高中化学人教版 选修四 第四章 电化学基础 第三节 电解池 电解池第二课时(电解原理的应用)A卷
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。
化学选修ⅳ人教新课标4.3电解池课件(二)汇总
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有铜析出
铜先失电子被氧化反应，氯离子后 失电子被氧化反应，生成氯气。
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【挑战自我】
BC ） 1.如图所示的装置中，属于电解池的是（
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2.下图是以石墨为电极，电解NaCl溶液的装置图。
A 正极 B 负极
阳极
甲
OH Cl－ Na+ H+
阴极
乙
Cl2 请指出：
H2
①电源各电极的名称； ②电解池各电极的名称； ③溶液中存在哪些离子？④请判断阴阳两极上的产物；
3.构成电解池的条件：
①直流电源； ② 电解质溶液； ③阴、阳电极； ④形成闭合回路。
阳 极 阴极
该装置使电能转变为 化学能！
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【实验再探究】
将前次实验后的两电极反接，再进行电解，观察并记录现象。
电极
阴极
现象
结论
有红色固体析出 阳极
电极上红色固体消失， 继而电极上有气泡冒出 该气体也使湿润的碘化钾 淀粉变蓝
还原 电
_________反应
氧化
_________反应
氧化
_________反应
还原 电
____能转变为______能
_________能转变为______能
化学
化学
非自发
自发
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【课时小结】
通过本节课的学习，同学们有哪些收获？ 请小组代表进行交流： 大 胆 猜 想
科学研究的思路：
科学理论 科学发现 科技发明
验 分
阴极
析
阳极 有气泡产生，该气体 有红色物质析出， 可使润湿的淀粉碘化 无气泡产生。 钾试纸变蓝色。
Cu Cu2+ + 2e- = Cu 还原反应 CuCl2
4.3.2电解池 课件 人教版高中化学选修4
(3)放氢生碱型
电解质 (水溶液)
电极 方程式
电解 物质
总化学 方程式
溶 电解质
液 浓度
pH
溶液 复原
阳极：_2_C_l_－_－__2_e_－_
2Cl－＋2H2O
活泼金属 _=_=_=_C__l2_↑_ 的无氧酸
水
和
通电 =====
Cl2↑
生成新 增 通入H__C_l
盐(如NaCl)
阴极：_2_H__2O__＋__2_e_－ =_=__=_H_2_↑__+2OH-
人教版选修四
第四章
第三节 电解池
放电顺序：(得失电子能力的强弱) (1)阳极发生氧化反应，还原性强的优先失去电子
这要重点 记
活性电极 ＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞NO3－＞SO42－＞F－
(2)阴极发生还原反应， 氧化性强的优先得到电子
这要重点 记
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+ （>Pb2+ > Sn2+ >Fe2+>Zn2+ 浓度大时先于 H+放电） （>H+ > Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 水中H+先放电）
阴极：_2_C_u_2_＋_＋__4_e_－_
电解质
CuCO3
(如CuSO4) _=_=_=_2_C__u_
盐 ＋__O_2_↑__＋__4_H_＋_
特别要注意： 如果是有活性电极参与，那反应就有不同。
如：对比下面两个：
用碳棒作电极电解NaCl溶液 阳极_2_C__l-_-_2_e-_=_C_l_2_↑________________________ 阴极：_2_H_+_+_2_e_-_=_H_2_↑____________或__2_H__2_O_+_2_e_-_=_H2↑+2OH电解总反应__2_N_a_C__l_+_2_H__2O______2_N__a_O_H__+_H__2↑_+_C_ l2↑
高二化学 4.3 电解池2 新人教版选修4
AgNO3
H SO 2 4 高二化学 4.3 电解池2 新人教版选
修4
用惰性电极电解电解质溶液的规律 1、电解电解质型：无氧酸、不活泼的无
氧酸盐(如HCl、CuCl2等)溶液的电解
电解盐酸：阴极：2H+ + 2e- =H2↑ 阳极：2Cl- －2e- =Cl2↑
通电
总反应：2HCl ＝Cl2↑+H2↑
3、 放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸
盐(如CuSO4、AgNO3等)溶液的电解。 电解硫酸铜溶液
阴极：2Cu2+ + 4e- = 2Cu
阳极：4OH- － 4e- = O2↑+ 2H2O 总反应：
通电
2CuSO4+2H2O＝ 2Cu+O2↑ + 2H2SO4
高二化学 4.3 电解池2 新人教版选 修4
电解时电极产物的判断
氧化性： Ag+> Hg2+> Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+
