2011届高三化学第一轮复习――电解池课件

1、电解池,一、电解原理： 1、电解： 2、电解池： 3、电解池的构造：,使电流通过电解质溶液或熔融的电解质时在阴阳两极引起 氧化还原反应的过程叫电解。,把电能转化为化学能的装置，叫电解池,（1）直流电源。 （2）两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。(分惰性电极和活性电极) （3）电解质溶液或熔融态电解质。,二、电解池的工作原理：以电解CuCl2溶液为例（石墨作电极）,思考：,为何当一个电极存在多种可能的放电离子时，不是大家共同放电，而是只有一种离子放电？放电能力与什么因素有关？,A,阴阳离子的放电顺序：,Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ （H+ ） Pb2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+,S2- - Br- Cl- OH- 含氧酸根,D,C,B,阳离子：,阴离子：,用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化情况简析,阴：4H+ + 4e- = 2H2 阳：4OH-4e-=2H2O+O2,电解质电离出的阴阳离子 分别在两极放电,阴极：H2O放H2生碱 阳极：电解质阴离子放电,阴极：电解质阳离子放电 阳极：H2O放O2

2、生酸,NaOH,H2SO4,Na2SO4,HCl,CuCl2,NaCl,CuSO4,电解质,电解质,电解质 和水,电解质 和水,增大,增大,增大,增大,减小,减小,不变,氯化氢,氯化铜,氯化氢,CuO或CuCO3,1、（08全国卷）右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是（ ）,练习,D,2、（07年全国理综一）以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100mol，则阴极上析出Cu的质量为（ ） A0.64gB1.28gC2.56gD5.12g,B,用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化情况简析,阴：4H+ + 4e- = 2H2 阳：4OH-4e-=2H2O+O2,电解质电离出的阴阳离子 分别在两极放电,阴极：H2O放H2生碱 阳极：电解质阴离子放电,阴极：电解质阳离子放电 阳极：H2O放O2生酸,NaOH,H2SO4,Na2SO4,HCl,CuCl2,NaCl,CuSO4,水,水,水,电解质,电解质,电解质 和水,电解质 和水,增大,增大,增大,增大,减小,减小,不变,水,水,水,氯化氢,氯

3、化铜,氯化氢,CuO或CuCO3,当阳极为活性电极（银以前金属）时，阳极金属失电子,4、（09全国 28 题 15分） 下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛100g5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。,（1）接通电源，经过一段时间后， 测得丙中K2SO4浓度为10.47%， 乙中c电极质量增加。据此回答问题： 电源的N端为 极； 电极b上发生的电极反应为 ； 列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体积： ； 电极c的质量变化是 g； 电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因： 甲溶液 ； 乙溶液 ； 丙溶液 ； （2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？ 。,正,4OH- - 4e -= O2+ 2H2O,16,碱性增大，水量减少、氢氧化钠浓度增大,酸性增强，水电离出的OH-放电生成氧气和H+,酸碱性不变化，因为硫酸钾是强酸强碱盐，浓度增大不影响溶液的酸碱性,能继续进行，因为硫酸铜溶液已转变为硫酸溶液，反应也就变成水的电解反应,V=2.8L,问题二,用惰性电极电解溶液，如何判

4、断阴阳极产物？,根据溶液中离子的氧化性和还原性进行判断。,阳极产物判断: 阳极金属（除Pt、Au） S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根等,阴极产物的判断： Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ Zn2+ H+ Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+,三、电解原理的应用,1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。,2、电镀,电极反应式,阳极：,2Cl - 2e- = Cl2,阴极：,2H+ + 2e- = H2 ,总反应：,2NaCl+2H2O 2NaOH +H2 +Cl2,阳极：镀层金属 电镀液：含有镀层金 属的电解质 阴极：待镀金属制品,3、电镀应用于铜的电解精炼,电解铜原理演示,电极反应式 阴极（纯铜）: Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应) 阳极（粗铜）: Cu - 2e- = Cu2+ (氧化反应),Zn - 2e- = Zn2+ Ni-2e- = Ni2+,阳极泥: 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥,3、电冶金,制取金属钠,电解熔融状态的氯化钠。,阳极：,2Cl - 2e- = Cl2,阴极：,2Na+ + 2e- = 2Na,总

5、反应：,2NaCl(熔融) 2Na + Cl2 ,将化学能转化成电能 的装置,将电能转化成化学能 的装置,应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置,活泼性不同的两电 电解质溶液 形成闭合回路,两电极接直流电源 两电极插入电解质溶液中 形成闭合回路,镀层金属接电源正极， 待镀金属接电源负极 电镀液必须含有镀层 金属的离子,负极：较活泼金属 正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）,阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连,名称同电解，但有限制条件。 阳极：必须是镀层金属 阴极：镀件,负极：氧化反应、金属失电子 正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子,阳极：氧化反应、溶液中的阴离子失电子，或电极金属失电子 阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子,阳极：金属电极失电子 阴极：电镀液中的阳离子得电子,原电池与电解池比较,将化学能转化成电能 的装置,将电能转化成化学能 的装置,应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置,活泼性不同的两电 电解质溶液 形成闭合回路,两电极接直流电源 两电极插入电解质溶液中 形成闭合回路,镀层金属接电源正极， 待镀金属接电源负极 电镀液必须含有镀层 金属的离子,负极：较活泼金属 正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）,阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连,名称同电解，但有限制条件。 阳极：必须是镀层金属 阴极：镀件,负极：氧化反应、金属失电子 正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子,阳极：氧化反应、溶液中的阴离子失电子，或电极金属失电子 阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子,阳极：金属电极失电子 阴极：电镀液中的阳离子得电子,（08全国卷）电解100mLc（H+）0.30mol/L的下列溶液， 当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（ ） A0.10mol/LAg+B0.02mol/L Zn2+ C0.20mol/L Cu2+D0.20mol/L Pb2+,12.用Pt电极电解含有各0.1molCu2+和X3+的溶液，阴极析出,固体物质的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)的关 系见图示。则离子的氧化能力由大到小排列正确的是（ ） ACu2+X3+H+BH+X3+Cu2+ CX3+H+Cu2+ DCu2+H+X3+,

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