第六章 课时 3 电解原理及应用 课件 2021届高三一轮复习化学(共49张PPT)
合集下载
专用高考化学一轮复习第六章化学反应与能量第3课时电解原理及应用课件
第3课时 电解原理及应用
[课型标签:知识课 基础课]
知识点一 电解原理Biblioteka 知识梳理1.电解池
(1)电解池:
电能 转化为
(2)构成条件及工作原理
化学能的装置。
正极 负极
正
氧化反应 还原反应
负
2.电解规律(阳极为惰性电极)
电解类型
电解质实例
溶液复原物质
电解水 电解电解质 放氢生碱型
NaOH、H2SO4或Na2SO4 HCl或CuCl2 NaCl
3.以石墨为电极分别电解水和饱和食盐水,关于两个电解池反应的说法正确的是 (A.电解C结束) 后,均可以加水恢复原溶液 B.电解结束后所得液体的pH相同 C.阴极反应式相同 D.通过相同电量时生成的气体总体积相等(同温同压)
解析:电解水,减少的为 H2O,可加水复原,电解 NaCl 溶液,减少的可看作为 Cl2 和 H2,应 加 HCl 复原,故 A 错误;电解水溶液的 pH 不变,电解饱和氯化钠溶液生成氢氧化钠、氯 气和氢气,pH 变大,故 B 错误;设转移电子为 4 mol,则依据电解方程式:2H2O 2H2↑+ O2↑~4e-,电解水生成 3 mol 气体,依据电解方程式:2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+ H2↑~2e-,电解饱和食盐水生成 4 mol 气体,故 D 错误。
解析:由模拟“人工树叶”电化学实验装置可知,该装置将光能和电能转化为化学能, 故 A 错误;在电解池内部,阳离子向阴极迁移,故 H+从 b 极区向 a 极区迁移,B 正确;阴极 上:3CO2~C3H8O~18e-,阳极上:2H2O~O2~4e-,根据得失电子守恒可知,当阳极生成
1 mol O2 时,阴极被还原的 CO2 的质量为: 4mol ×44 g/mol=29.3 g,故 C 错误;a 电极 6
电解池工作原理及其应用 课件-2021届高三化学一轮复习
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 。
4. 电解过程的分析流程
(1)第一步:判断阴、阳极,明确阳极材料是惰性电极还是活 性电极。
(2)第二步:分析电解质水溶液的成分,找全离子,并分成 阴、阳离子两组(包括水电离出的 H+和 OH-)。
(2)总反应(化学方程式):2H2O 2H2↑+O2↑
例3:根据右图书写用惰性电极电解硫酸铜的电极反应和 总反应方程式。(a、b为惰性电极)
(1)电极反应
阳极:(OH-(水) >SO42- ) 4OH--4e-=== 2H2O + O2↑(氧化反应); 2H2O-4e- === O2↑+ 4H+ 放氧生酸
e- 外加直流 e-
电源
失去e-
与电源正极相连 发生氧化反应
阳极
移
向
阴离子
得到 e-
阴极
移 向
电解质 溶液 阳离子
与电源负极相连 发生还原反应
电解原理示意图
3.电解池的工作原理
①电极。 阳极:与电源 正极 相连, 失去 阴极:与电源 负极 相连, 得到
电子,发生 氧化 电子,发生 还原
反应。 反应。
阴极:(H+(水) >Na+)
2H++ 2e-===H2↑(还原反应)。 2H2O+ 2e-===H2↑+ 2OH- 放氢生碱
(2)总反应(化学方程式):2NaCl+2H2O 总反应(离子方程式):2Cl-+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑。 2OH-+H2↑+Cl2↑。
(3)应用:氯碱工业制烧碱、氢气和氯气。
2021届高三化学一轮复习 电解原理及应用
[名师点拨] 由于 AlCl3 为共价化合物,熔融状态下不导电, 所以电解冶炼铝时,电解的为熔点很高的氧化铝,为降低熔化 温度,加入了助熔剂冰晶石(Na3AlF6);而且电解过程中,阳极 生成的氧气与石墨电极反应,所以石墨电极需不断补充。
夯基础•小题
1.金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量 Fe、Zn、Cu、Pt 等
课时3
电解原理及应用
知识点一 电解原理
考必备•清单
1.电解池 (1)电解池:把电能转化为化学能的装置。 (2)构成条件
