走向高考 化学,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 高考总复习,化学反应与能量 电化学,第六章,第一部分 必考部分,第三节 电解池 金属的腐蚀与防护,第六章,1电解 (1)定义：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起_的过程。在此过程中，_能转化为_能。 (2)特点：电解是不可逆的；电解质导电一定发生_变化。,电解原理,【知识梳理】,氧化还原反应,电,化学,化学,2. 电解池 (1)概念：电解池是_的装置。 (2)电解池的构成条件 有与_相连的两个电极。 两个电极插入_(或_)中。 形成_。,把电能转化为化学能,电解质溶液,熔融电解质,闭合回路,电源,(3)电极名称及电极反应式 以用惰性电极电解CuCl2溶液为例： 总反应方程式：_。,阴极,还原 反应,Cu22e =Cu,阳极,氧化反应,2Cl2e=Cl2,负极,阴极,阳极,正极,阴极,阳极,3电解产物的判断及有关反应式的书写 (1)判断电解池的阴、阳极,H和OH,(3)排出阴、阳两极的放电顺序,Fe2e=Fe2 Cu2e=Cu2 Age=Ag,2Cl2e=Cl2,4OH4e=2H2OO2,(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、电荷守恒和电子转移守恒。 (5)写出电解总反应式 在两极转移电子数目相同的前提下，两极反应相加即可得总反应的化学方程式或离子方程式。,4电解规律 (1)电解水型,4OH4e= 2H2OO2,4H4e =2H2,H2O,增大,减小,加 H2O,4OH4e=2H2OO2,4H 4e =2H2,H2O,增大,增大,加 H2O,4OH4e= 2H2OO2,4H 4e=2H2,H2O,增大,不变,(2)电解电解质型,2Cl2e=Cl2,2H2e=H2,HCl,减小,增大,通入HCl气体,2Cl2e=Cl2,CuCl2,减小,加CuCl2,Cu22e =Cu,(3)放H2生碱型,2Cl2e=Cl2,2H2e=H2,NaCl 和H2O,增大,通入HCl气体,(4)放O2生酸型,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。 3要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。 4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。,【易错警示】,答案：一定有化学反应发生，因为在电解池的两极有电子转移，发生了氧化还原反应，生成了新物质，所以一定有化学反应发生。,【互动思考】,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)若通电一段时间，CuSO4未电解完(即Cu2未全部放电)，使溶液复原应加入CuO，而加入Cu(OH)2会使溶液的浓度降低。若Cu2全部放电，又继续通电一段时间(此时电解水)，要使溶液复原应加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3，若只加入CuO，此时浓度偏高。,【典例透析】,解析 本题考查电解基本原理知识，解答时要抓住电解时阴、阳离子的放电顺序。 根据所学的电解原理，电解CuCl2溶液时阳极析出氯气，阴极析出铜，排除A项；电解CuSO4溶液时，阴极析出铜，排除B项；电解NaBr溶液时，阳极析出溴单质，排除D项。 答案 C,方法技巧 分析电解池电极反应和电解产物(用惰性电极时)的一般思路： (1)分析电解质和水的电离，明确溶液中存在哪些离子。 (2)分析阴、阳离子的移动方向，明确阴、阳两极附近的哪些离子。 (3)根据阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应，以及氧化性、还原性的强弱顺序，判断离子发生反应的先后顺序，最后分析得出产物。,【跟踪演练】,A铜电极附近观察到黄绿色气体 B石墨电极附近溶液先变红 C溶液中的Na向石墨电极移动 D铜电极上发生还原反应 解析：考查电解池反应原理的应用。A电解饱和食盐水时，若电极为惰性电极，则两极分别产生氯气和氢气，而现在Cu作电极时仍产生两种气体，说明Cu为阴极，所以石墨为阳极，则石墨电极附近有氯气产生，错误；,B石墨为阳极，所以是氯离子放电生成氯气，Cu为阴极，氢离子放电生成氢气，则铜电极附近溶液先变红，错误；C电解池中的阳离子向阴极移动，所以钠离子向Cu极移动，错误；D铜电极为阴极，发生还原反应，正确，答案选D。 答案：D,答案：A,答案：D,一、电解产物分析 (1)若阴极为H放电，则阴极区c(OH)增大，pH增大；若阳极为OH放电，则阳极区c(H)增大，pH减小；若阴极、阳极同时有H、OH放电，相当于电解水，电解质溶液浓度增大。 (2)用惰性电极电解电解质溶液时，若要使电解后的溶液恢复到原状态，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则，一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。 (3)电解过程中产生的H或OH，其物质的量等于转移电子的物质的量。,【总结提升】,1氯碱工业电解饱和食盐水 (1)概念：用电解饱和NaCl溶液的方法来制取_、_和_，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为_。