高三一轮复习 电解池

第3讲电解池金属的电化学腐蚀与防护•惰性电极电解下列溶液：•1、NaCl溶液•2、CuSO4溶液•3、MgCl2溶液•4、Na2SO4溶液•5、Al2O3（熔融）【每日一练】重难点：电解的工作原理及其应用。【学习目标】1.了解电解池的工作原理，熟练掌握阴阳两极放电顺序，能写出电极反应和电池反应方程式。2.掌握电解池的几种类型，并能说出其特点。3.掌握电解原理的应用。【预习检测】③形成。2．构成条件①有与相连的两个电极。②(或)。电源电解质溶液熔融盐闭合回路阳极氧化2Cl—2e-==Cl2↑阴极还原Cu2++2e-==Cu1．说出电极名称及反应方程式【预习检测】3．请说出阴阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序：Ag＋Fe3＋Cu2＋H＋(酸)Fe2＋Zn2＋H＋(水)Al3＋Mg2＋Na＋Ca2＋K＋。阳极：活泼电极S2－I－Br－Cl－OH－含氧酸根离子【问题引导下的再学习】思考1：电解质导电与金属导电有什么区别？导电需要什么微粒变化金属自由移动的电子无变化电解质自由移动的离子化学变化思考2：在电解池中电子如何移动？阴阳离子的如何移动？①电子：从电源流向电解池的；从电解池的流向电源的。负极阴极阳极正极②离子：阳离子移向电解池的；阴离子移向电解池的_____。阴极阳极【问题引导下的再学习】思考3：电解CuCl2溶液时，Cu2+、H+均向阴极移动，哪种离子得电子能力强？Cl-、OH-哪种离子失电子能力强？写出电极方程式,并总结常见离子的放电顺序。得电子能力（氧化性）：失电子能力（还原性）：Cu2+H+Cl-OH-2Cl--2e-==Cl2↑Cu2++2e-==Cu阴极阳极【问题引导下的再学习】判断阴、阳极→找全离子→判断放电顺序→电极反应式总反应式↓分析电解过程步骤？阳极反应是阴极反应是总反应4OH--4e-=2H2O+O2↑4H++4e-=2H2↑思考4：试分析电解硫酸钠溶液的电极方程式。2H2O===2H2+O2↑电解电解过程中溶液的PH值变化恢复为原溶液应加入水不变【问题引导下的再学习】电解池中方程式书写的3个易失分点(1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。(2)要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。(3)电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。(1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。(2)要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。(3)电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。(1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。(2)要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。(3)电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋、OH－之后的离子一般不参与放电。【问题引导下的再学习】知识梳理·题型构建1．用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律(用惰性电极电解)电解质(水溶液)电极方程式被电解的物质总化学方程式或离子方程式电解质浓度溶液pH电解质溶液复原含氧酸(如H2SO4)阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极：4H＋＋4e－===2H2↑水2H2OO2↑＋2H2↑增大减小加H2O强碱(如NaOH)阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极：4H＋＋4e－===2H2↑水2H2OO2↑＋2H2↑增大增大加H2O【当堂检测】知识梳理·题型构建电解质(水溶液)电极方程式被电解的物质总化学方程式或离子方程式电解质浓度溶液pH电解质溶液复原活泼金属的含氧酸盐(如KNO3、Na2SO4)阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极：4H＋＋4e－===2H2↑水2H2OO2↑＋2H2↑增大不变加H2O无氧酸(如HCl)，除HF外阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H＋＋2e－===H2↑酸2HClCl2↑＋H2↑减小增大通入HCl气体不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)，除氟化物外阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：Cu2＋＋2e－===Cu盐CuCl2Cu＋Cl2↑减小加CuCl2【当堂检测】知识梳理·题型构建电解质(水溶液)电极方程式被电解的物质总化学方程式或离子方程式电解质浓度溶液pH电解质溶液复原活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H＋＋2e－===H2↑水和盐2Cl－＋H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－生成新电解质增大通入HCl气体不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu水和盐2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋生成新电解质减小加CuO或CuCO3【当堂检测】1、有金属生成的电极一定是。2、阴极产生的气体一定是。3、阳极产生的气体一定是。4、酸产生在，碱产生在。H2O2Cl2阴极阳极惰性电极电解溶液总结：阴极【问题引导下的再学习】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附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是()A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色D【当堂检测】用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物D．