①有与直流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。
(3)工作原理(以惰性电极电解 CuCl2 溶液为例) 总反应离子方程式:Cu2++2Cl-=电==解==Cu+Cl2↑
杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:
氧化性 Fe2+<Ni2+<Cu2+)
()
A.阳极发生还原反应,其电极反应式为 Ni2++2e-===Ni
B.电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一定
相等
C.电解后,电解槽底部的阳极泥中含有 Cu 和 Pt
D.电解后,溶液中存在的金属阳离子有 Fe2+、Zn2+和 Ni2+
___增__大_ ___通___H_C__l
__减__小__
加 CuO、 CuCO3
夯基础•小题ຫໍສະໝຸດ 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1) 用 铜 作 电 极 电 解 CuSO4 溶 液 的 方 程 式 为 2Cu2 + +
2H2O=电==解==2Cu+O2↑+4H+
(× )
(2)某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现
2.电极反应式的书写步骤
【高考】化学一轮复习新课标通用版电解原理ppt课件
探
用惰性电极电解电解质溶液时,若要使电解后的溶液
究 恢复到原状态,应遵循“少了什么加什么,少了多少加多
少”的原则,一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。如电
解氯化铜溶液一段时间后需要加入氯气与铜的化合物氯化
铜,电解氯化钠溶液一段时间后需要加入氯气与氢气的化
合物氯化氢,电解氢氧化钠溶液、硫酸溶液等则需要加入
451代到.85价处这、.志: 罚个为向当。世别和我有界人热们时并鼓爱电承因不掌是担坚是的伟解责持掌人大型任原握也水行时则在是为,而那在的会遭些给双感到阴阳嘲自翼受埋笑己。::到怨者的责,的生__任甚手命__沉至中加__甸成,油甸绩而。的下恰H分降N恰量。掌2aSO,握O意在H4味能着够付经出受时得_间住_、嘲_精笑力与和批金评钱忍__,不__意断__味_往__着前可走能的因人做__手__得中__不。好而受到____责__备__,甚至受
返回目录
第19讲 电解原理
❖考 向 互 动 探 究
—— 核心突破 ——
电解精炼铜的原理图解
返回目录
第19讲 电解原理
❖考
向
—— 典例精析 ——
互
动 例 3 某粗铜中含有杂质 Fe、Zn、Ag、Pt 等,欲通过电
探 —电——解—质核核电心心离突突出破破解的——阴法——、进阳离行子分精别在炼两极,放电下列说法正.确.的是(
探
究
返回目录
第19讲 电解原理
❖考
向
—— 典例精析 ——
互
动
例 2 用石墨作电极,电解质溶液中各离子浓度之比如
探 究
下:c(Cu2+)∶c(Na+)∶c(Cl-)=1∶2∶4。在任何情况下,阴 阳两极不可能同时发生的反应是( )
A.阴极:2H++2e-===H2↑ 阳极:4OH--4e-===O2↑
2021版江苏新高考选考化学(苏教版)一轮复习课件:专题6 4 第三单元 电解原理 金属的腐蚀与防护
_增__大___
电解质溶 液复原方法
通__入__H__C_l_气__体__
上一页
返回导航
下一页
专题6 化学反应与能量变化
10
电解质 电极反应 被电解 总化学方程式 电解质
(水溶液)
式
的物质 或离子方程式 浓度
阳极:2Cl- 不活泼金
-2e- 属的无氧 酸盐(如 ===Cl2↑ __盐____
阴极:Cu2+ CuCl2,除
上一页
返回导航
下一页
专题6 化学反应与能量变化
20
提升一 电解原理和电解规律的考查 1.以石墨为电极,电解 KI 溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。下列说法错误的是( ) A.阴极附近溶液呈红色 B.阴极逸出气体 C.阳极附近溶液呈蓝色 D.溶液的 pH 变小
上一页
返回导航
下一页
专题6 化学反应与能量变化
+2e- 氟化物外)
===Cu