,电解原理的应用,【知识梳理】,NaOH,H2,Cl2,氯碱工业,(2)电极反应,阳极：_ (反应类型：_) 阴极：_ (反应类型：_) 总反应方程式： _ 离子方程式： _,2Cl2e=Cl2,氧化反应,2H2e=H2,还原反应,(3)阳离子交换膜的作用：_ _。,阳离子交换膜只允许Na通过，阻止Cl2、H2、OH通过，这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量,2电镀和电解精炼铜,镀层,粗铜,待镀,纯铜,镀层,Cu2e=Cu2,阳离子,阳极泥,Cu22e=Cu,Cu22e=Cu,基本不变,减小,电解原理应用中的注意要点 1电解或电镀时，电极质量减少的电极必为金属电极阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。 2电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液的浓度保持不变。,【易错警示】,答案：阳极产物Cl2可以用淀粉KI试纸检验，阴极产物H2可以通过点燃检验，NaOH可以用酚酞试剂检验。,【互动思考】,答案：粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种金属杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，金属活动性位于铜之前的金属杂质，如Zn、Fe、Ni等也会同时失去电子，但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不能在阴极析出，而只能以离子的形式留在电解液里。金属活动性位于铜之后的银、金等杂质，因为失去电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，所以当阳极的铜等失去电子变成阳离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。,(4)工业上可以通过电解MgCl2溶液制备Mg。( ) (5)电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小。( ) (6)CuH2SO4=CuSO4H2可以设计成电解池，但不能设计成原电池。( ) (7)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料。( ) 答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7),【典例透析】,解析 Y为电解池的阴极，X为电解池的阳极。氯碱工业中阳极上Cl放电生成Cl2，A项错误。电解精炼铜时，阳极上比铜活泼的金属也会溶解，而阴极上只有Cu2放电，故溶液中Cu2浓度变小，B项错误。铁片上镀铜时，阴极应该是铁片，阳极应该是纯铜，C项错误。采用电解法制取金属镁时，电解熔融的氯化镁，D项正确。 答案 D,【跟踪演练】,解析：海水中含有镁、溴、碘等元素，因此利用海水可以制取镁、溴、碘等物质，A项正确。电解精炼铜(粗铜中含少量Fe、Zn、Pt)的电解后溶液中，存在的金属阳离子除了有Fe2、Zn2外，可能还有Cu2，B项错误。用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极是氯离子放电，其产物是氯气；阴极是水电离出的氢离子放电，其产物是氢气和氢氧化钠，C项正确。镀铜时，镀件作阴极，铜作阳极，含有Cu2的溶液作电镀液，所以镀铜过程中阳极减少的质量等于阴极增加的质量，D项正确。 答案：B,解析：考查电解碱性食盐水除去水中CN的方法的反应原理的正误判断的知识。A将pH为910的食盐水电解，在阳极发生氧化反应：2Cl2e=Cl2，产生的Cl2与溶液中的OH发生反应：Cl22OH=ClClOH2O，阳极产生的ClO将CN氧化，因此可以用石墨作阳极，铁作阴极；若用铁作阳极，就不能发生上述反应，正确；B根据选项A分析可知在阳极发生的电极反应式为：Cl2OH2e=ClOH2O，正确；,C在阴极水电离产生的H得到电子，发生还原反应，因此阴极的电极反应式为：2H2O2e=H22OH，正确；D根据题意可知阳极产生的ClO将CN氧化产生两种无污染的气体，根据元素守恒，电子守恒、电荷守恒，在碱性溶液中不可能大量存在H，可得除去CN的反应的离子方程式是：2CN5ClOH2O=N22CO25Cl2OH，错误。 答案：D,电化学的有关计算,1计算类型 原电池和电解池的计算主要包括以下几个方面： (1)根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)； (2)溶液pH的计算； (3)相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算； (4)产物的量与电荷量关系的计算。,【知识梳理】,2解题方法 (1)根据得失电子守恒法计算 用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 (2)根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。,(3)根据关系式计算 借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。串联电路中各电极得失电子数相等，即电路中通过的电量(电子总数)相等。 如以通过4 mol e为桥梁可构建如下关系式： 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见