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1、第一章 化学反应与能量转换第二节 电能转化为化学能 电解知识点一 电解的定义及原理栏目链接1 电解的概念 。在直流电的作用下 ， 电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解 。温馨提示(1)电解时所用电流必须是直流电而丌是交流电 。(2)熔融状态的电解质可被电解 ， 电解质溶液也可被电解 。(3)电解过程中 ， 电能转化为化学能而 “ 储存 ” 在反应产物中 。栏目链接2 电解池的概念 。借助于电流将电能转化为化学能的装置叫做电解池 ，也可以叫做电解槽 。3 电解池的构成条件 。(1)直流电源； (2)两个固定电极； (3)电解质溶液或熔融态电解质； (4)形成闭合回路 。4
2、电极反应和电池总反应 。(1)半反应：在电解池中 ， 氧化反应和还原反应是在两个电极上分别进行的 ， 这种反应常称为半反应 ， 也叫电极反应 。栏目链接(2)电池总反应：两个电极反应相加得到的氧化还原反应 ， 即为该电池总反应 。5 电极判断 。(1)阳极：与电源正极相连的发生氧化反应的电极 。(2)阴极：与电源负极相连的发生还原反应的电极 。栏目链接例 1 (2014石家庄高二质检 )电解 其中 c、 则下列有关判断正确的是 ( )A 电解过程中 ， 电解过程中 ， 氢离子浓度丌变栏目链接解析： 据电流的方向判断 A、 电解 ： 4 4e =2，放电 ， 由水的离子积常数可知 c(H )增加
3、 ， 阴极 (： 2e = 故 总反应式为 22s电 (通电 )22案： 式训练1 电解池中 ， 阳极的电极材料一定 (B)A 发生氧化反应 B 不电源正极相连C 是铂电极 D 得电子解析： 电解池中 ， 不电源正极相连的是阳极 ， 若阳极材料是活性电极 ， 则自身失去电子 ， 发生氧化反应 ， 若是惰性电极 (如铂电极 )， 本身丌参加反应 ， 故选 知识点二 电解时电极产物的判断栏目链接1 阳极产物的判断 。首先看电极 ， 如果是活性电极 (除 石墨外 )， 则是电极材料失电子 ， 电极被溶解 ， 溶液中的阴离子不能失去电子而被氧化；若是惰性电极 (石墨 )，则要看溶液中阴离子的失电子能力
4、 。 此时应根据阴离子的放电顺序加以判断 (放电顺序即为得或失电子的能力顺序 )；阴离子在阳极上的放电顺序为： I 即：无氧酸根离子 含氧酸根离子 。栏目链接温馨提示(1)在中学化学中无氧酸根离子通常只考虑： 、 I 、 、 的放电情况 。(2)在溶液中我们常说含氧酸根离子丌放电 ， 常指最高价 (中心原子 )含氧酸根离子丌放电 ， 但非最高价(中心原子 )含氧酸根离子的放电能力比 的放电能力强 ， 如 2 阴极阳离子的放电 (得电子 )顺序 。K H 。栏目链接温馨提示(1)得电子能力比 的强 ， 即当两者共存时 放电 。(2)通常情况下：、 、 、 、 H水溶液中只考虑此部分、 、 、 度
5、很大 (常指电镀时 )排在 H 前、 、 、 、 K只在熔融状态下放电栏目链接例 2 用石墨作电极电解 电解初期阴极和阳极分别析出的物质是 ( )A 本题考查离子放电顺序 ， 溶液中的离子有：、 K 、 H 及 、 五种离子 ， 得电子能力 H K ， 失电子能力： ， 所以电解初期：阴极： 2e =阳极： 2 2e =故选 B。答案： 溶液中的离子有： 、 、 及 、 五种离子 ， 得电子能力 ， 失电子能力： ， 所 ， 阳极： ， 故选 。答案：栏目链接思路点拨： 记住常见离子的放电顺序 ， 阴离子： I ， 阳离子：活性阳极 H ， 再就是看清题目要求 。变式训练2 (2014辽宁本溪
6、高二期末 )用惰性电极电解下列各组物质的水溶液时 ， 发生的电极反应完全相同的是 (A)A C 用惰性电极电解 电极反应均相同 ， 解B、 阳极反应丌同 ， 阴极反应相同 ，B、 解 阳极反应相同 ， 阴极反应丌同 ， 知识点三 用惰性电极电解的一般规律栏目链接栏目链接栏目链接温馨提示(1)电解水型：含氧酸 、 强碱 、 活泼金属的含氧酸盐(如 的电解 。(2)电解电解质型：无氧酸 (除 、 丌活泼金属的无氧酸盐 (氟化物除外 )溶液的电解 。(3)放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐 (氟化物除外 )溶液的电解 。(4)放氧生酸型：丌活泼金属的含氧酸盐溶液的电解 。栏目链接例 3 如图所示 ， 在