还原性： S2- > I- > Br- > Cl- >OH- >含氧酸根
高二化学 4.3 电解池2 新人教版选 修4
请注意：
①活泼金属离子K+、Ca2+、Na+、 Mg2+在溶液中不会得到电子；
②F-和SO42-、CO32-、NO3-等不会 失去电子；
③当Zn2+或Fe2+浓度远大于H+浓度时， Zn2+或Fe2+先得电子而H+后得电子；
④石墨和金属铂是惰性电极，不会得
失电子。
高二化学 4.3 电解池2 新人教版选 修4
人教版化学选修四第四章第三节电解池 课件 ( 共28张PPT)
现象：
+-
阴极 碳棒上覆盖了一层红色物质。
阳极 生成有刺激性气味的气体， 该气体能使湿润的淀粉 碘化钾试纸变蓝。
碳棒
说明：阴极有Cu生成，阳极有Cl2生成。
阴极 CuCl2溶液
思考：为什么CuCl2溶液在通电时会生成Cu和Cl2的呢？ (1)通电前水中存在那些离子?
AlCl3
人教版化学选修四第四章第三节电解 池
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阳：阴： 阳：阴： 阳：阴： 阳：阴： 阳：阴： 阳：阴：
2.电解电解质型 3.放O2生酸型： 4.放H2生碱型：
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二、电解原理的应用
1、电镀铜
电镀：应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其它 金属或合金的方法。
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人教版化学选修四第四章第三节电解 池
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阳极反应：2Cl－－2e－ ＝ Cl2↑（氧化反应） 阴极反应：2H+ + 2e－＝H2↑（还原反应）
总反应离子方程式： 2Cl－ + 2H2O 电解 2OH－ + H2↑ + Cl2↑
总反应：
电解
2NaCl + 2H2O
人教版化学选修四第四章第三节电解 池
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3、电解饱和食盐水------氯碱工业
（1）电解饱和食盐水的实验
思考: （1）写出电极反应式和电解的总 反应式。
（2）电解池的两极各产生什么现 象?若在两极附近均滴加酚酞试液， 会有什么现象? （3）分析产生这种现象的原因。
最新【人教版】化学选修四：4.3《电解池(第2课时)》ppt课件课件PPT
学生分组探究一 电解原理的应用 第 1 步探究——问题引入，自主探究 1．电解饱和食盐水时，阴极上的产物是什么？ 【提示】 阴极产生 NaOH 和 H2。 2．电解精炼铜时，粗铜中的杂质发生了什么变化？ 【提示】 比铜活泼的金属被氧化(如锌、铁等)；比铜活泼性 弱的金属形成阳极泥(如 Ag、Au 等)。
4．电冶金 (1)本质：使矿石中的金金属属离离子子获得电子，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 NNaa、、CCa、a、MMg、AAll 等活泼金属。
(3)举例
2．工业上用电解法制备金属镁用 MgCl2 还是 MgO？能用电 解 AlCl3 的方法制备金属铝吗？
2．关于电解氯化钠水溶液(铁作阴极、石墨作阳极)，下列叙 述正确的是 ( )
A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色 B．若在阳极附近的溶液中滴入 KI 溶液，溶液呈棕黄色 C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 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
【解析】 电解食盐水时发生的反应： 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 总反应：2NaCl＋2H2O=电==解==2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 对照分析选项，C 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－，溶液呈棕黄色， B 正确；阴极附近产生大量的 OH－，滴加酚酞后变红色，A 错误； 电解后生成 NaOH，溶液呈碱性，D 错误。 【答案】 B
4．下列关于铜电极的叙述中，正确的是( ) A．铜锌原电池中铜是正极 B．用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极 C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阴极 D．电解稀硫酸制 H2、O2 时铜作阳极
人教版高二化学选修4教学课件：第四章4.3 电解池(共50张PPT)
第2课时 电解原理的 2 应用
• 1. 氯碱工业
• (1)概念 • 用电解饱和食盐水的方法来制取Cl2、NaOH、H2，并
