人教版高中化学选修四电解池

(1)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:把湿润的碘化钾淀粉试纸 放在阳极附近,产生气体可以使 湿润KI淀粉试纸变蓝色.
四、电冶金
（1）制取金属钠
电解熔融氯化钠
阳极： 2Cl - - 2e- = Cl2↑
活泼性在铜之后的银、金等：
还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单质的形 式留在溶液中，成为阳极泥。
阴极： Cu2++ 2e- = Cu
电解质溶液硫酸铜的浓度略有减小 。
通电 2NaCl+2H2O === 2NaOH + Cl2↑ + H2 ↑ 工业上利用这一反应，制取烧碱、氯气和氢气。
三、氯碱工业
7、下列叙述正确的是（ ）
C
A．在原电池的负极和电解池的阴极上都是发
生失电子的氧化反应
B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产 物的物质的量之比为1：2
C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 molNaOH
D．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐 蚀
分解 电解 质型 放氢 生碱
放氧 生酸
实例
电极反应
H2SO4 NaOH
Na2SO4
阳极： 4OH--4e- =O2↑+2H2O 阴极：4H++4e- =2H2↑
CuCl2
阳极2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极：Cu2++2e- =Cu
NaCl CuSO4
阳极2Cl--2e- = Cl2↑ 阴极： 4H++4e- =2H2↑
分析电解反应的一般思路：
明确溶液中存在哪些离子 阴阳两极附近有哪些离子 根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物
离子放电顺序及电解产物的判断
阳极产物的判断：
先看 活性电极(除Au、Pt外的金属)：电极本身失电子 电极 惰性电极(如石墨、Pt、Au)：溶液中阴离子放电
阳极金属﹥
(除Pt、Au外)
S2-﹥I-
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、电镀的特点：
1）阳极本身参加电极反应 2）电解质溶液的浓度_保__持__不__变__
二、铜的电解精炼
阳极： Cu -2e- = Cu2+ 杂质比铜活泼的Zn、Fe等：
Zn -2e- = Zn2+ Fe -2e- = Fe2+
阳极： 4OH--4e- =O2↑+2H2O 阴极：2Cu2++4e- =2Cu
溶液pH 溶液复 变化 原方法 减小 增大 H2O 不变 CuCl2
增大 HCl
减小 CuO
电解的应用
一、电镀
1、定义： 利用电解原理在某些金属的表面镀上 一薄层其它金属或是合金的过程。
思考：如果要在某铁制品表面 镀上一层铜，请设计装置图。
出银的质量为（ ）
A、27mg C、108mg
B、54mg D、216mg
B
6、用两支惰性电极插入1000mL CuSO4溶液， 通电电解，当电解液的PH由6.0变为3.0时，下
列叙述正确的是
D
A、阴极上析出11.2mL氢气（标况）
B、阴极上析出64mg铜
C、阳极和阴极质量都没有变化
D、阳极上析出5.6mL氧气（标况）
电解
2NaCl + 2H2O
2NaOH +H2 +Cl2
（4）放氧生酸型 （CuSO4、AgNO3等）溶液的电解
阴极；2Cu2+ + 4e- = 2Cu
阳极：4OH- - 4e- = O2 ↑ + 2H2O
总反应：2CuSO4 + 2H2O 电解 2Cu + O2 + 2H2SO4
电解 类型 电解 水型
电解原理及其应用
【复习目标】
1、掌握电解池的概念及原理; 2、学会正确书写电极反应及总反应方程式， 掌握常见离子放电的规律。
一、电解原理
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 分别发生 氧化和还原反应 的过程
2、电解池：把 电能转化为 化的学能装置。
形成条件： (1)．外接直流电源 (2)．电极(金属或惰性电极) (3)．电解质溶液或熔融的电解质 (4)．形成闭合回路
电子流向
负极 正极
电源负极 电源正极
阴极 阳极
电极反应
正极：得电子 还原反应 阳极：失电子 氧化反应 负极：失电子 氧化反应 阴极：得电子 还原反应
电解池的工作原理
e－＋ － e－
失电子 氧化反应
阳
阴
极 阴离子 极
阳离子
得电子 还原反应
电子流 电源负极 动方向 电源正极
电解池阴极 电解池阳极
电解质溶液
A．逸出气体的体积D：
a电极的小于b电极的 B．电极逸出无味气体，
另一电极逸出刺激性气味气体
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
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a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，
①Na2SO4 ③H2SO4 ⑤ CuCl2 ⑦ CuSO4