用带火星的木条检验阳极产物【答案】B【当堂检测】用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解后的电解液中加适量水，能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是()A．NaClB．Na2CO3C．CuSO4D．K2SB课堂练习【当堂检测】ZnCu石墨1稀H2SO4MN1、M是，N是，注明电极名称。2、随反应进行，M中H2SO4浓度，N中H2SO4浓度。3、四个电极的电极产物分别是：Zn，Cu，石墨1，石墨2，其物质的量之比为：。原电池电解池—+阳阴减小增大Zn2+H2O2H22:2:1:2电子守恒石墨2【达标训练】1.电解池的原理；2.构成电解池的条件；3.掌握离子的放电顺序，会书写电解池的电极反应式。【课堂小结】1题组1-32预习电解池应用【作业】知识梳理·题型构建考点一I电解的原理①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。②最常用、最重要的放电顺序是：阳极，Cl－OH－；阴极：Ag＋Cu2＋H＋。③电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。注意(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。知识梳理·题型构建考点一I电解的原理1．电解定义在作用下，电解质在两个电极上分别发生和的过程。2．能量转化形式转化为。3．电解池(2)电极名称及电极反应式(如图)电流氧化反应还原反应电能化学能阳极氧化阴极还原知识梳理·题型构建考点一I电解的原理(3)电子和离子移动方向①电子：从电源流向电解池的；从电解池的流向电源的。②离子：阳离子移向电解池的；阴离子移向电解池的。4．分析电解过程的思维程序(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序：Ag＋Fe3＋Cu2＋H＋(酸)Fe2＋Zn2＋H＋(水)Al3＋Mg2＋Na＋Ca2＋K＋。阳极：活泼电极S2－I－Br－Cl－OH－含氧酸根离子。负极阴极阳极正极阴极阳极知识梳理·题型构建深度思考深度思考2.电解过程中放H2生碱型和放O2生酸型的实质是什么？3．(1)上表中要使电解后的NaCl溶液复原，滴加盐酸可以吗？(2)上表中要使电解后的CuSO4溶液复原，加入Cu(OH)2固体可以吗？4．在框图推断中若出现“A＋H2OB＋C＋D”的模式，则A一般可能为什么物质？答案放H2生碱型的实质是水电离出的H＋放电，破坏了水的电离平衡，使OH－浓度增大，放O2生酸型的实质是水电离出的OH－放电，破坏了水的电离平衡，使H＋浓度增大。答案电解质溶液的复原应遵循“从溶液中析出什么补什么”的原则，即从溶液中析出哪种元素的原子，则应按比例补入哪些原子。(1)电解NaCl溶液时析出的是等物质的量的Cl2和H2，所以应通入氯化氢气体，加入盐酸会引入过多的水。(2)同理，使CuSO4溶液复原应加入CuO，而加入Cu(OH)2也会使溶液的浓度降低。答案CuSO4、NaCl(KCl)或AgNO3，要视其他条件而定。=====电解【递进题组】题组一题组二知识梳理·题型构建12345678题组三1．用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是()A．CuSO4B．NaOHC．BaCl2D．H2SO4知识梳理·题型构建A题组一电解原理和电解规律的考查解析符合该题条件的电解质应为不活泼金属的含氧酸盐。题组一题组二12345678题组三2．用铂电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，在电解后的电解液中加适量水，能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是()A．NaClB．Na2CO3C．CuSO4D．K2S知识梳理·题型构建B题组一电解原理和电解规律的考查题组一题组二12345678题组三解析加适量水能使溶液恢复到电解前的浓度，则实际是电解水，故只有B项符合条件。知识梳理·题型构建4．按要求书写有关的电极反应式及总方程式。(1)用惰性电极电解AgNO3溶液：阳极反应式________________________________；阴极反应式_______________________；总反应离子方程式________________________________________________。(2)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________________________________________________。(3)用铁作电极电解NaCl溶液阳极反应式_________________________________；阴极反应式_________________________；总化学方程式____________________________________________________。(4)用铜作电极电解盐酸溶液阳极反应式_______________________；阴极反应式_________________________；总反应离子方程式________________________________________________。4OH－－4e－===O2↑＋2H2O4Ag＋＋4e－===4Ag4Ag＋＋2H2O=====电解4Ag＋O2↑＋4H＋2H＋＋2e－===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑Mg2＋＋2Cl－＋2H2O=====电解Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑2H＋＋2e－===H2↑Fe－2e－===Fe2＋Fe＋2H2O=====电解Fe(OH)2↓＋H2↑2H＋＋2e－===H2↑Cu－2e－===Cu2＋Cu＋2H＋=====电解Cu2＋＋H2↑题组一题组二12345678题组三题组二电极反应式、电解总方程式的书写知识梳理·题型构建题组二电极反应式、电解总方程式的书写5．Ⅰ.以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为______________________