以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。
• 1. 氯碱工业
• (2)原理
• ①通电前，NaCl溶液中含有的离子是___________。
• 通电时，移向阴极的离子是______，移向Na阳+极C的l− 离H+子O是H−
Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞
•
Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋
• 2. 电解产物的判断 • (3)电极产物的判断
离子 S2− 产物 S
SO32− SO42−
I− Br− Cl− OH−
I2
Br2 Cl2 O2
离子 Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+ 产物 Ag Hg Fe2+ Cu H2
借助于电流，反应进行是 不自发的氧化还原反应。
• 2. 构成条件
直流电源 两个电极 电解质溶液(或熔融电解质) 闭合回路
阴极
阳极
• 3. 工作原理
e-
e-
二、电解原理
• 1. 电解
• 使(直流)电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阴、 阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
电离与电解的比较
合金的方法。 • (2)电解槽构成 • 阴极——待镀金属 • 阳极——镀层金属 • 电镀液——含有镀层金属离子 • (3)特点 • ①阳极参与电极反应 • ②电镀液浓度保持不变
• 3. 电解精炼铜
• (1)电解槽构成 • 阳极：粗铜 (含Zn、Fe、Ni、Au、Ag等杂质) • 阴极：纯铜 • 电解液：CuSO4溶液
高中化学选修4人教版4.3电解池 课件
加入适量的 （ CuCl2固体 ）。
（3）用石墨电极电解氯化铜溶液的反应特点： 只生成两种物质: 一种固体和一种气体。
常用于框图推断的突破口。
电解电解质溶液生成两种物质的一般只考CuCl2 。
（2）电解质是NaNO3溶液,
（6）电解生成三种物质的常考：
NaCl、CuSO4
达标检测
1. 用惰性电极实现下列电解实验，其说法正确的是
D
A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水， 故溶液p H不变
B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－， 故溶液pH减小
C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产 物的物质的量之比为1:2
D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产 物的物质的量之比为1:1
氢氧化钠溶液
三种物质间都能反应的是氯气
H2+Cl2==2HCl 2NaOH+Cl2 = NaCl+NaClO+H2O
常用于推断。
NaCl H2O
H2
点燃 HCl
NaCl
Cl2 NaOH
NaClO NaCl
HClO
H2O
（4）电解质是CuSO4
阳极反应 4OH- - 4e- = O2↑+2H2O 阴极反应 Cu2+ + 2e- = Cu
Y是 阳 极，电极反应: 2Cl- -2e- = Cl2↑
检验该电极反应产物的方法是:
用湿润的淀粉碘化钾试纸检验该气体，
试纸变蓝，证明是氯气。
写出电解反应的离子方程式: 电解
2Cl- + 2H2O=== 2OH - +H2 ↑ +Cl2 ↑
高中化学第四章电化学基础第三节第2课时电解原理的应用课件新人教版选修
2.原电池、电解池、电镀池的判断方法 (1)若装置中无外加电源,则该装置可能为原电池,然后根据原电池的构成条件 进行分析判断。 (2)若装置中有外加电源,且两电极插入电解质溶液中并构成闭合回路,则该装 置为电解池或电镀池,电解质溶液中含有阳极金属离子的即为电镀池,否则为 一般电解池。
3.电镀池与精炼池的区别与联系
提示:次氯酸钠。电解饱和食盐水生成氯气、氢气、氢氧化钠,其中氯气与氢氧 化钠反应生成的次氯酸钠能用于去污除油、治疗脚癣。
二、电镀 1.概念: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.目的:使金属增强_抗__腐__蚀__能力,增加美观和表面硬度。
3.实例(在铁件上镀铜)。
动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气逸出。
【素养训练】
三室式电渗析法处理含Na2SO4废水可以得到NaOH和H2SO4产品,其原理如图所示, 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
S
O
2 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。
回答下列问题:
(2)(情境·思考)某晚报有一篇题为《电解“魔水”风靡美国》的文章,说的 是在自来水中加少许食盐,通过电解得到的溶液,既能去污又能除油,还能治疗 脚癣。它在俄罗斯和日本等地获得了广泛使用,而在美国这种溶液正取代各种 “有毒”化学品,成为商家新宠。
此电解食盐溶液时,得到去污除油、治疗脚癣的物质是哪种物质?