通电 CuCl2===== Cu+Cl2↑
_减__小___
溶液 pH
—
电解质溶 液复原方法
_加___C_u_C__l2_固__体___
上一页
返回导航
下一页
专题6 化学反应与能量变化
11
电解质 电极反应 被电解 总化学方程式 电解质 溶液 电解质溶
(水溶液)
式
的物质 或离子方程式 浓度 pH 液复原方法
上一页
返回导航
下一页
专题6 化学反应与能量变化
17
3.(2020·淮安高三检测)用石墨电极电解 CuCl2 溶液(见下图)。下列分析正确的是( )
A.a 端是直流电源的负极 B.通电使 CuCl2 发生电离 C.阳极上发生的反应:Cu2++2e-===Cu D.通电一段时间后,在阴极附近观察到黄绿色气体
高考化学总复习课件:6-3电解 (共28张PPT)
为化学能的装置叫电解池。
形成条件: (1)有直流电源 (2)与电源相连的两个电极 (3)电解质溶液(或熔化的电解 质)
例:以石墨电极电解硝酸银 反应原理
电子流向
氧化反应
负极出电子
电子回正极
还原反应 Ag++e-=Ag
e-
e-
4OH--4e-=2H2O+O2
阳极
阴 离 子 移 向 AgNO3溶液
阴极
2
NaCl﹑H2O 减小 增大 KCl﹑H2O
阴极:2H++2e-=H2↑
2
减小 增大
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ CuSO4﹑H2O 阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑
减小 减小 CuO 减小 减小 Ag2O 增大 减小 H2O
NaOH(ag)
AgNO3﹑H2O 阴极:Ag++e-=Ag 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ 2 阴极:2H++2e-=H2↑ 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ 2 阴极:2H++2e-=H ↑
HO
2
HO
增大 增大 H2O
电解后溶液的PH变化分析
• 1、H+和OH-均放电——决定原溶液的性质 如:电解H2SO4、NaOH、Na2SO4 • 2、只有H+放电,而OH-不放电——PH增大 如:电解HCl、NaCl • 3、只有OH-放电,而H+不放电——PH减小 如:电解CuSO4 • 4、H+、OH-都不放电——考虑水解及气体溶 于水的情况 如:电解CuCl2(理论派与实验派结论?)
形成条件: (1)有直流电源 (2)与电源相连的两个电极 (3)电解质溶液(或熔化的电解 质)
例:以石墨电极电解硝酸银 反应原理
电子流向
氧化反应
负极出电子
电子回正极
还原反应 Ag++e-=Ag
e-
e-
4OH--4e-=2H2O+O2
阳极
阴 离 子 移 向 AgNO3溶液
阴极
2
NaCl﹑H2O 减小 增大 KCl﹑H2O
阴极:2H++2e-=H2↑
2
减小 增大
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ CuSO4﹑H2O 阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑
减小 减小 CuO 减小 减小 Ag2O 增大 减小 H2O
NaOH(ag)
AgNO3﹑H2O 阴极:Ag++e-=Ag 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ 2 阴极:2H++2e-=H2↑ 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ 2 阴极:2H++2e-=H ↑
HO
2
HO
增大 增大 H2O
电解后溶液的PH变化分析
• 1、H+和OH-均放电——决定原溶液的性质 如:电解H2SO4、NaOH、Na2SO4 • 2、只有H+放电,而OH-不放电——PH增大 如:电解HCl、NaCl • 3、只有OH-放电,而H+不放电——PH减小 如:电解CuSO4 • 4、H+、OH-都不放电——考虑水解及气体溶 于水的情况 如:电解CuCl2(理论派与实验派结论?)
电解池第一轮复习课件
阳极:产生刺激气体使湿润KI淀粉试 纸变蓝色.
