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1、1电能转化为化学能电能转化为化学能-电解电解 一、电解原理： 1、定义：电解是在 作用下，电解质在 上分别发生 的过程 电解质导电的实质是 电解池由 、 以及 组成 2、放电顺序： （1）用惰性材料作电极时，阴离子在 极放电，常见阴离子的放电顺序是 。阳离子在 极上放 电，常见的阳离子的放电顺序是 （2）阳极材料是活性电极（除 _、_之外的金属）时，阳极本身优先失电子被氧化。 练习 1、某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是 （ ） A、电解初期，主要反应方程式为 Cu + H2SO4 CuSO4 + H2 B、电解过程中，铜电极上有 H2产生 C、电解一定时间后，石墨电极上不会有
2、铜析出 D、整个电解过程中，H+ 浓度不断增大 4、酸、碱、盐溶液以及熔融物的电解规律表（惰性电极）类型电极反应式实例电解 对象电解质 浓度PH 值变 化电解质溶液复原NaOHH2SO4电解 水型阴极：阳极：Na2SO4HCl分解电 解质型阴极： 阳极：CuCl2放氢生 碱形阴极： 阳极：NaCl放氧生 酸型阴极： 阳极：CuSO4【例题】Cu2O 是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取 Cu2O 的电解池示意图如下,电解总反应为:2Cu+H2OCu2O+H2。下列说法正确的是A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有 0.1 mol 电子转移时
3、,有 0.1 mol Cu2O 生成通电稀稀 H2SO4石墨石墨 Cu C u u2电解原理的应用电解原理的应用1.1.电解饱和食盐水制备烧碱、氯气和氢气电解饱和食盐水制备烧碱、氯气和氢气 按图装置，在 U 形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒作阳极，一根铁棒作阴极。同时在两 边管中各滴入几滴酚酞试液，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， 观察管内发生的现象。实验现象为： 阳极上 ， 阴极上 ， 阳极产物为 ； 阴极产物为 。 写出电极反应式及电解的总化学方程式、离子方程式： 阴极反应式： 阳极反应式： 总化学方程式： 离子方程式： 【说明】阳离子交换膜，只允许阳离子（
4、Na+）通过， 而阻止阴离子（Cl2、OH-）和分子（Cl2）通过，这样既 能阻止 H2和 Cl2混合爆炸，又能避免 Cl2和 NaOH 溶液 作用生成 NaClO 影响烧碱质量。 【思考】若用铁棒作阳极，石墨作阴极电解氯化钠溶液， 情况会怎样？试写出此时电解的电极反应式： 【迁移应用迁移应用】1.关于电解 NaCl 水溶液，下列叙述正确的是 ( )A电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B若在阳极附近的溶液中滴入 KI 试液，溶液呈 棕黄色 C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 D电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 2铜的电解精炼铜的电解精炼 【思考】
5、粗铜中含有哪些杂质？工业上为什么要对粗铜进行电解精炼？ 电解法制精铜时，以 做阴极， 做阳极，做电解液；阴极反应式： ， 阳极反应式： ，电解质溶液中 c(Cu2+) (填变 大、变小或不变)；作为杂质的较活泼金属氧化后的阳离子留在电解液中， 比铜不活泼的金属杂质则沉积在阳极底部，形成 泥。其主要成分 是 。 【迁移应用迁移应用】 2.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量 Fe、Zn、Cu、Pt 等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下 列叙述正确的是（已知：氧化性 Fe2+Ni2+Cu2+) ( ) A阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+ + 2e=Ni B电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量