(以铁上镀锌为例) 阳极:Zn-2e-====Zn2+ 阴极:Zn2++2e-=铜)-2e-====Cu2+(主要) 阴极:Cu2++2e-====Cu(精铜)
人教版高中化学选修4第四章第三节 电解池 课件(共16张PPT)
湿润的 淀粉KI
试纸
滴几滴 酚酞
LOGO
【演示实验】
取一张用饱和NaCl溶液浸湿的滤纸，两根铅笔芯作电 极，接直流电源。
正极
负极
阳极
阴极
电解池 电解槽
电解：在直流电的作用下，两电极上分别发生氧化反应 和还原反应的过程叫做电解。
LOGO
Cl-
OH-
H+ OH-
发生还原反应
Cl-
Na+
H+
Na+
H+Cl-
CHl- + Na+
OH-
Na+Cl－
电解的总化学方程式：
阴极产物
阳极产物
2NLaOGCOl+2H2O 电解 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
探秘电解时离子的放电顺序
【小组合作实验】
1.每组选出记录员、板书展示员和口头展示员各一名。
HCl CuCl2 NaCl
CuSO4
电解
2HCl== Cl2 ↑+ H2 ↑
电解
CuCl2== Cl2 ↑+ Cu
电解
2NaCl+2H2O 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
电解
2CuSO4 +2H2O == 2Cu+O2↑ +2H2SO4
溶液变化 PH
减小 增大 不变
增大 增大
增大
减小
我比较
温 2.请按导学设计中的实验操作步骤，组装仪器，
馨
连接电路。认真观察实验现象，并做记录。
人教版化学选修四第四章第三节电解池(共13张PPT)
加酚酞溶液变红
实验装置
2.电镀
(1).
定义
利用电解原理在某些金属的表面镀上 一薄层其它金属或合金的过程。
(2). 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
(3).电极反应式
阴极：Cu2++ 2e- = Cu
阳极： Cu - 2e- = Cu2+ (4).电镀的特点
择决定命运，环境造就人生！
电解
==MgLeabharlann +Cl2↑
（3）制取金属铝
电解熔融氧化铝
阳极： 6O2- - 12e- = 3O2↑
阴极： 4Al3+ + 12e- = 4Al
总反应：
电解
2Al2O3 ==
4Al
+
3O2↑
小结：电解池、电解精炼池、电镀池的比较
电解池
电镀池
电解精炼池
定义
将电能转变成化学能 的装置。
应用电解原理在某些 金属表面镀上一层其 它金属的装置。
①阳极本身参加电极反应 ②电解质溶液的浓度保持不变
3、粗铜的电解精炼
－+
以粗铜为阳极，以纯铜 纯铜
粗铜
为阴极， 以CuSO4溶液 为电解液进行电解
阳极： Zn Zn-2e- = Zn2+
Fe Ni
Fe -2e- = Ni -2e- =
Fe2+ Ni2+
CuSO4溶液
阳极泥: 相对不活泼的金
Cu Cu-2e- = Cu2+ 属以单质的形式沉积在电
离子放电顺序：
阳离子 H+ ＞ Na+ 阴离子 Cl- ＞ OH-
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
3、用石墨电极电解H2SO4、NaOH、Na2SO4、 NaNO3 等溶液，阴阳两极生成气体体积比 2：1。
H2 O2 4、用石墨电极电解H2SO4溶液，当阳极生成标况下
22.4L气体时，电路中通过电子 4 mol。
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
课堂训练与检测
分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池?