阴极:产生无色、无味气体
第一个问题:
(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
C
C
工作原理: C
电荷流动方向 C
氧 化
还 原
小结
分析电极反应的一般思路:
明确阳极电极材料 明确溶液中存在哪些离子
阴阳两极附近有哪些离子
根据阴阳离子放电顺序及阳极氧化、阴 极还原分析得出产物
★
. 放电顺序
⑴ 阳极:
电极材料;
离子的性质 ①活泼金属电极(Al~Ag) :
金属本身失去电子。(如Fe、Cu等)
②惰性电极(C、Pt): 溶液中的阴离子(还原性)失去电子。 活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F不参与电极反应, ⑵阴极: 溶液中的阳离子(氧化性)得电子。
二 、 电 解 规 律
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>
酸
水
Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+
高三化学第一轮复习
电解池原理及其应用
一、电解原理
1.电解: 使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起
氧化还 电能转变为化学能的装置。 3.构成电解池的条件:
①直流电源; 阴极:与电源负极相连 ②阴、阳 阳极:与电源正极相连 电极 ③电解质溶液或熔融电解质; ④形成闭合回路。
高三化学复习:电解原理及应用ppt 人教课标版
3.电解质溶液用惰性电极电解的规律小结:
举 例 溶液pH 溶液复
电解 类型
变化
物质类别 含氧酸 强碱 活泼金属的 含氧酸盐 无氧酸 不活泼金属 的无氧酸盐 实例 H2SO4 NaOH Na2SO4 电极反应
原方法
水 电 解
溶 质 电 解
阳极:4OH—-4e—=O2↑+2H2O 阴极:4H++4e—=2H2↑ 阳极2Cl—-2e— =Cl2↑ 阴极:4H++4e—=2H2↑
复习要点三、电解原理的应用
1、镀铜反应原理 阳极(铜):Cu-2e— =Cu2+,阴极(镀件):Cu2++2e— =Cu, 电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4 . 2、氯碱工业反应原理 阳极:2Cl—-2e— =Cl2↑,阴极:2H++2e— =H2↑ 2NaCl+2H2O =2NaOH+H2↑+Cl2↑ 3、电解精炼反应原理(电解精炼铜) 粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等 阳极(粗铜):Cu-2e— = Cu2+, (Zn-2e— = Zn2+, Fe-2e— = Fe2+,等) 阴极(精铜): Cu2++2e— =Cu, 电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4。 Zn2+、Ni2+等 阳离子得电子能力小于Cu2+而留在电解质 溶液中。金属活动顺序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失电子能力 小于Cu,以金属单质沉积于阳极,成为“阳极泥”。
电解原理及应用
冷水江市第一中学 王 元
• 例1.若某电能与化学能的转化装置(电解池或 原电池)中发生反应的总反应离子方程式是: • Cu+2H+=Cu2++H2↑,则关于该装置的有关 说法正确的是 (c) • A.该装置可能是原电池,也可能是电解池 • B.该装置可能是原电池,且电解质溶液为 硝酸 • C.该装置只能是电解池,且金属铜为该电 解池的阳极 • D.该装置只能是电解池,电解质溶液不可 能是盐酸
2021届高三化学一轮复习 电解原理及应用
电解质溶 液复原
__加__水__
_加__水___ __加__水__
类型 实例
电极反应
电解液 pH
浓度
电解质溶 液复原
阴:
_2_H__+_+__2_e_-_=_=_=_H__2↑___ HCl
阳:
电解 电解
_2_C__l-_-__2_e_-_=_=_=__C_l_2↑__ 阴:
质型
_C_u__2+_+__2_e_-_=_=__=_C_u___
杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:
氧化性 Fe2+<Ni2+<Cu2+)
()
A.阳极发生还原反应,其电极反应式为 Ni2++2e-===Ni
B.电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一定
相等
C.电解后,电解槽底部的阳极泥中含有 Cu 和 Pt
D.电解后,溶液中存在的金属阳离子有 Fe2+、Zn2+和 Ni2+
生成新
阳:
电解质
