含氧酸根离子一般不放电5、分析电解问题的基本思路:通电前:电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H+和OH-)。

通电时:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,结合放电依次分析谁优先放电。

写电极反应式,并结合题目要求分析电解结果,如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的改变、pH改变等。

高三化学第一轮复习:电化学、胶体人教版知识精讲

高三化学第一轮复习:电化学、胶体人教版知识精讲

高三化学第一轮复习:电化学、胶体人教版【本讲教育信息】一. 教学内容:电化学、胶体二. 教学要求:1. 原电池原理及其应用(电化学腐蚀、化学电源等)2. 电解池原理及有关电解池的计算。

3. 胶体的重要性质及应用。

三. 教学重点:1. 原电池、电解池的电极名称及电极反应式。

2. 对几种新型电极的电极反应的认识。

3. 有关电解池的计算。

四. 知识分析:1. 原电池的形成条件(1)活泼性不同的导电材料:a. 在金属——金属构成的原电池中,相对活泼的金属作负极,被氧化,生成金属阳离子;相对不活泼的金属作正极,溶液中的阳离子被还原(一般被还原为单质)。

如Cu SO H Zn 42电极反应:负极:+-=-22Zn e Zn正极:↑=+-+222H e Hb. 在金属——非金属构成的原电池中,非金属电极(如石墨),一般只起导电作用,故作正极,金属电极作负极,如C SO H Fe 42电极反应:负极:+-=-22Fe e Fe正极:↑=+-+222H e Hc. 在金属——金属氧化物构成的原电池中,金属氧化物中的金属元素已是最高(或较高)价态,难被氧化,故作正极,并直接参与还原反应,金属电极作为负极,如O Ag KOH Zn 2(银锌钮扣电池):负极:O H ZnO eOHZn 222+=-+--正极:--+=++OHAg e O H O Ag 22222d. 用两个惰性电极作为载体的燃料电池,通有还原性气体的电极作为负极,通有氧化性气体的电极作为正极。

如氢氧燃料电池。

其电极为可吸附气体的惰性电极,如铂电极,活性炭等,两极分别通入2H 和2O ,以%40的KOH 溶液为电解质溶液:负极:O H eOHH 224442=-+--正极:--=++OHe O H O 44222总反应:O H O H 22222=+(2)电极须插入电解质溶液中。

(3)电极须用导线连接形成闭合电路。

2. 胶体有关知识分散系⎪⎩⎪⎨⎧<>nm nm nm1::100~1::100:)(分散质粒子直径溶液分散质粒子直径胶体分散质粒子直径又称浊液粗分散系浊液⎩⎨⎧分散质是小液滴乳浊液分散质是固体小颗粒悬浊液::胶体⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧—透析法—分离加“异性”胶体电解质加热凝聚—电学性质—电泳现象—动力学性质—布朗运动可作为胶体的检验—光学性质—丁达尔现象性质蛋白质溶胶如淀粉—高分子颗粒—分子胶体胶体如离子的聚集颗粒—小分子—粒子胶体种类,,,)(,,3OH Fe3. 电解池的构成条件(1)加直流电源相连的两个电极: 阴极:接电源负极发生还原反应。

2020_2021学年高中化学第四章电化学基础3_1电解原理课件新人教版选修4

2020_2021学年高中化学第四章电化学基础3_1电解原理课件新人教版选修4

盐酸
D Pt
Pt H2SO4
H2O
解析:A 中可加入水,B 中可加入 CuO 或 CuCO3 固体,C 中可通入 HCl 气体。
1.用惰性电极电解下列各组物质的水溶液时,发生的电极 反应完全相同的是( A )
A.NaOH、H2SO4 B.CuCl2、Cu(NO3)2 C.Na2SO4、NaCl D.KNO3、AgNO3
具体如下:
(2)依据电极产物——如果电极上析出 Cl2 或 O2,它一定是 阳极;如果电极上产生 H2 或析出金属,它一定是阴极。
(3)根据实验现象判断阴、阳极 实际题目中往往不给出电解池的电源,而是给出一些实验 现象,据此先判断出是何种离子放电,从而确定出电源的正负 极和电解池的阴阳极,并进行有关问题的分析。
பைடு நூலகம்
2.电解时电极产物的判断 (1)阳极产物的判断 首先看电极,如果是活性电极(金属活动性顺序表 Ag 以前), 则电极材料失电子,电极溶解,溶液中的阴离子不能失电子。 如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则看溶液中的离子的失电子能 力。此时根据阴离子放电顺序加以判断(放电顺序即为得、失电 子能力顺序)。 阳极上的放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->NO-3 >SO24->F -。
【解析】 依据放电顺序阴极先放电的是 Cu2+,故阴极开 始析出的是 Cu,A 错误;阳极先放电的是 Cl-,故阳极开始产生 的是 Cl2,B 错误;由阴极反应 Cu2++2e-===Cu,n(Cu2+)=0.1 mol,当电路中通过电子的量达到 0.2 mol 时,Cu2+放电完毕, 阴极放电离子变为 H+,C 错误;阴离子 Cl-先放电,后是 OH-, 在水溶液中 SO42-不参与电极反应,D 正确。

