电解原理2014

1、 高考课标要求高考课标要求 1、了解电解池的构成，理解电解原理了解电解池的构成，理解电解原理 2、掌握常见离子在阴阳两极上的放电顺序，掌握常见离子在阴阳两极上的放电顺序， 能够准确判断两极的产物及变化，能够正确能够准确判断两极的产物及变化，能够正确 书写电极反应及总反应方程式书写电极反应及总反应方程式 3、了解氯碱工业的反应原理，了解电镀池及了解氯碱工业的反应原理，了解电镀池及 铜的电解精炼的工作原理铜的电解精炼的工作原理 活动活动1 1. 提供金属提供金属Cu、Zn、石墨、稀、石墨、稀CuCl2和和FeCl3 溶液、盐桥、电源，设计装置：溶液、盐桥、电源，设计装置： A、利用该反应的、利用该

2、反应的 Cu2 +Zn= Cu +Zn2原电池 原电池 B、电解、电解CuCl2溶液溶液 （1）画出装置图，标出电极材料和电解质溶液）画出装置图，标出电极材料和电解质溶液 及电极名称及电极名称 （2）描述）描述B电池工作时的电池工作时的宏观宏观现象现象 （3）B中产生中产生 宏观现象的宏观现象的微观微观原因原因 （4）写出）写出B电极反应式，总结规律电极反应式，总结规律 1.定义与构造：定义与构造： 电能转化为化学能的装置为电解池电能转化为化学能的装置为电解池. 2.工作原理工作原理 电子、离子电子、离子定向移动方向定向移动方向 一、电解原理一、电解原理 阳极：与阳极：与“+”相连，氧化反应相

3、连，氧化反应 阴极：与阴极：与“”相连，还原反应相连，还原反应 活动活动1 1. 提供金属提供金属Cu、Zn、石墨、稀、石墨、稀CuCl2和和FeCl3 溶液、盐桥、电源，设计装置：溶液、盐桥、电源，设计装置： A、利用该反应的、利用该反应的 Cu2 +Zn= Cu +Zn2原电池 原电池 B、电解、电解CuCl2溶液溶液 (5)在在B 装置中加入装置中加入NaI溶液，写出阳极反应溶液，写出阳极反应 (6)在在B 装置中加入装置中加入AgNO3溶液，写出阴极反应溶液，写出阴极反应 3.离子放电顺序及电解产物的判断离子放电顺序及电解产物的判断 活泼金属阳极活泼金属阳极S2-I-Br-Cl-OH

4、含氧酸根含氧酸根 （1）阳极上（氧化反应）阳极上（氧化反应） (2)阴极上（还原反应）阴极上（还原反应） 无论是惰性电极还是金属电极都不参与电极反应，无论是惰性电极还是金属电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：序是： 上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼的上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼的 金属，其阳离子越难得到电子，但金属，其阳离子越难得到电子，但Fe3+氧化性较氧化性较 Cu2+强。强。 Ag+ Cu2+ (H+,酸酸)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+ (H+,水水) Al3+Mg2+Na+C

5、a2+K+ （1）以铝材为阳极，在以铝材为阳极，在H2SO4 溶液中电解，溶液中电解， 铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为_。 取少量废电解液，加入取少量废电解液，加入NaHCO3，溶液后产生，溶液后产生 气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_。 1.对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用 寿命。以下为铝材表面处理的一种方法：寿命。以下为铝材表面处理的一种方法： （2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用 石墨作阳极的原因是石墨作阳极的原因是_。 （3）利

6、用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。 若若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于应置于 _处。处。 若若X为锌，开关为锌，开关K置于置于M处，该电化学防护法称处，该电化学防护法称 为为_。 m 2.(10四川四川)以碘为原料，通过电解制备碘酸钾以碘为原料，通过电解制备碘酸钾 的实验装置如右图所示。请回答下列问题：的实验装置如右图所示。请回答下列问题： (1)碘是碘是 (填颜色填颜色)固体物质，实验固体物质，实验 室常用室常用 方法来分离提纯含有少量杂质方法来分离提纯含有少量杂质 的固体碘的固体碘 （2）电解前，先将一定量的精制）

7、电解前，先将一定量的精制 碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解 时发生反应：时发生反应： 3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将，将 该溶液加入阳极区。另将氢氧化该溶液加入阳极区。另将氢氧化 钾溶液加入阴极区，电解槽用水钾溶液加入阴极区，电解槽用水 冷却。电解时，阳极上发生反应冷却。电解时，阳极上发生反应 的电极反应式为的电极反应式为 ；阴极上；阴极上 观察到的实验现象观察到的实验现象 是是 。 （3）电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电 解液中是否有解液中是否有I-。请设计一个检验电解液中是否有。请设计一个检验电解液中

8、是否有I- 的实验方案，并按要求填写下表。的实验方案，并按要求填写下表。 试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、 稀硫酸稀硫酸 实验方法实验方法实验现象及结论实验现象及结论 (4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的 实验过程如下：实验过程如下： 步骤的操作名称是步骤的操作名称是 ，步骤的操，步骤的操 作名称是作名称是 。步骤洗涤晶体的目的是。步骤洗涤晶体的目的是 活动活动2 1.改进改进B装置装置 设计保护铁电极的方法，画出装设计保护铁电极的方法，画出装 置，标明电极置，标明电极 CC CuSO4 电解

