第二节电解原理及应用

第二节电解原理及应用第1页，共38页，2023年，2月20日，星期一28、（12分）金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是

a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3（3）右图为电解精炼银的示意图，________

（填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为_________________

2013山东第2页，共38页，2023年，2月20日，星期一13.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是A.图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B.图b中，开关由M改置于N时，合金的腐蚀速率减小C.图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D.图d中，Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的2012山东第3页，共38页，2023年，2月20日，星期一2012山东28（4）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是

。a电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极，发生氧化反应c.溶液中Cu2+向阳极移动

d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属（5）利用反应2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O可以制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为

。第4页，共38页，2023年，2月20日，星期一2011山东12.Al，Fe，Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu，Fe，Al15.以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用第5页，共38页，2023年，2月20日，星期一2010山东29（1）②以铝材为阳极，在H2SO4

溶液中电解，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NaHCO3，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_____。（2）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______。（3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于______处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_______。第6页，共38页，2023年，2月20日，星期一09年山东29(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是

。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为

。第7页，共38页，2023年，2月20日，星期一考纲解读1、理解电解池的工作原理。2、能写出常见的简单电极反应和电解反应方程式。

3、认识电化学在解决能源危机中的重要作用。第8页，共38页，2023年，2月20日，星期一利用反应2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O可以制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为

。请设计相应的原电池简易装置若不通入氧气，实现铜与稀硫酸的反应，该使用何种装置O2+4e-+4H+=2H2O第9页，共38页，2023年，2月20日，星期一正极负极CuC氧化反应还原反应CuC电解池原电池阴极阳极氧化反应还原反应O2原电池电解池能量变化化学反应化学能转化为电能电能转化为化学能自发的氧化还原反应电源下完成的氧化还原反应H2SO4H2SO4第10页，共38页，2023年，2月20日，星期一正极负极CuCe-氧化反应还原反应CuC电解池原电池阴极阳极氧化反应还原反应e-e-O2H2SO4H2SO4第11页，共38页，2023年，2月20日，星期一电极反应判断电极找出微粒依据顺序分析反应第12页，共38页，2023年，2月20日，星期一思考以下电解装置两极放电的微粒第13页，共38页，2023年，2月20日，星期一阴极：阳离子放电（得电子）(在阴极,发生还原反应)K+Ca2+Na+Mg2+Al3+(H+)Zn2+Fe2+

Pb2+(H+)Cu2+Fe3+Hg2+Ag+

阴离子放电（失电子）由难到易:(在阳极,发生氧化反应)F-ROmn-(含氧酸根）OH-Cl-Br-I-S2-

考点一电极放电顺序阳极：金属电极（除Au、Pt）：优先失电子，氧化反应（得电子）（失电子）由难到易第14页，共38页，2023年，2月20日，星期一2011山东12.Al，Fe，Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu，Fe，Al第15页，共38页，2023年，2月20日，星期一写出以下电解装置两极电极反应式考点二电极反应式的书写第16页，共38页，2023年，2月20日，星期一（1）电解时，只生成H2而不生成O2，则溶液的pH

。（2）电解时，只生成O2而不生成H2，则溶液的pH

。（3）电解时，既生成H2又生成O2，则实际为电解水。①若为酸性pH

，②若碱性溶液，则溶液的pH

，③若为中性，则pH

。增大减小减小增大不变考点三：电解过程中溶液pH的变化规律第17页，共38页，2023年，2月20日，星期一09年山东29(3)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是

。若电解电路中通过2mol电子，MnO2的理论产量为

。第18页，共38页，2023年，2月20日，星期一2010山东29（1）②以铝材为阳极，在H2SO4

溶液中电解，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NaHCO3，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是_____。第19页，共38页，2023年，2月20日，星期一（09年安徽理综·12）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2↑。下列说法正确的是A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。A第20页，共38页，2023年，2月20日，星期一(2012上海）如图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H+→Zn2++H2↑，下列错误的是A．a、b不可能是同种材料的电极B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸C．该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸D．该装置可看作是铜-锌原电池，电解质溶液是稀硫酸第21页，共38页，2023年，2月20日，星期一应用一电镀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。2、目的：4、电镀的特点：3、电镀材料的选择：阴极——镀件电镀液——含有镀层金属离子的溶液阳极——镀层金属使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。1）阳极本身参加电极反应2）电解质溶液的浓度保持不变第22页，共38页，2023年，2月20日，星期一2011山东15.以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用C第23页，共38页，2023年，2月20日，星期一2010山东29（2）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______。补充溶液中消耗的Cu2+,保持溶液中Cu2+浓度恒定第24页，共38页，2023年，2月20日，星期一应用二铜的电解精炼阳极：Cu—2e-=Cu2+阴极：Cu2++2e-

=Cu杂质比铜活泼的Zn、Fe等：Zn=Zn2++2e-

Fe=Fe2++2e-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。电解质溶液硫酸铜的浓度略有减小。第25页，共38页，2023年，2月20日，星期一(2012山东28（4）)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是

。

a电能全部转化为化学能

b.粗铜接电源正极，发生氧化反应

c.溶液中Cu2+向阳极移动

d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属bd第26页，共38页，2023年，2月20日，星期一28、（3）右图为电解精炼银的示意图，________

（填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为_________________

2013山东（4）为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用为_________________

NO3-+e-+2H+=NO2+H2Oa做电解质溶液（或导电）第27页，共38页，2023年，2月20日，星期一工业上利用这一反应，制取烧碱、氯气和氢气。应用三氯碱工业通电2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2↑阳极反应：2Cl--2e-=Cl2↑阴极反应：2H++2e-=H2↑第28页，共38页，2023年，2月20日，星期一(2)避免生成物H2和Cl2混合,因为:

.(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式:

.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇强光爆炸解决方法:使用离子交换膜电解饱和食盐水必须解决的问题:第29页，共38页，2023年，2月20日，星期一(1)生产设备名称：阳离子交换膜电解槽阳离子交换膜：只允许阳离子通过，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Cl2和H2混合而引起爆炸

b、避免Cl2与NaOH反应生成NaClO影响

NaOH的产量。第30页，共38页，2023年，2月20日，星期一应用四电冶金（1）制取金属钠电解熔融氯化钠阳极：2Cl-

-2e-

=Cl2↑阴极：2Na++2e-=2Na总反应：通电2NaCl===2Na+Cl2↑第31页，共38页，2023年，2月20日，星期一（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：通电2Al2O3====4Al+3O2↑注意：反应过程中使用冰晶石(Na3AlF6)作为熔剂，使Al2O3在较低的温度下熔化第32页，共38页，2023年，2月20日，星期一28、（12分）金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是

a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O32013山东bd第33页，共38页，2023年，2月20日，星期一三、金属的腐蚀与防护1．化学腐蚀和电化学腐蚀的比较金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的物质直接反应不纯金属接触到电解质溶液发生___________反应区别_____电流产生_____微弱电流产生实质与联系(1)实质都是金属原子失去电子被氧化而损耗；(2)化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍、危害性更大、腐蚀速率更快原电池无有第34页，共38页，2023年，2月20日，星期一2.钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀类型析氢腐蚀吸氧腐蚀水膜性质___________________________负极反应_____________________正极反应_________________________________________其他反应及产物____