2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—电解原理(新高考通用)

2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—电解原理(新高考通用)

2025年高考化学一轮复习基础知识讲义—电解原理(新高考通用)【必备知识】1.电解池工作原理能量转化:电能转化为化学能注意电子不下水,离子不上线。

如何区分阴阳极阳极阴极电源连正极连负极离子移向阴离子阳离子反应类型氧化反应还原反应得失电子失去电子得到电子化合价变化升高降低2.电解规律(1)阳极产物的判断①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极),电极材料失电子,生成金属阳离子。

注意:Fe失电子变成Fe2+②惰性电极(Pt、Au、石墨),要依据阴离子的放电顺序加以判断。

阴离子的放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。

S2-、I-、Br-、Cl-放电,产物分别是S、I2、Br2、Cl2;若OH-放电,则得到H2O和O2。

(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断。

阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。

注意①电解水溶液时,Al3+、Mg2+、Na+、K+不可能在阴极放电。

②若金属阳离子(Fe3+除外)放电,则得到相应金属单质;若H+放电,则得到H2。

3.常例分析完成下表(电极为惰性电极)类型实例电极反应式溶液pH变化溶液复原方法电解水型H2SO4阳极:2H2O-4e-===4H++O2↑阴极:4H++4e-===2H2↑总反应:2H2O=====电解2H2↑+O2↑减小加水NaOH阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑阴极:4H2O+4e-===2H2↑+4OH-总反应:2H2O=====电解2H2↑+O2↑增大KNO3阳极:2H2O-4e-===4H++O2↑阴极:4H2O+4e-===2H2↑+4OH-总反应:2H2O=====电解2H2↑+O2↑不变电解电解质型HCl阳极:2Cl--2e-===Cl2↑阴极:2H++2e-===H2↑总反应:2H++2Cl-=====电解H2↑+Cl2↑增大通入HCl气体CuCl2阳极:2Cl--2e-===Cl2↑阴极:Cu2++2e-===Cu总反应:Cu2++2Cl-=====电解Cu+Cl2↑-加CuCl2固体放氢生碱型NaCl阳极:2Cl--2e-===Cl2↑阴极:2H2O+2e-===H2↑+2OH-总反应:2Cl-+2H2O=====电解H2↑+Cl2↑+2OH增大通入HCl气体MgCl2阳极:2Cl--2e-===Cl2↑阴极:2H2O+Mg2++2e-===H2↑+Mg(OH)2↓总反应:MgCl2+2H2O=====电解Cl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓增大通入HCl气体放氧生AgNO3阳极:2H2O-4e-===4H++O2↑减小加入酸型阴极:4Ag ++4e -===4Ag总反应:4Ag ++2H 2O=====电解4Ag +O 2↑+4H+Ag 2O 固体CuSO 4阳极:2H 2O -4e -===O 2↑+4H+阴极:2Cu 2++4e -===2Cu总反应:2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+2H 2SO 4减小加CuO或CuCO 3注意电解质溶液的复原,应遵循“出什么加什么”(即一般加入阴极产物与阳极产物形成的化合物)的原则。

2020高中化学 电解原理(基础)知识讲解学案 新人教版选修4

2020高中化学 电解原理(基础)知识讲解学案 新人教版选修4

电解原理【学习目标】1、了解电解池的工作原理;2、初步掌握一般电解反应产物的判断方法。

【要点梳理】要点一、电解原理1.定义: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叫电解。

2.装置特点:电能转化为化学能。

3.形成条件:(1)与电源两个电极相连;(2)电解质溶液(或熔融的电解质);(3)形成闭合回路。

4.阴阳极的判断及反应原理(以电解熔融NaCl、CuCl2溶液为例)【高清课堂:电解原理#电解反应类型】要点二、电解反应类型1.只有电解质参加的反应(电解CuCl2溶液)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应)总反应:CuCl2电解Cu+Cl2↑2.只有水参加的反应(电解稀硫酸)阳极:4OH--4e-=2H2O+O2阴极:2H++2e-=H2总反应:2H2O 电解2H223.水和电解质均参加的反应(电解饱和食盐水)阳极:2Cl --2e -=Cl 2 阴极:2H ++2e -=H 2 总反应:2NaCl+2H 2O电解H 224.电极参加的反应阳极反应:Cu-2e -=Cu 2+阴极反应:2H +-2e -=H 2总反应:Cu+2H + 电解Cu 2++H 2要点三、电解时电极反应式的书写 1.看电极。

