电解原理及其应用

1、电解原理及其应用学习目标1复习巩固原电池的基础知识、复习巩固有关电解质、非电解质、强电解质和弱电解 质等基本概念有关的基础知识。2理解阳极、阴极、电解的电极反应等跟电解有关的基础知识。掌握电解反应的基本 原理和电解池的基本特征。3能区分原电池和电解池，能判断原电池中的正、负极和电解池中的阴、阳极，能分 析原电池和电解池中的电极反应。4能分析跟电解有关的一些实际问题。能结合离子的氧化性和还原性强弱顺序，判断 电极反应。学习过程 一、自学探究1 电解质是指在 能够导电的 。2电离是指电解质 或状态下离解成 过程。3. 电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作 运动；在外电源的作用下，形成 移动

2、而导电。在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化一还原反应，即被电解，电离是的前题。4分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。研究两池的关系(结构、原理)。©(A)Znc1h卡(1) 原电池由组成。较活泼的金属是极，较不活泼的金属(或能导电的非金属)是极。(2) 电解池由组成，其中与外电源的正极相连的极板叫 极，与外电源的负极相连的极板叫 极。(3) 原电池是把 能转化为能的装置。电解池是把能转化为 能的装置。在能量转化过程中，都发生了 反应。5 右图的装置会出现什么现象？依据是什么？并完成电极反应式和总反应式。6填写下列空白： 电解通电时， 电子从电源的 极沿导线流入电解池的 极，在阴极区

3、氧化性强的微粒先得电子，被 。同时，电子又从电解池的 流出，沿导线流回电源的正极，即在阳极区还原性强的微粒(包括极板)先 电子被 。 当极板材料 (阳极) 为 Pt 或 C 时，还原性非常弱， 此条件不被氧化称为 电极。当极板材料邙日极)为 Cu等金属(除了 Pt和C),还原性强，易 电子,易被氧化称为电极。阴离子放电顺序： S2> I > Br >Cl > OH > 含氧酸根 > F阳离子放电顺序： Ag > Hg 2> Fe 3> Cu 2 >H> Pb 2 >Sn 2 >Fe 2 >Zn 2> 32

4、 2 Al 3 >Mg 2>Na >Ca 2 >K 7当镀层金属作 _极，含有镀层金属离子的电解质为电解液，把待镀金属制品浸入电 镀液为 极时的电解即为 。电镀时，由于两极得失电子相同，所以理论上电解液的浓度保持 。2为什么很多器件是镀铜的，镀层被破坏，结果会怎样？二、总结与评价总结1使电流通过电解质溶液，而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程叫电解。电离是电 解的前提。电解质的导电过程即是被电解过程。2电镀是电解的应用。电镀是以镀层金属为阳极，待镀金属制品为阴极，含镀层金属 离子为电镀液。3. 电镀过程的特点：牺牲阳极；电镀液的浓度(严格说是镀层金属离子的浓度) 保持不

5、变；在电镀的条件下，水电离产生的H+、OH 一般不放电。 例题讲解 例1铁棒与石墨棒用导线连接后浸入O.OImol L-1的食盐溶液中，可能出现的现象是( )。(A) 铁棒附近产生 OH-( B)铁棒被腐蚀(C)石墨棒上放出氯气(D)石墨棒上放出氧气分析讲解 铁棒与石墨棒用导线连接后浸入食盐溶液中，由于溶液中溶解有少量的氧气，故可以构成原电池。正、负极的电极反应式为：负极是铁，2e-4- = 4e2+ ；正极是石墨，2H2O+O2+4e-=4OH-所以，可能发生的变化是石墨棒附近产生OH-离子，可看到的现象是铁棒被腐蚀。答案B。例 2下列关于实验现象的描述不正确的是()。(A) 把铜片和铁片紧

6、靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡(B) 用锌片做阳极，铁片做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌(C) 把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁(D) 把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快分析讲解 把铜片和铁片靠在一起浸入稀硫酸中，铜、铁间可构成原电池。结果负极是 铁，铁片溶解，正极是铜片，铜片上可产生气泡。用锌片做阳极电解时，锌会失电子被氧化，阴极上是H+得电子被还原。铜片插入氯化铁溶液中，发生的反应为：2Fe3+Cu=Cu 2+2Fe2+。锌粒和盐酸的混合物中加入少量氯化铜，由于可构成铜锌原电池使反应速率加快。答案 BC。例 3 我国缺碘病区甚广

7、，防治缺碘病的主要措施是食盐加碘。1996 年我国政府以国家标准的方式规定食盐的碘添加剂是KIO 3。(1) 可用盐酸酸化的碘化钾和淀粉的混合物检验食盐是否为加碘盐，反应的化学方程式是 。(2) 可用电化学方法制备碘酸钾。原理是：以石墨为阳极，不锈钢为阴极，以碘化钾 溶液(加入少量重铬酸钾)为电解质溶液，在一定电流强度和温度下进行电解，其电解总反应方程式为：KI+3H 20 电解 KIO3+3H2f。试写出两极反应式：阳极；阴极 。分析讲解(1)在酸性条件下，I-可跟1。3-反应生成12,从而使淀粉变蓝色。(2)电解碘化钾溶液时，I-在阳极上被氧化成103-, H20在阴极上被还原成 H2。也