_2_C_l_-_-__2_e_-_=_=_=__C_l_2↑_
放 O2 生酸
型
CuSO4
阴:_2_C__u_2+_+___4_e-_=__=_=
2_C__u_ 阳:_2_H__2O__-__4_e_-_=_=_=_ _O__2↑__+__4_H__+
生成新 电解质
电解质溶 pH
液复原
解析:电解法制备高纯度的镍,粗镍作为阳极,金属按还原性 顺序 Zn>Fe>Ni>Cu>Pt 发生氧化反应,电极反应依次为 Zn- 2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+、Ni-2e-===Ni2+,A 项错误; 电解过程中,阳极 Zn、Fe、Ni 溶解,Cu、Pt 沉积到电解槽底 部,阴极只析出 Ni,结合两极转移的电子数相等,阳极质量的 减少量与阴极质量的增加量不相等,B 项错误;Cu 和 Pt 还原 性比 Ni 弱,不能失去电子,以沉淀的形式沉积在电解槽底部, 形成阳极泥,C 项正确;电解后,溶液中存在的金属阳离子除 了 Fe2+、Zn2+外,还有 Ni2+,D 项正确。 答案:CD
2021届高三化学大一轮复习课件———专题6 第21.1讲 电解的原理(共30张PPT)
+__H__2_↑__+__2_O_H_-_
生成 新电 解质
_增__大__
通入_H_C_l_ _气__体___
④放O2生酸型
电解质(水溶液)
电极反应式及总反应式
电解质 溶液 溶液复原
浓度 pH
阳极:_4_O_H_-__-__4_e_-_=_=_=_2_H__2O__ 不活泼金属的含 _+__O_2_↑__
练后反思
电化学综合计算的三种常用方法
(1)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。
(2)根据电子守恒计算
①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用于混合溶液中电解的分阶段计算。
(3)根据关系式计算
如KNO3
_2_H_2_↑__+__O__2↑__
_增__大__
_减__小__ _增__大__
_不__变__
_加__水__
②电解电解质型
电解质类型
电极反应式 及总反应式
阴极:_2_H__+_+__2_e_-_=_=_=_H__2↑__
无氧酸,如 阳极:_2_C_l_-_-__2_e_-_=_=_=_C__l2_↑_
根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需
的关系式。
如以通过4 mol e-为桥梁可构建如下关系式: 4e-~2Cl2(Br2、I2)~O2~2H2~2Cu~4Ag~4nM
阳极产物
阴极产物
(式中M为金属,n为其离子的化合价数值)
该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值,熟记电极反应式,灵活运用
D.铅蓄电池工作时,正极电极反应式为: PbSO4+2e-===Pb+SO42-
生成 新电 解质
_增__大__
通入_H_C_l_ _气__体___
④放O2生酸型
电解质(水溶液)
电极反应式及总反应式
电解质 溶液 溶液复原
浓度 pH
阳极:_4_O_H_-__-__4_e_-_=_=_=_2_H__2O__ 不活泼金属的含 _+__O_2_↑__
练后反思
电化学综合计算的三种常用方法
(1)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。
(2)根据电子守恒计算
①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用于混合溶液中电解的分阶段计算。
(3)根据关系式计算
如KNO3
_2_H_2_↑__+__O__2↑__
_增__大__
_减__小__ _增__大__
_不__变__
_加__水__
②电解电解质型
电解质类型
电极反应式 及总反应式
阴极:_2_H__+_+__2_e_-_=_=_=_H__2↑__
无氧酸,如 阳极:_2_C_l_-_-__2_e_-_=_=_=_C__l2_↑_
根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需
的关系式。
如以通过4 mol e-为桥梁可构建如下关系式: 4e-~2Cl2(Br2、I2)~O2~2H2~2Cu~4Ag~4nM
阳极产物
阴极产物
(式中M为金属,n为其离子的化合价数值)
该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值,熟记电极反应式,灵活运用
D.铅蓄电池工作时,正极电极反应式为: PbSO4+2e-===Pb+SO42-