主要是看阳极是何类型的电极,若为活性电极,电极本身被氧化发生氧化反应。

阴极一般不参与电极反应。

2.看离子。

搞清电解质溶液中存在哪些阴离子、阳离子,根据放电顺序书写电极反应式。

3.水溶液中始终有H +和OH -,放电顺序中H +、OH -之后的离子一般不参与电极反应。

例如:电解CuSO 4(aq )的电极反应分析: 如图所示:(1)看电极。

石墨作阳极,Fe 作阴极,所以两电极都不反应。

(2)看离子。

阳离子放电顺序:Cu 2+>H +,故Cu 2++2e -=Cu阴离子放电顺序:OH ->SO 42-,故4OH --4e -=2H 2O+O 2↑总方程式为:2Cu 2++2H 2O电解2Cu+O 2↑+4H +或2CuSO 4+2H 2O电解Cu+O 2↑+2H 2SO 4要点诠释:书写电极反应式的步骤一般分为四步:(1)列物质、标得失; (2)选离子、配电荷; (3)配个数、巧用水; (4)两式加、验总式。

高考电化学知识点——电解原理

高考电化学知识点——电解原理

高考电化学知识点——电解原理(一)电解原理1. 电解池:把电能转化为化学能的装置,也叫电解槽。

2. 电解:电流(外加直流电)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。

3. 放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程。

4. 电子流向:(电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动)电解质溶液—(电解池)阳极—(电源)正极。

5. 电极名称及反应阳极:与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反应阴极:与直流电源的负极相连的电极,发生还原反应6. 电解CuCl2溶液的电极反应:阳极:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)阴极:Cu2++2e-=Cu(还原总反应式:CuCl2=Cu+Cl2 ↑7. 电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程规律总结:电解反应离子方程式书写:放电顺序:阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> Al3+ > Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+阴离子的放电顺序:是惰性电极时:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)> F-是活性电极时:电极本身溶解放电注先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。

电解质水溶液电解产物的规律:类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度分解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl 电解质减小CuCl2放H2生成碱型阴极:水放H2生碱阳极:电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质放氧生酸型阴极:电解质阳离子放电阳极:水放O2生酸CuSO4电解质和水生成新电解质电解水型阴极:4H++4e-==2H2 ↑阳极:4OH--4e-==O2↑+ 2H2ONaOH水增大Na2SO4上述四种类型电解质分类:(1)电解水型:含氧酸,强碱,活泼金属含氧酸盐(2)电解电解质型:无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(3)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(4)放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐(二)电解原理的应用1. 电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气(1)电镀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)电极、电解质溶液的选择:阳极:镀层金属,失去电子,成为离子进入溶液M- ne-==Mn+阴极:待镀金属(镀件):溶液中的金属离子得到电子,成为金属原子,附着在金属表面Mn+ + ne-==M电解质溶液:含有镀层金属离子的溶液做电镀液镀铜反应原理阳极(纯铜):Cu-2e-=Cu2+阴极(镀件):Cu2++2e-=Cu,电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4溶液2. 电镀应用之一:铜的精炼阳极:粗铜;阴极:纯铜电解质溶液:硫酸铜3. 电冶金(1)电冶金:使矿石中的金属阳离子获得电子,从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属,如钠、镁、钙、铝(2)电解氯化钠:通电前,氯化钠高温下熔融:NaCl==Na++Cl-通直流电后:阳极:2Na++ 2e-==2Na阴极:2Cl- - 2e-==Cl2↑规律总结:原电池、电解池、电镀池的判断规律(1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。