①③⑤
⑥⑦
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
电极材料总结: (1) 阳极又分为活性电极和惰性电极 ①当阳极是石墨或铂(Pt)、金(Au)时，惰性电极 本身不参与电极反应。
①原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 ②原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应; ③原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应; ④原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应; A. ①② B. ①④ C. ③④ D. ②③
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
人教版选修4 4.3电解原理(共24张PPT)
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问题解决：
人教版选修4 (共24张PPT)
电解池的反应原理:以电解氯化铜为例
还原反应
←e— 负极 ↓e—
阴极 石墨
←e— 正极
↑e—
石墨 阳极
氧化反应
电解质溶液
阳离子
阴离子
Cu2＋＋ 2e－＝Cu
4、用石墨电极电解1L NaCl溶液（浓度够大），当阴 极收集到1.12L（标况）的 H2气体时，阳极收集到 1.12 L （标况）的 Cl2 气体，溶液pH=13（。体积不变）
人教版高中化学选修4-4.3《电解原理的应用》名师教学设计
第四章电化学基础第三节电解池第二课时——电解原理的应用长沙市第一中学张亚文核心素养通过电解饱和食盐水、电镀、铜的电解精炼的学习，培养学生将化学成果应用于生活的意识和社会责任感。
基本说明1、教学内容所属模块：选修4《化学反应原理》2、年级：高中二年级3、所用教材：人教版4、所属章节：第四章第三节教材分析电解池是借助于电能，使不能自发进行的氧化还原反应能够发生，从而使电能转化为化学能的装置。
它的应用相当广泛，由此形成的工业也很多，如氯碱工业、电镀、电解、电冶金、电池充电等。
本节课是学生学习“电解原理”知识后的自然延伸与实际应用的有机结合，它有助于学生系统学习电化学知识，并学会用理论知识来解释在生产生活、科研中的实际应用原理，为将来进行科研工作打好基础。
学情分析选修4《化学反应原理》第四章第一、二节和第三节第一课时中，学生已经具有借助氧化还原理论、金属活动顺序和物理学中的电学知识判断电源正负极、电解池的阴阳极，溶液中离子放电顺序的关系、正确书写电极反应式和基本的电解原理分析的能力。
因此，在本节课中，可利用已有的电解池原理知识来理解常见的生产生活中电解原理应用相关知识，例如电解饱和食盐水、电镀、铜的精炼、电冶金等工业生产，有助于学生将理论知识与实际生活相结合，达到理论联系实际的目的，激发学习兴趣。
本节内容是高考大纲中的必考热点内容，电化学知识既可以综合学科内的知识，如化学实验现象的判断和分析、定量实验的操作要求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、化学计算等，也可以涉及学科间知识的运用，如物理学中的有关电流强度的计算、有关电量和阿伏加德罗常数的计算等，还可以与生产生活（如金属的腐蚀和防护、电镀废液的危害与环保）、新科技及新技术（新型电池）等问题相联系，是不可忽视的知识点．关于电化学的内容是历年高考的重要知识点之一,已成高考的必考题.其考查的内容有:原电池、电解池、电镀池的电极名称及电极反应式等。
如2015年高考全国新课标卷I第11题，考察内容为微生物电池的总反应式，以及质子交换膜的问题；如2015天津高考卷第4题考查内容为阳离子膜知识；如2015年北京高考第27题第（4）问考查电解海水以及阳离子膜的作用等。
人教版高中化学选修4第四章第三节 电解池 课件 .(共12张PPT)
无论是惰性电极还是活性电极做阴极，阴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：Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸) > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > H+(水) > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+。
【小 结】
电解池电源、电极、电极反应关系
与电源正极相连
阴离子移向 阳离子移向
阳极 阴极
发生氧化反应 发生还原反应
与电源负极相连
三、电极反应式、电解方程式的书写
①分析、比较，得出阴、阳电极的放电物质。
②写出阴、阳电极反应式。 ③使得失电子数相等，用阴、阳电极反应式相加得电解方 程式。
【分析电解反应的一般思路】
(2)阴极和阳极材料：
惰性电极：石墨(C)、金(Au)、铂(Pt)等，不论做阴极还是做阳极， 电极本身都不反应。
活性电极：除石墨(C)、金(Au)、铂(Pt)以外的金属，如Fe、Cu、 Ag等。做阳极时，电极本身被氧化溶解；做阴极时，电极本身不反 应。
4.电解池电极反应规律(阳极氧化阴极还原)
(1)阳极：失去电子，发生氧化反应。 ①若为活性电极，电极本身失电子溶解。 ②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子。
减小 增大 不变 增大 增大 增大 减小
H2O
HCl CuCl2 HCl CuO