7、 通直流电 ， 一段时间后 彩虹 ” ， 则 )A 本题考查电解规律 ， 彩虹意味着多种颜色 ，当电解质溶液为 阴极区生成 ， 使溶液变蓝 ， 阳极区生成 H ， 使溶液变红 ， 中间石蕊呈紫色 ， 并且颜色逐渐改变 ， 像彩虹一样 ， 故选 D。答案： 式训练3 用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液 ，电解结束后 ， 向剩余电解液中加适量水 ， 能使溶液和电解前相同的是 (B)A 依据电解规律 ， 电解硫酸溶液实质是电解水 ，向剩余电解液中加少量水 ， 能使溶液和电解前相同 ，故 电解硫酸铜溶液析出的是铜和氧气 ，电解氯化钠溶液析出的是氢气和氯气 ， 电解氯化铜溶液析出的是铜和氯气 ，
8、电解结束后加水均丌能恢复到原溶液 ， 故 A、 C、 知识点四 电解原理的应用栏目链接电解原理的应用1 电解食盐水制备烧碱 、 氢气和氯气 。(1)实验装置 。按右图装置 ， 在 插入一根石墨棒作阳极 ， 一根铁棒作阴极 。 同时两边管中各滴入几滴酚酞溶液 ， 并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体 ， 接通直流电源后 ， 注意管内发生的现象 ， 看到阴极区溶液变红且有气泡 ， 阳极区有 栏目链接(2)实验原理分析 。饱和食盐水中存在以下电离方程式：a H 食盐水中存在着 、 、 H 、 四种离子 ，通电时 ， 、 H 向阴极移动 ， 、 向阳极移动 。 由于放电顺序 H 、 ， 因此两极
9、上的电极反应分别为阳极： 2 2e =(氧化反应 )；阴极： 2H 2e =(还原反应 )。栏目链接在上述反应中 ， 由于 H 在阴极上得到电子而生成 坏了水的电离平衡 ， 促进了水的继续电离 ， 结果阴极区溶液里 的浓度增大而呈碱性 。总反应： 22s电 (通电 )22 阴极产物 阳极产物栏目链接温馨提示(1)首先要弄清楚食盐水中的离子放电顺序 。(2)其次是碱在阴极区产生的原因是 在阴极上得电子而生成 在阴极区积累了大量的 而生成碱 。栏目链接2 电解精炼铜 。(1)电解精炼铜的装置 。栏目链接(2)电解精炼铜的原理 。 电极反应：阳极 (粗铜 )： 2e =；阴极 (精铜 )： 2e =
10、 粗铜中往往含锌 、 铁 、 镍 、 金等多种金属 ， 当含杂质的铜在阳极不断溶解时 ， 位于金属活动性顺序表铜以前的金属杂质如 也会同时失去电子 ， 如 2e =、 2e =。栏目链接但是它们的阳离子比铜离子难以还原 ， 所以它们并不在阴极获得电子析出 ， 而只是留在电解液里 。 而位于金属活动性顺序表铜之后的银 、 金等杂质 ， 因为失电子能力比铜弱 ， 难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来 ， 当阳极上的铜失去电子变成离子溶解后 ， 它们以金属单质的形式沉积在电解槽底 ， 形成阳极泥 (阳极泥可作为提炼金 、 银等贵重金属的原料 )。栏目链接3 电镀 。(1)定义：应用电解原理在某些金属
11、表面镀上一薄层其它金属或合金的方法 。(2)目的：主要是使金属增强抗腐蚀能力 、 增加美观和表面硬度 。(3)镀层金属：通常是在空气或溶液中不易起变化的金属 ， 如 栏目链接(4)原理：电镀时 ， 把待镀金属制品作为阴极 ， 用镀层金属作为阳极 ， 用含有镀层金属离子的电解质配成电镀液 。 通低压直流电 ， 阳极金属溶解在溶液中成为阳离子 ，移向阴极 ， 在阴极获得电子被还原成金属 ， 在待镀件表面覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层 。 如下图：栏目链接例如：铁件上镀锌 。 放电能力不仅与本身性质相关 ，还与离子浓度 、 当 c()较大时 ， 放电能力大于 H ， 在直流电作用下 ， 电极反应：阳极 ( 2e =；阴极 ( 2e =极的锌不断被氧化成 进入溶液 ， 阴极溶液中被还原成锌镀层 ， 因此电镀液中 c(持不变 。栏目链接(5)电镀特点： “ 一多 、 一少 、 一不变 ” 。“ 一多 ” 指阴极上有镀层金属沉积 ， “ 一少 ” 指阳极上有镀层金属溶解 ， “ 一不变 ” 指电解液浓度不变
