高三一轮复习《电解池》课件

（2）电解电解质型 、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。 如电解盐酸、CuCl2溶液等时
－－ 2e－＝Cl ↑ 阳极： 2Cl 电解盐酸 2 阴极： 2H+ +2e－＝ H2 ↑ 电解 总反应：2HCl＝＝ Cl2↑ + H2↑
电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复 原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(通入一 定量的HCl气体)
阴极:产生无色、无味气体
工业上电解饱和食盐水必须解决的问题
(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯, 反应方程式: Cl2 +2 NaOH =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
.
解决方法:使用离子交换膜
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
高三化学一轮复习
第六章 化学反应与能量
第三节 电解池 金属的腐蚀与防护
【考纲要求】 1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池 反应方程式。 2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危 害、防止金属腐蚀的措施。 重难点：电解的工作原理及其应用。
• 1．电解池中电极反应式的书写、电极附近溶液酸 碱性的变化、电解质溶液中离子的移动、两极上 得失电子的守恒关系等。 • 2．电解原理的应用，特别在新型充电电池中的应 用。 • 3．电解原理在金属防腐方面的应用。
NaOH溶液
Cl2 Na+ Cl— OH— H+
阴 极
碳钢网
金属钛网
阳 极 室
精制饱和 NaCl溶液
离子交换膜
阴 极 室
H2O（含少量NaOH）
二、电解原理的应用
2、电镀（利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）
阳极：镀层金属
阴极：待镀金属制品（镀件） 电镀液：含有镀层金属阳离子的溶 液，电镀过程中电镀液浓度不发生 变化。 实质：阳极参加反应的电解 应用1 铜 片
（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽 阴极：碳钢 阳极：钛 阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH －离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴 极室和阳极室。 （2）离子交换膜的作用： a、防止氢气和氯气混合； b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响 氢氧化钠的产量。
Cl2 + 淡盐水
阳 极
H2 －
电解
注：1)用惰性电极电解电解质溶液时，若要使电解后的溶液恢复到 原状态，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则，一般加 入阴极产物与阳极产物的化合物。 2))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 总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。
电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复原来的浓度， 只需加入一定量的水即可。
e－
阳极 C
⑴、两个电极的确定及电极反应
CuCl2溶液
阴极：与外接电源负极相连的电极。——电子流入— —还原反应--阳离子移向阴极 阳极：与外接电源正极相连的电极——电子流出—— 氧化反应—阴离子移向阳极
⑵、两个电极的类型 惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅传导电子，不参与电极反 应 活性电极(除铂、金外的金属)：既可以传导电子、若作阳 极可以参与电极反应 5 电解池中电子的流向及离子的移动方向
电解
（4）放氧生酸型
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、AgNO3溶 液等。
如：电解CuSO4 、 AgNO3溶液等 阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 2Cu2+ +4e－＝2Cu 电解 总反应： 2CuSO4 +2H2O ＝ 2Cu+O2↑ +2H2SO4
通电
电解熔融状态的氯化钠。
2Na + Cl2 ↑
电 解 熔 融 氯 化 钠 制 钠
制取金属铝 阳极：
电解熔融状态的氧化铝。
6O 2- －12e- == 3O2↑
阴极：
4Al 3+ + 12e- == 4Al
通电
总反应：2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2 ↑ 冰晶石 助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠） 阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充
相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、产物的量与电量关系的计算
等。
2．方法技巧
(1)根据电子守恒计算 用于串联电路中阴阳两极产物、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，最后根据总反应式列出比例式
计算。 (3)根据关系式计算 根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构
根据阳极氧化、阴极还原以及氧化性、 还原性强弱判断发生电极反应的离子先 后顺序， 最后分析得出产物
9 以惰性电极电解电解质溶液规律
（1）电解水型 电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，实 质上是电解水。 如电解H2SO4、HNO3、 NaOH,Na2SO4等溶液时其电极反应式为：
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑ 总反应：2H2O＝＝ O2↑ +2H2↑
四、金属的电化学腐蚀
1、金属腐蚀：
金属或合金与周围的气体或液体物质发生氧化还原反 应而引起损耗的现象。 实质：发生氧化还原反应 M - ne- = M n+
金属与接触到的干燥气体 2、 （如O2,Cl2,SO2）或非电解质 金 （1）化学腐蚀 液体(石油)等直接发生化学反 属 应引起的腐蚀叫做化学腐蚀。 腐 如钢管被原油中的含硫化合物腐 蚀 不纯的金属与电解质溶液接触 的 类 （2）电化学腐蚀 时，会发生原电池反应，比较 型 （更普遍且危害大） 活泼的金属失电子而被氧化 的腐蚀叫做电化学腐蚀。如 钢铁在潮湿的空气中生锈
第一课时 电解池
一、电解池
1 电解 ：使电流（直流电)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。 2电解池（电解槽）：把电能转化为化学能的装置
3、形成电解池的条件 1)外接直流电源。 e－ 2)两个电极（必须导电，电极 阴极 材料可以相同也可以不同）。 C 3)电解质溶液或熔融的 电解 质。 4）形成闭合回路 4、电解池中的两个电极及电极反应
3 电冶金（利用电解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）
• 由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解 法是冶炼活泼金属的一种重要的方法。对于冶炼 像Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属，电解法几 乎是唯一可行的工业方法。
制取金属钠 阳极： 2Cl - －2e- == Cl2↑ 阴极： 2Na+ + 2e- == 2Na 总反应： 2NaCl(熔融)
阴极
+ ＞ Na+ 阳离子 H 阴极 电极反应：
2Cl 阳极：
-
－2e- = Cl2↑ 氧化反应
还原反应
电解
+ 2H + 2e = H2 ↑ 阴极：
总反应： 2NaCl+2H2O
==
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
电解 2Cl 2 H 2O Cl2 H 2 2OH
• 若电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为： 阴极附近的溶液无色变为红色 ，两极极板上都有气体 ___________ 产生，如何检验气体的种类？ 阳极:产生刺激气体使湿润KI淀粉试纸变蓝色.
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢 复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。
二、电解原理的应用
1、氯碱工业（用惰性电极电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气）
食盐水中存在的离子：Na+ 、Cl- 、H+ 、OH离子放电顺序： 阳极 阴离子 Cl- ＞ OH阳极 Cl- H+ OH- Na+
（3）放氢生碱型
电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水 都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。
阳极 (C)： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极 (C)： 2H+ +2e－＝ H2 ↑ 总反应：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢 复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。
思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而 不用AlCl3?
AlCl3为分子晶体，在融融状态下不电离，不导电，不能被电解。
冶炼铝设备图
阳极C
烟罩
电解质
熔融 态铝 钢壳
耐火 材料 阴极C
钢导电棒
第二课时：金属的腐蚀与防护
知识梳理 ·题型构建 三 应对电化学定量计算的三种方法
1．计算类型
原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、
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条件
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀 水膜呈酸性
Fe-2e =Fe
+ _ _ 2+
吸氧腐蚀 水膜酸性很弱或呈中性
2Fe-4e =2Fe 2+ O2+2H2O+4e = 4OH
极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易 在电极上放电。 ②用惰性电极(Pt、Au、石墨、等)时：溶液中 阴离子的放电顺序是：
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根离 子>F-
分析电极反应(用惰性电极时)的一般思路：
明确溶液中存在哪些离子， 将离子分为阴，阳离子两组 阴阳两极附近有哪些离子
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化学腐蚀和电化学腐蚀的比较