8、可如 下理解：阳极上是 2I- - 2e-=l2 ；阴极上是2H2O+2e-=2OH-+H2f ；再是I2在碱性溶液中发生 歧化反应： 3I2+60H-=5I- + I03-+3H20。答案(1) 5KI+KIO 3+6HCl=3I 2+6KCl+3H 2O。(2)阳极：I-+60H- - 6e- = I03- + 3H2O ;阴极：6H2O-6e- = 3H2 +60H-f。评价1 下列说法或实验现象的描述不正确的是()。A .把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B .把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁C 把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速度

9、加快D.与电源负极相连的是电解槽的阴极2. 100mL 浓度为 2mol/L 的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率, 又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是()。A .加入适量的6mol/L的盐酸B .加入数滴氯化铜溶液C 加入适量蒸馏水D 加入适量的氯化钠溶液3. 用两支惰性电极插入 500mLAgNO 3 溶液中,通电电解。当电解液的 PH 从 6.0 变为3.0 时(设电解时阴极没有氯气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上析出银的质量大约是( )。A.27 mgB.54 mgC.108 mgD.216 mg.4. A、B、C是三种金属，根据下列、两个实验，确定它们的还原性

10、强弱顺序为( )。 当A与B浸在稀硫酸中用导线相连，人上有气泡逸出，B逐渐溶解。 电解物质的量浓度相同的A、C盐溶液时，阴极上先析出C (使用惰性电极)。A.A >B>CB. B>C>A C. C>A>BD. B>A>C1. 用石墨作电极,电解 1mol/L 下列物质的溶液,溶液的 PH 值保持不变的是( )。A. HClB. NaOHC. Na2SO4D. NaCl2. 下列关于铜电极的叙述,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，铜作阳极C 在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D 电解稀硫酸制 H2、O2时，铜作阳极3 .

11、将两个铂电极插入 500ml Cu SO 4溶液中，进行电解。通电一定时间后，某一电极增重0.064g （设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液的体积变化），此时溶液中氢离子浓度约为（° °A . 4X103 mol/LB. 2 XIO3 mol/LC. 1 X103 mol/LD . 1 X107 mol/L电池的总反应式是：H2 + 2 NiO（OH） 24. 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍rr亍2Ni（OH） 2根据此反应式，判断下列叙述正确的是（）°A .电池放电时，电池负极周围溶液的OH -不断增大B 电池

12、放电时，镍元素被氧化B .电池充电时，氢元素被还原D .电池放电时，氢气是负极5.在外界提供相同电量的条件，Cu2域 Ag+分别按Cu2+2eiCu或Ag+eAg在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为（A . 1.62gB. 6.48gC. 3.24g6关于“电解氯化铜溶液的PH值变化”问题，化学界有两种不同的观点：观点一：“理论派”认为电解氯化铜溶液后溶液的PH值升高。观点二：“实验派”经过反复、多次、精确的实验测定，证明电解氯化铜溶液时 pH的变化如图所示曲线关系。请回 答下列问题：（1 °电解前氯化铜溶液的 pH处于A点位置的原因是：（用离子方程式说 明）&

13、#176;（2）“理论派”所持观点的理论依据是：（3）“实验派”的结论是： 过确定的。（4）你持何种观点，你所持观点的理由是： 理加以说明）°D. 12.96gpH*3.0 £ 2.0 -1.0 - 0 -时间ISO,他们所述“精确的实验”是通（从化学原1 .2.3.4.电解原理及其应用答案、自我探究在水溶液中或熔化状态下，化合物。在水分子的作用下，熔融，自由移动的离子。无规则，定向，电解。电池：、电解池：、 两个相互联接（或互相接触）活泼性不同的两极；与两极接触的电解液；负；正。外电源，两导电电极，与两接触的电解液；阳，阴。(3) 化学能，电能，化学能；氧化一还原反应。5依据电解，原电池原理，在烧杯中Zn逐渐溶解，C棒上有气体析出。右烧杯中，右边 C棒上有Cu析出，左边有气体析出。负极：Zn-2e = Zn 2+阳：2C一 2e = Cl2f正极：2 H+ +2e = H2f阴：Cu 2+ +2e = Cu总：Zn +2 H + = Zn 2 + + H2f总：Cu 2 + +2C= Cu + Cl 2?6负，阴，还原，阳，失，氧化。惰性，失去，活泼性。7.阳，电镀，不变。&铜化学性质较不活泼，不易被氧化腐蚀，铜