练习1. 用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，电解一段时间以后， 甲、乙两池中溶液的pH值均减小，而在①和④两极，电极产物的 物质的量之比为1：2的是( D )
第三节电解池2
第四章 第三节
电解池
作课人：新乡市一中高二化学组 涂巧梅
最早的伏打电池与发明者意大利物理学家伏打
钾的发现与发现者英国化学家戴维
电解工厂实景 电镀车间
电解冶炼铝工厂
电解工厂实景 电解法污水处理设备
电解精炼铜车间
【学习目标】
1、理解电解原理、知道电解池的形成条件、 能正确判断电解池的阴、阳极；能区别电 解池和原电池 。
没有且不能自发发生化学反应
亲身体验
3、将连接黄色导线的碳棒与直流电源的负极相连，将连 接红色导线的碳棒与直流电源的正极相连，接通16V直流 电后,观察现象。
4、若碳棒表面有气泡产生,请用提供的试剂检验是什么气 体? 提供的试剂：淀粉—KI试纸、蒸馏水、NaOH溶液
提供的仪器：镊子、试管 5、关闭电源后将电极取出，仔细观察其顶端和周围有什 么变化？
不清的电池的极性。
+—
不下决心培养思考习惯的人， 便失去了生活中最大的乐趣。
——爱迪生
我会 总结：
电解池的工作原理
e-
e-
还原反应
阴极
阳极 氧化反应
阳
Cu2++ 2e-=2Cu 离
子 移 向
阴
离 子
2Cl--2 e- =Cl2
移
向
CuCl2溶液
电源负极 →电解池阴极 →电解液中的阳离子（被还原） 电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极 →电源正极
阴极 阳极
实验结果交流
氢气？
实验现象
产物验证
产物确定
有红色固 体析出
—————
有气泡逸出 使淀粉碘化钾试纸变蓝
铜
氯气
人教化学选修4第四章第3节 电解池 课件 (共15张PPT)
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⑵电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2 溶液等
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电解规律(用惰性电极电解时)
⑴电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，
如电解H2SO4、NaOH、Na2SO4等溶液 例如：电解硫酸钠溶液
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑ 总反应：2H2O＝电＝解 O2↑ +2H2↑
电解原理：
（1)、离子定向移动的方向: 阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动.
(2)、电极反应： 阳氧化、阴还原
（3）、电子的流向: 电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴 极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能 从溶液中移动）
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⑶电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都 有一部分被电解，如电解CuSO4溶液等。
电解CuSO4溶液 阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 2Cu2+ +4e－＝2Cu 总反应： 2CuSO4 +2H2O电＝解 2Cu+O2↑ +2H2SO4
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高中化学人教版选修四第四章电化学基础第三节电解池电解池第二课时（电解原理的应用）A卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共22题；共44分)1. （2分） (2016高一下·成都期中) 有a、b、c、d四种金属，将a与b用导线连结起来浸入盐酸中，b不易腐蚀；将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应剧烈；将Cu浸入b的盐溶液里，无明显变化；如果把Cu 浸入c的盐溶液里，有c的单质析出．据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是（）A . d、b、a、cB . b、a、d、cC . d、a、b、cD . d、c、a、b2. （2分）把锌片和铁片放在盛有食盐水和酚酞的表面皿中，如图所示。
最先观察到酚酞变红的现象的区域是（）A . II和IIIB . I和IIIC . I和IVD . II和IV3. （2分） (2016高一上·桐乡期中) 标准状况下，现有①6.72L CH4②3.01×1023个HCl分子③13.6g H2S④0.2molNH3 ，对这四种气体的氢原子个数由大到小的顺序排列正确的是（）A . ②＞③＞①＞④B . ②＞③＞④＞①C . ①＞④＞②＞③D . ①＞③＞④＞②4. （2分） (2018高一上·桂林开学考) 欲配制100 mL 0.1 mol·L－1KMnO4溶液，需量取0.2 mol·L－1 KMnO4溶液的体积是（）。