高中化学第四章电化学基础重难点二电解池的工作原理含解析新人教版选修4

高中化学第四章电化学基础重难点二电解池的工作原理含解析新人教版选修4

重难点二电解池的工作原理一、电解原理1.概念:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解.借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转变为化学能的装置,叫做电解池或电解槽.构成电解池(电解槽)的条件:(1)有外加直流电源.(2)有电解质溶液或熔融的离子化合物.(3)有两个电极(材料为金属或石墨,两极材料可相同或不同):阴极:与直流电源的负极直接相连的一极.阳极:与直流电源的正极直接相连的一极.(4)两个电极要与电解质溶液接触并形成回路.注意:电解池的阴、阳极完全由外加直流电源的负、正极确定,与电极材料本身的性质无关.而原电池的正、负极则由构成电极材料本身的性质决定.2.惰性电极和活性电极:在电解时,根据电极本身是否参与氧化还原反应,可把电极分为惰性电极和活性电极两类:①惰性电极(C、Pt等):只起导电作用,不参与反应;②活性电极(除Pt、Au外的其余金属):当作阳极时,除起导电作用外,还失去电子变成金属阳离子进入溶液中。

3.离子放电顺序①在阴极上.在阴极上发生的是得电子反应,因此,电极本身只起导电作用而不能发生氧化还原反应,发生反应的是溶液中的阳离子,它们得电子的能力顺序为:说明:上列顺序中H+有两个位置:在酸溶液中,H+得电子能力在Cu2+与Pb2+之间;若在盐溶液中,则H+位于Zn2+与Ag+之间.②在阳极上.首先应考虑电极是活性电极还是惰性电极,若为活性电极,则是阳极本身失去电子被氧化成阳离子进入溶液中,即此时不能考虑溶液中阴离子的失电子情况;若为惰性电极,溶液中的阴离子失电子的能力顺序为:二、原电池和电解池比较:而形成电流.这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池.氧化还原反应的过程叫做电解.这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池.形成条件①自发的氧化还原反应;②两个活泼性不同的电极;③闭合回路;④电解质溶液①电源;②两个电极(惰性或非惰性);③电解质(水溶液或熔化态);④闭合回路反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极.由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)阴极:Cu2++2e-=Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ (氧化反应)电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池.①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜).【重难点指数】★★★【重难点考向一】电解原理【例1】关于如图电解池工作时的相关叙述正确的是( ) A.Fe电极作阳极,发生氧化反应B.Cl-向石墨极作定向运动C.石墨电极反应:Fe3++3e-═FeD.电解池发生总反应:2Cl-+2Fe3+═Cl2+2Fe2+【答案】A【重难点点睛】考查电解原理,判断电源的正、负极是关键,由电子转移方向可知石墨为阴极,铁为阳极,电解池工作时,阳极发生氧化反应,电极方程式为Fe-2e-═Fe2+,阴极发生还原反应,电极方程式为Fe3++e-═Fe2+,以此解答该题。

2019高考化学一轮复习讲义 电化学专题(4)电解原理(无答案)

2019高考化学一轮复习讲义 电化学专题(4)电解原理(无答案)

2019高考化学一轮复习讲义:电化学专题(4)李仕才考点四电解原理1.电解定义在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

2.能量转化形式电能转化为化学能。

3.电解池(1)构成条件①有与电源相连的两个电极。

②电解质溶液(或熔融盐)。

③形成闭合回路。

(2)电极名称及电极反应式(如图)(3)电子和离子移动方向①电子:从电源负极流向电解池的阴极;从电解池的阳极流向电源的正极。

②离子:阳离子移向电解池的阴极;阴离子移向电解池的阳极。

4.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泼电极。

(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。

(3)然后排出阴、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->含氧酸根离子。

注意①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。

②最常用、最重要的放电顺序是:阳极:Cl->OH-;阴极:Ag+>Cu2+>H+。

③电解水溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。

(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和电荷守恒。

(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。

5.利用思维程序,分析电解过程,总结电解规律(注:电极为惰性电极)1.电解水型规律:H+、OH-放电,电解质形成的阳离子要么是H+,要么是放电顺序排在H+之后的活泼性较强的金属对应的阳离子;阴离子要么是OH-,要么是放电顺序排在OH-之后的含氧酸根等。

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2019高考化学一轮复习讲义:电化学专题(4)
李仕才
考点四电解原理
1.电解定义
在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

2.能量转化形式
电能转化为化学能。

3.电解池
(1)构成条件
①有与电源相连的两个电极。

②电解质溶液(或熔融盐)。

③形成闭合回路。

(2)电极名称及电极反应式(如图)
(3)电子和离子移动方向
①电子:从电源负极流向电解池的阴极;从电解池的阳极流向电源的正极。

②离子:阳离子移向电解池的阴极;阴离子移向电解池的阳极。

4.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泼电极。

(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。

(3)然后排出阴、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->含氧酸根离子。

注意①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。

②最常用、最重要的放电顺序是:阳极:Cl->OH-;阴极:Ag+>Cu2+>H+。

③电解水溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。

(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和电荷守恒。

(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。

5.利用思维程序,分析电解过程,总结电解规律(注:电极为惰性电极)
1.电解水型
规律:H+、OH-放电,电解质形成的阳离子要么是H+,要么是放电顺序排在H+之后的活泼性较强的金属对应的阳离子;阴离子要么是OH-,要么是放电顺序排在OH-之后的含氧酸根等。