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(6)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:______________________________。
3.电解精炼铜
(1)电极材料:阳极为粗铜,阴极为纯铜。 (2)电解质溶液:含 Cu2+的盐溶液。
(3)电极反应式 阳极:__Z_n_-__2_e_-_=_=_=_Z__n_2_+_、___F_e_-__2_e_-_=_=_=_F__e2_+__、 _N__i-__2__e-_=__=_=_N_i_2+_、Cu-2e-===Cu2+; 阴极:__C_u_2_+_+__2_e_-_=_=_=_C__u__。
加___C_u_C__l2_
型
类 型
实例
电极反应
电解液
电解质溶
浓度 pH Βιβλιοθήκη 复原放H2 生碱
NaCl
阴:__4_H__2_O_+__4_e_-_=_=__= _2__H_2_↑__+__4_O__H_- 阳:2_C__l-_-__2_e_-_=_=_=__C_l_2↑_
生成新 电解质
__增__大_ _通___H_C__l_
夯基础•小题
1.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(已
知:氧化性 Fe2+<Ni2+<Cu2+)
()
A.阳极发生还原反应,其电极反应式为 Ni2++2e-===Ni
B.电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一
定相等
C.电解后,电解槽底部的阳极泥中含有 Cu 和 Pt D.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有 Fe2+和 Zn2+
2.电极反应式的书写步骤
[名师点拨] ①书写电解池的电极反应式时,可以用实际放电的 离子表示,但书写电解池的总反应时,H2O 要写成分子式。如用 惰性电极电解食盐水时,阴极反应式为 2H++2e-===H2↑(或 2H2O+2e-===H2↑+2OH-),总反应式为 2Cl-+2H2O==电==解==
(1) 用 铜 作 电 极 电 解 CuSO4 溶 液 的 方 程 式 为 2Cu2 + +
2H2O==电==解==2Cu+O2↑+4H+
(× )
(2)某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现 (√ )
(3) 电 解 时 , 电 解 液 中 阳 离 子 移 向 阳 极 , 阴 离 子 移 向 阴 极 (× )
总反应离子方程式:Cu2++2Cl-==电==解==Cu+Cl2↑
①电极 阴极:与电源__负__极__相连,_得__到___电子,发生__还__原__反应。 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(惰性电极)
[名师点拨] ①金属活动性顺序中银以前的金属(含银)作电极 时,由于金属本身可以参与阳极反应,称为金属电极或活性电 极(如 Zn、Fe、Cu、Ag 等);金属活动性顺序中银以后的金属 或非金属作电极时,称为惰性电极,主要有铂(Pt)、石墨等。 ②电解时,在外电路中有电子通过,而在溶液中是靠离子移动 导电,即电子不通过电解质溶液。
A.AgNO3 B.KCl C.CaCl2
CuCl2 Na2SO4 KOH
Cu(NO3)2 CuSO4 NaNO3
D.HCl
HNO3
K2SO4
解析: AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4 溶液随电解的进行,有酸 产生,溶液 pH 降低;KCl、CaCl2 溶液随电解的进行,有碱产 生,溶液 pH 升高;CuCl2、HCl 电解的电解质本身,溶液中 CuCl2、HCl 减少,对应的 H+减少,溶液的 pH 升高;KOH、 HNO3 相当于电解 H2O,电解质浓度增大,对应的碱溶液碱性 更强,酸溶液酸性更强。 答案:B
2OH-+H2↑+Cl2↑。 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。
3.惰性电极电解电解质溶液的类型
类型
电解 水型
电解
实例
电极反应
液浓
(4)电解时,电子的移动方向为电源负极→阴极→阳极→电源正
极
( ×)
(5)电解 NaCl 溶液得到 22.4 L H2(标准状况),理论上需要转移
NA 个电子
(×)
(6)用铁作电极电解饱和食盐水时,阳极上 Cl-失电子变为 Cl2
( ×)
2.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液,在电解的
过程中,溶液的 pH 依次为升高、不变、降低的是 ( )