②NaOH ④HCl ⑥ NaCl ⑧AgNO3
用惰性电极电解电解质溶液的规律
（1）电解水型 （NaOH、H2SO4、K2SO4等）的电解 阴极：4H+ + 4e- = 2H2 ↑ 阳极：4OH- - 4e- =O2 ↑ + 2H2O
总反应式： 2H2O 电解 2H2 + O2
B
A.两装置中，铁电极上均有气体产生 B.图2装置能将电能转化为化学能 C.石墨电极上发生的电极反应均为：2H++2e-=H2↑ D.随着反应的进行,装置中电解质溶液的pH均增大
5、用惰性电极电解AgNO3溶液500mL；当电解 液的pH值从6.0变为3.0(设电解时无氢气逸出，且
电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析
﹥
Br-
﹥
Cl-
﹥
OH-
﹥
NO3-
﹥
SO42-
﹥
F-
阴极产物的判断：
直接根据溶液中阳离子的放电顺序加以判断
Ag+>Fe3+ >Cu2+ >H+（酸）>Pb2+ >Fe2+ >Zn2+ >H+ （水） >Al3+ >Mg2+ >Na+ >Ca2+ > K+
以石墨为电极，电解下列物质的水溶液，写
出有关电极反应式和电解总反应式。
（2）分解电解质型（HCl、CuCl2等）溶液的电解
阴极：Cu2+ + 2e- = Cu
阳极：2Cl- - 2e- = Cl2 ↑
总反应式： CuCl2 电解 Cu + Cl2
（3）放氢生碱型 （NaCl、MgBr2等）溶液的电解
阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑
阳极：2Cl- - 2e- = Cl2 ↑
合题意的组是
(C )
X AC B Pt CC D Pt
YZ
W
Fe NaCl
H2O
Cu CuSO4 CuSO4溶液
C H2SO4
H2O
Fe AgNO3 AgNO3晶体
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（ ）
D
（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）
A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶 液pH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
2、用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液, 电解一段时
间后, 再加入W, 能使溶液恢复到电解前的状态, 符
A．阳极发生还原反应，其电极反应式： Ni2+ + 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Fe2+ 和 Zn2+
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
1、右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附近分别滴加石 蕊溶液，下列实验现象正确的是( )
内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的
是( )
D
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
铅蓄电池:
PbO2＋Pb＋2H2SO4
2PbSO4↓＋2H2O
放电 充电
放电时：为原电池 负极(Pb) ： Pb＋SO42-－2e-＝PbSO4 正极(PbO2) ：
A．电解池的阳极电极反应式：
Fe－2e－＝Fe2+
B．电解池的阴极电极反应式：
2H+＋2e－＝H2↑ C．4H铅+＋蓄S电O池42的－＋负2极e－的＝电P极b反SO应4式＋2：HP2ObO2＋ D．铅蓄电池的负极的电极反应式：
Pb－2e－＝Pb2+
B
4、下图是化学能与电能相互转换的两套装置。对 此两套装置的分析正确的是
PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e-＝PbSO4＋2H2O
充电时：为电解池 阴极(Pb)： PbSO4 ＋2e- ＝ Pb＋SO42阳极(PbO2) ：
PbSO4＋2H2O－2e-＝PbO2＋4H＋＋SO42－
练习：P81 例2
3、某同学设计一个如图所示（用铅蓄电池做 电源）的电化学实验。下列说法正确的是
阴极： 2Na+ + 2e- = 2Na
总反应：2NaCl
通电 === 2Na
+
Cl2↑
（2）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：2Al2O3
通电 ====
4Al
+Байду номын сангаас
3O2↑
【跟踪训练】
1、用惰性电极实现电解，下列说法正确的是 D
负极判断方法：
1、较活泼的金属 2、电子流出 3实、发生质氧化反应
装置名称
原电池
能量转化 化学能
电能
电极名称
负极：电子流出 正极：电子流进
阳极判断方法：
1、连电源正极 2、发生氧化反应 3、阴离子移向
电解池
电能
化学能
阴极：与电源负极相连 阳极：与电源正极相连
装置差异 无电源，两极材料不同 有电源，两极材料可同可异