A . 25 mLB . 50 mLC . 75 mLD . 100 mL5. （2分） (2016高二下·营口期中) 下列有关金属的说法中，正确的是（）①在人类对金属材料的使用过程中，性质活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用；②纯铁比生铁抗腐蚀性更强；③单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属；④正常人体缺钙会引起骨质疏松症，缺铁会引起贫血等疾病；⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金；⑥可通过焰色反应区分钾元素和钠元素．A . ②④⑤⑥B . ②③④⑤C . ①③④⑤D . ①②⑤⑥6. （2分） (2018高三上·昌平期末) 关于下图所示两个装置的叙述中不正确的是（）A . c(H+)浓度变化：①减小，②减小B . 装置名称：①是电解池，②是原电池C . 离子移动方向：①中H+向阴极方向移动，②中H+向正极方向移动D . 电极反应式：①中阳极：2H2O-4e-=4H++O2↑，②中负极中Zn+2e-=Zn2+7. （2分）利用右图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。
下列说法中正确的是（）A . 氯碱工业中，X、Y均为石墨，Y附近能得到氢氧化钠B . 铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4C . 电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属D . 外加电流的阴极保护法中，X是待保护金属8. （2分）在铁制品上镀上一定厚度的锌层，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，溶液中含有锌离子9. （2分） (2018高三下·厦门开学考) 利用如图所示装置（电极均为惰性电极）可吸收SO2 ，并用阴极排出的溶液吸收NO2 ，下列说法正确的是（）A . a为直流电源的负极B . 阴极的电极反应式为：2HSO3-＋2H2O＋2e－=S2O42-＋2OH-C . 阳极的电极反应式为：SO2＋2H2O－2e－=SO42-＋4H+D . 电解时，H＋由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室10. （2分） (2019高一下·珠海期中) 如图所示装置中，观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，由此判断表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是（）选项M N PA锌铜稀硫酸B铜铁稀盐酸C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液A . AB . BC . CD . D11. （2分） (2016高二上·莆田期中) 我国第五套人民币中的一元硬币材料为钢芯镀镍，依据你所掌握的电镀原理，你认为在硬币制作时，钢芯应做（）A . 阴极B . 阳极C . 正极D . 负极12. （2分） (2019高二上·芮城期末) 截至2016年年底，中国光伏发电新增装机容量达到34.54GW，光伏发电累计装机容量达到77.42GW，图1为光伏并网发电装置。
图2为电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。
下列叙述中正确的是（）A . 图1中N型半导体为正极，P型半导体为负极B . 图2溶液中电子流向：从B极流向A极C . X2为氧气D . 工作时，A极的电极反应式为CO(NH2)2＋8OH－－6e－=CO32-＋N2↑＋6H2O13. （2分） (2018高一上·汕头期末) 24mL浓度为0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应。
已知亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，则铬元素在还原产物中的化合价为（）A . ＋3价B . ＋4价C . ＋5价D . ＋6价14. （2分） (2017高一上·宁波期中) 下列关于常见物质的工业冶炼说法正确的是（）A . 工业制金属钠：电解饱和食盐水B . 工业炼铁：需要用到的原料有铁矿石、一氧化碳、空气和石灰石C . 冶炼镁：将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁，可以得到金属镁D . 生物炼铜法：利用某种能耐受铜盐毒性的细菌，这种细菌利用空气中的填氧气氧化硫化铜矿石，把不溶性的硫化铜直接转化为单质铜15. （2分） (2020高二下·泸县月考) 化学与社会生活密切相关，下列说法正确的是（）A . 军舰船底镶嵌锌块作正极，以防船体被腐蚀B . 汽车尾气中NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2 ，减小压强，反应速率减慢C . 金属冶炼过程是金属离子得电子变成金属单质的氧化过程D . PM2.5颗粒微粒直径约为2.5×106m)分散在空气中形成气溶胶16. （2分） (2020高二上·芜湖期末) 下列说法正确的是（）A . 常温下，反应4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)＝4Fe(OH)3(s)能自发进行，则ΔH＜0B . 铁片镀锌时，铁片与外电源的正极相连C . 以熔融NaCl为电解质进行电解冶炼钠，熔融体中Na＋向阳极移动D . t℃时，恒容密闭容器中反应：NO2(g)＋SO2(g) NO(g)＋SO3(g)，通入少量O2 ，的值及SO2转化率不变17. （2分） (2015高三上·海淀期末) 2015年斯坦福大学研究人员研制出一种可在一分钟内完成充放电的超常性能铝离子电池，内部用AlCl4﹣和有机阳离子构成电解质溶液，其放电工作原理如图所示．