实例
2.电解电解质型
规律:电解质形成的阴、阳离子放电,电解质电离形成的阴、阳离子要么是H+、OH-,要么是放电顺序排在H+、OH-之前的对应离子。

实例:
3.电解电解质和水型
规律:放电离子分别是水电离形成的H+或OH-以及电解质形成的阴离子或阳离子。

实例1 放H2生碱型
实例2 放O2生酸型
1.按要求书写电极反应式和总方程式
(1)用惰性电极电解AgNO3溶液:
阳极反应式;阴极反应式;总反应离子方程式。

(2)用惰性电极电解MgCl2溶液
阳极反应式;阴极反应式;总反应离子方程式。

(3)用铁作电极电解NaCl溶液
阳极反应式;阴极反应式;总反应化学方程式。

(4)用铁作电极电解NaOH溶液
阳极反应式;阴极反应式;总反应离子方程式。

(5)用铜作电极电解盐酸溶液
阳极反应式;阴极反应式;总反应离子方程式。

(6)用Al作电极电解NaOH溶液
阳极反应式;阴极反应式;总反应离子方程式。

(7)以铝材为阳极,电解H2SO4溶液,铝材表面形成氧化膜阳极反应式;阴极反应式;总反应离子方程式。

(8)用Al单质作阳极,石墨作阴极,电解NaHCO3溶液
阳极反应式;阴极反应式;总反应离子方程式。

(9)用惰性电极电解熔融MgCl2
阳极反应式;
阴极反应式;
总反应离子方程式。

2.用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液,电解过程中两极均有两种产物产生,判断阴、阳两极的产物并根据电解的先后顺序写出电极反应方程式。

(1)阳极
产物:;
电极反应:。

(2)阴极
产物:;
电极反应:。

电解池中方程式书写四个常见失分点的规避
1.书写电解池中电极反应式时,要以实际放电的离子表示,但书写电解总反应方程式时,弱电解质要写成分子式。

2.阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。

3.要确保两极电子转移数目相同,且注明条件“电解”。

4.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。

考向二电解原理和电解规律的考查
1.观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是( )
A.装置甲中阳极上析出红色固体
B.装置乙中铜片应与电源负极相连
C.装置丙中外电路电流方向:b极→a极
D.装置丁中阴极反应:2Cl--2e-===Cl2↑
2.下列装置的线路接通后,经过一段时间,溶液的pH明显减小的是( )
3.如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。

通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。

下列实验现象描述正确的是( )
A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的
B .一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气体
C .a 电极附近呈红色,b 电极附近呈蓝色
D .a 电极附近呈蓝色,b 电极附近呈红色
4.纳米级Cu 2O 由于具有优良的催化性能而受到关注。

采用离子交换膜控制电解液中OH -
的浓度制备纳米级Cu 2O 的装置如图所示,发生的反应为:2Cu +H 2O=====通电
Cu 2O +H 2↑。

下列说法正确的是( )
A .钛电极发生氧化反应
B .阳极附近溶液的pH 逐渐增大
C .离子交换膜应采用阳离子交换膜
D .阳极反应式是:2Cu +2OH -
-2e -
===Cu 2O +H 2O
5.(2018·宜昌期末)用图甲装置电解一定量的CuSO 4溶液,M 、N 为惰性电极。

电解过程实验数据如图乙所示。

横轴表示电解过程中转移电子的物质的量,纵轴表示电解过程产生气体的总体积。

下列说法不正确的是( )
A .A 点所得溶液只需加入一定量的CuO 固体就可恢复到起始状态
B .电解过程中N 电极表面先有红色物质生成,后有气泡产生
C.Q点时M、N两电极上产生的总气体在相同条件下体积相同
D.若M电极材料换成Cu,则电解过程中CuSO4溶液的浓度不变
6.图中X为电源,Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。

下列判断正确的是( )
A.滤纸上c点附近会变红色
B.Cu电极质量减小,Pt电极质量增大
C.Z中溶液的pH先减小,后增大
D.溶液中的SO2-4向Cu电极定向移动
7.实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:
(1)电解时的阴极反应式为_________________________________,
阳极反应式为____________________________________,
电解时发生反应的化学方程式为___________________________。

(2)NaClO2溶液与NCl3溶液反应的化学方程式为。

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