6.3.1电能转化为化学能

电能转化为化学能——电解

金属的腐蚀与防护一、电解池的定义及形成条件1、电解定义：使直流电通过熔融的电解质或电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程2、电解池：电能转化为化学能的装置3、电解池构成条件：①外加直流电源②与电源相连的两个电极③电解质溶液或熔化的电解质(离子导体)④用导线(电子导体)连接形成闭合回路5、电极分类：⑴惰性电极：仅仅导电，不参与反应⑵活性电极：既导电、又可以参与电极反应(铂、金、石墨等)（除铂、金外的金属）Zn、Fe、Ni、Ag、Cu等4、离子放电顺序：阴极放电顺序（得电子能力）Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（浓度大）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（浓度小）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极放电顺序（失电子能力）活性金属电极>S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞非还原性含氧酸根>F-（4）含氧酸根、F-在水溶液中不放电（1）K+、Ca2+、Na+、Mg2+

、Al3+水溶液中不放电，熔融状态放电（2）4OH--4e-=2H2O+O2↑4H＋＋4e－===2H2↑两种写法（3）水溶液中一定要考虑H+或OH－放电二、电解池的工作原理1.电极反应：阴极:阳极:2、电池总反应：CuCl2====Cl2+Cu3、电子移动方向：

电流移动方向：

离子移动方向：负极→阴极..阳极→正极阳离子→阴极,阴离子→阳极电子相反4、转移电子数:

通过膜移动的离子所带的电荷数Cu2++2e-=Cu氧化反应还原反应5.电解质溶液导电的过程就是电解过程（发生氧化还原反应）电解可以实现不能自发的化学反应(6)总结：阴、阳两极的判断阴极：

阳极：与“+”相连失去电子阴离子移向

发生氧化反应发生还原反应与“-”相连得到电子阳离子移向质量增加的三.电解的类型（惰性电极）1、电解氯化钠溶液。阳极：阴极：总反应式：2、电解氯化铝溶液。阳极：阴极：总反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑6Cl－－6e－===3Cl2↑6H＋＋6e－===3H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑通电2AlCl3+6H2O==2Al(OH)3+3Cl2↑+3H2↑通电放H2生碱型通电2NaCl+2H2O====2NaOH+Cl2↑+H2↑

规律：（1）电子转移的物质的量（2）PH变化（3）复原的方法（4）电解对象和现象（5）电解规律：

活泼金属的无氧酸盐溶液

K+、Ca2+、Na+、Mg2+

、Al3+与S2-、I-、Br-、Cl-

例：NaCl、MgCl2

、ACl3、K2S、BaCl2、CaBr2(1)放H2生碱型3、电解CuSO4溶液反应。阳极：阴极：总反应式：4、电解AgNO3溶液反应。阳极：阴极：总反应式：4OH－-4e-＝

2H2O+O2↑4Ag++4e－＝

4Ag4AgNO3+2H2O==4Ag+O2↑+4HNO3通电4OH－－4e－===O2↑＋2H2O2Cu2＋＋4e－===2Cu2H2O+2CuSO4==2Cu+O2↑+2H2SO4

通电三.电解的类型（惰性电极）

规律：（1）电子转移的物质的量（2）PH变化（3）复原的方法（4）电解对象和现象（5）电解规律：

2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑+2H2SO4

通电

不活泼金属的含氧酸盐溶液

Ag+、Cu2+与SO42-NO3-

例：AgNO3、CuSO4、Cu（NO3）2(2)放O2生酸型5、电解盐酸溶液反应。阳极：阴极：总反应式：6、电解CuCl2溶液反应。阳极：阴极：总反应式：三.电解的类型（惰性电极）2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑

2HCl==Cl2↑+H2↑通电三.电解的类型（惰性电极）2Cl－－2e－===Cl2↑Cu2＋＋2e－===CuCuCl2==Cl2↑+Cu

通电

规律：（1）电子转移的物质的量（2）PH变化（3）复原的方法（4）电解对象和现象（5）电解规律：(3)电解电解质型7、电解Na2SO4

H2SO4,

NaOH溶液反应阳极：阴极：总反应式：三.电解的类型（惰性电极）4OH－－4e－==O2↑＋2H2O4H＋＋4e－===2H2↑2H2O==O2↑+2H2↑通电

规律：（1）电子转移的物质的量（2）PH变化（3）复原的方法（4）电解对象和现象（5）电解规律：(4)电解水型总结归纳：用惰性电极电解电解质溶液的产物判断图示诊断辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程。()(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)直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流向电解池阳极。()(4)电解稀硫酸制H2、O2时，可用不活泼的铜作阳极。()√√××(5)电解CuCl2溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。()(6)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的pH均增大。()××(5)电解混合溶液型三.电解的类型（惰性电极）4.

某水溶液中含有等物质的量浓度的Cu(NO3)2和NaCl，以惰性电极对该溶液进行电解，分阶段写出电解反应的化学方程式_____________________。大本P196第三阶段

阴极：4H＋＋4e－===2H2↑阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O第一阶段

阴极：Cu2＋＋2e－===Cu阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑第二阶段

阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O✔2H2O+2CuSO4==2Cu+O2↑+2H2SO4

通电2H2O==O2↑+2H2↑通电(6)后续反应型

5.500mLKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3－)＝0.6mol·L－1，用石墨做电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24L气体(标准状况下)，假定

电解后溶液体积仍为500mL，下列说法正确的是(

)

A．原混合溶液中c(K＋)为0.2mol·L－1B．上述电解过程中共转移0.2mol电子C．电解得到的Cu的物质的量为0.05molD．电解后溶液中c(H＋)为0.2mol·L－1电解混合溶液大本P196串联电路问题模型一外接电源与电解池的串联模型二原电池与电解池的串联常用的电子守恒关系:e-

～Cl–～H+

～OH–

～

Ag+～

Ag2e-

～Cl2～H2

～Cu～Cu2+4e-

～O2练习练习1．氯化氢回收氯气技术近年来已成为科学研究的热点，一种新的氯化氢电解回收氯气的过程如图所示。下列说法正确的是(

)A．石墨电极连接电源负极B．H＋透过交换膜从石墨电极向铂电极移动C．石墨电极区域的电极反应为Fe3＋＋e－

===Fe2＋D．随着反应的进行，阴阳两极电解质溶液pH均升高√阳极阴极负H2从原理和事实出发，对阴、阳极上的放电纠偏题组二电极反应式、电解方程式的书写3．(1)用惰性电极电解MgCl2溶液阳极反应式：

；阴极反应式：

；总反应离子方程式：

。2Cl－－2e－===Cl2↑2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)(2)用铁做电极电解NaCl溶液阳极反应式：

；阴极反应式：

；总反应化学方程式：

。Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)(3)用Al做电极电解NaOH溶液阳极反应式：

；阴极反应式：

；总反应离子方程式：

。2Al－6e－＋8OH－===2[Al(OH)4]－6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－(或6H＋＋6e－===3H2↑)(4)用Al做阳极，电解H