9、原理应用 活动活动2 2.改进改进B装置装置 设计提纯粗铜（含铁与银），并设计提纯粗铜（含铁与银），并 完成下列问题完成下列问题 （1）写出电极反应）写出电极反应 （2）阳极泥成分）阳极泥成分 （3）每转移）每转移2mol电子，阴极质量增加电子，阴极质量增加 多少？多少？ （3）将将NaCl溶液进行无隔膜电解，在电解槽溶液进行无隔膜电解，在电解槽 中可直接得到的产品有中可直接得到的产品有 。 NaClO H2 （2）总离子方程式总离子方程式: 。 （1）阴极的电极反应式为阴极的电极反应式为 。 (4)Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯, 反应方程式: . Cl2 +2 NaOH =NaC

10、l + NaClO + H2O OH2HClOH2Cl2 222 电解 3.改进改进B装置装置 设计装置生成设计装置生成Cl2、与、与NaOH 活动活动2 二、电解原理的应用二、电解原理的应用 1、镀铜反应原理、镀铜反应原理 阳极阳极(纯铜纯铜)：Cu-2e=Cu2+， 阴极阴极(镀件镀件)：Cu2+2e=Cu， 电解液：可溶性铜盐溶液，如电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4 . 2、氯碱工业反应原理、氯碱工业反应原理 阳极：阳极：2Cl-2e- =Cl2，阴极：，阴极：2H+2e- =H2 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 3、电解精炼反应原理、电解精炼反应原理(电解精炼铜电解

11、精炼铜) 粗铜中含粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等等 阳极阳极(粗铜粗铜)：Cu-2e- = Cu2+， （Zn-2e- = Zn2+， Fe-2e- = Fe2+，等），等） 阴极阴极(精铜精铜)： Cu2+2e- =Cu， 电解液：可溶性铜盐溶液，如电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4。 Zn2 、 、Ni2 等 等 阳离子得电子能力小于阳离子得电子能力小于Cu2+而留在电解质溶而留在电解质溶 液中。金属活动顺序排在液中。金属活动顺序排在Cu后的后的Ag、Pt、Au等失电子能力小于等失电子能力小于 Cu，以金属单质沉积于阳极，成为，以金属单质沉积于阳极，成为“阳极泥阳极泥”。

12、尝试与应用尝试与应用 1.已知：已知：工业粗镍中含有少量工业粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，等杂质， 可用电解法制备高纯度的镍，可用电解法制备高纯度的镍，NiSO4做电解质做电解质 （已知：（已知： 氧化性氧化性Fe2+Ni2+Cu2+） (1)写出阳极发生的电极反应写出阳极发生的电极反应 。 写出阴极发生的电极反应写出阴极发生的电极反应 。 (2)电子转移的方向为电子转移的方向为 ， Ni2+移动的方向为移动的方向为 。 (3)电解一段时间后，溶液中存在的金属阳离电解一段时间后，溶液中存在的金属阳离 子子 . (4)电解后，电解槽底部的阳极泥成分电解后，电解槽底部的阳极泥成分 。

13、 (5)阴极析出阴极析出1mol镍，转移镍，转移 mol电子。电子。 （6）用硫酸镍作电解液，则溶液中用硫酸镍作电解液，则溶液中c(Ni2+) 如何变如何变 化化 。 2.电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种 典型的可充电电池，电池总反应式为：典型的可充电电池，电池总反应式为： 则下列说法正确的是则下列说法正确的是 A放电时放电时,PbSO4发生了氧化反应发生了氧化反应 B放电时，正极反应是放电时，正极反应是 C充电时，铅蓄电池的负极应与充电器电源充电时，铅蓄电池的负极应与充电器电源 的正极相连的正极相连 D充电时，阳极反应是充电时，阳极反应是 D 整理

14、与归纳整理与归纳 三三.可充电电池试题的解题步骤可充电电池试题的解题步骤 充电充电 放电放电 判断类型判断类型化合价化合价确定电极反应物确定电极反应物 负极负极氧化反应氧化反应化合价升高化合价升高 正极正极还原反应还原反应化合价降低化合价降低 阳极阳极氧化反应氧化反应化合价升高化合价升高 阴极阴极还原反应还原反应化合价降低化合价降低 5.(10佛山佛山)右图中，两电极上发生的电极反右图中，两电极上发生的电极反 应分别为：应分别为： a极：极：2Ag+2e 2Ag b极：极：Fe2e Fe2+ 下列说法不正确的是下列说法不正确的是 A该装置一定是电解池该装置一定是电解池 Ba、b可能是同种电极材料可能是同种电极材料 C装置中电解质溶液不一定含有装置中电解质溶液不一定含有Ag+ D装置中发生的反应方程式一定是装置中发生的反应方程式一定是 Fe + 2Ag+=Fe2+2Ag a b 6.（10广州）广州）某氢氧燃料电池的电解液是热某氢氧燃料电池的电解液是热 的的