(5)Cu-2e-===Cu2+ 2H++2e-===H2↑ Cu+2H+==电==解==Cu2++H2↑ (6)2Al-6e-+3H2O===Al2O3+6H+ 6H++6e-===3H2↑ 2Al+3H2O==电==解==Al2O3+3H2↑
知识点二 电解原理的应用
考必备•清单
1.电解饱和食盐水
答案:(1)2H2O-4e-===O2↑+4H+ 4Ag++4e-===4Ag 4Ag++2H2O==电==解==4Ag+O2↑+4H+ (2)2Cl--2e-===Cl2↑ 2H2O+2e-+Mg2+===H2↑+Mg(OH)2↓ Mg2++2Cl-+2H2O==电==解==Mg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑ (3)Fe-2e-===Fe2+ 2H2O+2e-===H2↑+2OH- Fe+2H2O==电==解==Fe(OH)2+H2↑ (4)2Al-6e-+8OH-===2AlO2-+4H2O 6H2O+6e-===3H2↑+6OH- 2Al+2H2O+2OH-==电==解==2AlO2-+3H2↑
类 型
实例
电极反应
电解 液浓
度
pH
电解质溶 液复原
电 解
HCl
阴:2_H__+_+__2_e-_=_=__=_H_2_↑_ 阳:2_C_l_-_-__2_e-_=_=__=_C_l_2↑__
减小
_增__大___
_通__H__C_l_
电
解
阴:_C_u_2_+_+__2_e_-_=_=_=_C__u
质 CuCl2 阳:2_C_l_-_-__2_e_-_=_=_=_C_l_2_↑
2.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 金的过程。
实例——电镀铜 阳极(铜片):_C__u_-__2_e_-_=_=_=_C__u_2_+______ 阴极(待镀铁件):___C__u_2_+_+__2_e_-_=_=_=_C_u_____
[名师点拨 ] ①电镀时阳极固体减少的质量和阴极析出固体 的质量相等。 ②电镀时,电解质溶液的浓度不变。
总方程式
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
__M__g_C__l2_(_熔__融__)_=_=电_=_=解_=_=___ __M__g_+__C_l_2_↑_
___2_C_l_-_-__2_e_-_=_=_=__C_l_2↑___、 __M__g_2_+_+__2_e_-_=_=__=_M__g____
总反应离子方程式: _2_C_l_-_+__2_H_2_O__=_=电_=_=解_=_=_2_O__H_-_+__H__2↑___+__C_l_2↑____。
(3)氯碱工业制烧碱、氢气和氯气
装置 离子交换膜电解槽 阳极 钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层) 阴极 碳钢网 阳离子 ①只允许_阳__离子通过,能阻止_阴__离子和气体通过 交换膜 ②将电解槽隔成阳极室和阴极室
(3)用 Fe 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 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:___________________________。 (5)用 Cu 作电极电解 HCl 溶液 阳极反应式:________________________________; 阴极反应式:__________________________________; 总反应离子方程式:_____________________________。
(1)电极反应 阳极:_2_C__l-_-__2_e_-_=_=_=__C_l_2↑______ (反应类型:氧化反应),
阴极:_________________________ (反应类型:还原反应)。 (2)总反应式
总反应化学方程式: _2_N_a_C__l+__2_H__2O__=_=电_=_=解_=_=__2_N_a_O__H_+__H__2↑__+__C__l2_↑_____。
冶炼铝
_2__A_l_2O__3_(熔___融__)__=_=电_=_=解_=_=__ __4_A_l_+__3_O__2↑__
_6__O_2_-_-__1_2_e_-_=_=__=_3_O__2↑__、 __4_A_l_3_+_+__1_2_e_-_=_=_=__4_A_l___
[名师点拨] 由于 AlCl3 为共价化合物,熔融状态下不导电, 所以电解冶炼铝时,电解的为熔点很高的氧化铝,为降低熔化 温度,加入了助熔剂冰晶石(Na3AlF6);而且电解过程中,阳极 生成的氧气与石墨电极反应,所以石墨电极需不断补充。