下列说法不正确的是（）A . 放电时，铝为负极、石墨为正极B . 放电时，有机阳离子向铝电极方向移动C . 放电时的负极反应为：Al﹣3e﹣+7AlCl4﹣═4Al2Cl7﹣D . 充电时的阳极反应为：Cn+AlCl4﹣﹣e﹣═CnAlCl418. （2分） (2016高一下·应县期中) 如图所示装置中，M棒变细，N棒变粗．由此判断下表中所列M、N、R 物质，其中合理的是（）M N RA锌铜稀硫酸B铜铁稀盐酸C铁铜硝酸银D铜铁氯化铁A . AB . BC . CD . D19. （2分） (2018高二上·北仑开学考) 将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中，以下叙述正确的是（）A . 两烧杯中铜片表面均无气泡产生B . 甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C . 两烧杯中溶液的pH均增大D . 产生气泡的速率甲比乙慢20. （2分） (2018高二下·邯郸开学考) 利用如图装置，完成很多电化学实验。
下列有关此装置的叙述中，正确的是（）A . 若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阴极保护法B . 若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阴离子向铁电极移动C . 若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动D . 若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，铁棒质量将增加，溶液中铜离子浓度将减小21. （2分）根据下图，下列判断中正确的是（）A . 烧杯a中的溶液pH升高B . 烧杯a中发生的反应为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－C . 烧杯b中发生还原反应D . 烧杯b中发生的反应为2Cl－－2e－=Cl2↑22. （2分） (2015高二上·秦安期末) 化学用语是学习化学的重要工具，下列表示物质变化的化学用语中正确的是（）A . 电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑B . 氢氧燃料电池的负极反应式：O2+4H++4e﹣═2H2OC . 粗铜精炼时，与电源正极相连是纯铜，电极反应式为Cu﹣2e﹣═Cu2+D . 钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe﹣2e﹣═Fe2+二、填空题 (共7题；共54分)23. （9分） (2016高二上·东营期末) 甲醇可作为燃料电池的原料．以CH4和H2O为原料，通过下列反应反应来制备甲醇．I：CH4 （ g ）+H2O （ g ）=CO （ g ）+3H2 （g ）△H=+206.0kJ•mol﹣1II：CO （ g ）+2H2 （ g ）=CH3OH （ g ）△H=﹣129.0kJ•mol﹣1（1） CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH （g）和H2（g）的热化学方程式为________．（2）将1.0molCH4和2.0molH2O （g ）通入容积为100L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1．①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为________．②100℃时反应I的平衡常数为________．（3）在压强为0.1Mpa、温度为300℃条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是（填字母序号）．A . c（H2）减少B . 正反应速率加快，逆反应速率减慢C . CH3OH 的物质的量增加D . c （ H2 ）/c （CH3OH ）减小E . 平衡常数K增大（4）写出甲醇﹣空气﹣KOH溶液的燃料电池负极的电极反应式：________．（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这污染，其原理如图2．通电后，Co2+放电变为Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化．①写出阳极电极反应式________．②写出除去甲醇的离子方程式________．24. （5分） (2018高二上·菏泽期中) 甲烷作为一种新能源应用广泛，请回答下列问题：（1）竖炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气（CO和H2）还原氧化铁，有关反应为：CH4（g）+CO2(g) =2CO（g）+2H2（g）△H=260kJ·mol-12CO(g)+O2(g) = 2CO2（g）△H= -566kJ·mol-1则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为________（2）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜①a处应通入________(填CH4或O2)，b处电极上发生的电极反应式是________；②电镀结束后，装置Ⅰ中溶液的pH________。