6、的增加相等 C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有 Fe2+ 和 Zn2+ D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有 Cu 和 Pt 3.电镀：电镀： 电镀就是应用电解原理，在金属表面上镀上一薄层金属或合金的过程。 电镀的主要目的是增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外3观。 电镀的一般规律：阴极材料为 ，阳极材料为 ，电镀液为 的溶液。 用如图所示装置实现电镀，请写出电极反应式： 电镀时溶液中c(Cu2+) (填变大、变小或不变)； 【迁移应用迁移应用】3.在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是 ( )A锌作阳极，铁作阴极，溶液中含有锌离子 B铂作阴极，铁作阳极，溶液中含有锌离 子
7、C铁作阳极，铁作阴极，溶液中含有亚铁离子 D锌作阴极，铁作阳极，溶液中含锌有离 子 4.活泼金属的冶炼：活泼金属的冶炼： 当电解熔化状态的活泼金属的氧化物、碱和盐时，在阴极可得到活泼的金属。故电解可用于活 泼金属的冶炼。 冶炼钠：NaCl 冶炼镁：MgCl2 冶炼铝：Al2O3 课堂练习课堂练习 1、如右图所示： （1）如果只接通 K2，铁棒是 极 ，发生 （氧化或还原）反应，电极反应 式是 ，石墨是 极；电极反应式是 ；总反应式 是 漏斗中的液面 (2）如果只接通 K3，铁棒是 极 ，电极反应式是 石墨是 极；电极反应式是 ； 总反应式是 （3）如果只接通 K1，铁棒周围便出现白色沉淀，则铁
8、棒应与电源的 极相连，电极式 ；石墨是 极，电极反应式是 ；总反应式是 漏斗中的液面 （4，只接通 K1只接通 K3全部断开这三种情况都会对 Fe 发生腐蚀作用，那么比较这三种情况 的腐蚀速度 ，运用电化学理论设计防止金属腐蚀的 措施： （5）若将两电极改为可储存气体的多孔石墨，先只接通 K2 一段时间，之后再只接通 K3，能否产生 电流？ 若能，写出其电极反应式 2、利用右图装置，可模拟铁的电化学防护。下列有关说法正确的是 A若 X 为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关 K 应置于 M 处 B若 X 为锌板，K 置于 M 或 N 处，均能减缓铁的腐蚀 C若 X 为碳棒，K 置于 M 或 N 处，一段
9、时间后溶液 pH 均不变 D若 X 为碳棒，K 置于 M 或 N 处，Cl均向 X 电极移动 3、以硫酸铜溶液作电解液，对含有杂质 Fe、Zn、Ag 的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是（ 粗铜与直流电源负极相连 阴极发生的反应为 Cu2+2e-=Cu 电路中每通过 30l1023个 电子，得到的精铜质量为 16g 杂质 Ag 以Ag2SO4的形式沉人电解槽形成“阳极泥” A B C D 4、如图所示 3 套实验装置，分别回答下列问题： （1）装置 1 为铁的吸氧腐蚀实验。一段时间后，向插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，可观察到4碳棒附近的溶液变红，该电极反应为 。 （2）装置 2 中的石墨是
10、极（填“正”或“负” ） ，该装置发生的总反应的离子方程式为 。 （3）装置 3 中甲烧杯盛放 100 mL 0.2 mol/L 的 NaCl 溶液，乙烧杯盛放 100 mL 0.5 mol/L 的 CuSO4溶液。反应一段时间后，停止通电。取出 Cu 电极，洗涤、干燥、称量、电极增重 0.64 g。 电源的 M 端为 极，甲烧杯中铁电极的电极反应为 ； 乙烧杯中电解反应的离子方程式为 ； 甲、乙两烧杯中生成的气体标准状况下共 mL。5、 （1）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是 。 （2）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 。
11、（3）利用右装置，可以模拟铁的电化学防护。若为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关 K 应该置于 X 处。若为锌，开光 K 置于 M 处，该电化学防护法称为 。X 6、近年来，加“碘”食盐主要使用了碘酸钾，KIO3在工业上可用电解法制取，以石墨和不锈钢为电极， 以 KI 溶液（加少量 K2CrO4）为电解液在一定条件下电解，反应方程式为：KI 3H2O KIO33H2，下列有关说法正确的是（ ） A电解时，石墨作阴极，不锈钢作阳极 B电解液调节到酸性比较合适 C电解后得到 KIO3产品的步骤有：过滤浓缩结晶灼烧 D电解中每转移 0.6mol 电子，理论上可得到 21.4g 无水 KIO3晶体 7下列关于铜电极的叙述正确的是（ ） A铜锌原电池中铜是负极，锌是正极 B用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极 C在镀件上电镀铜时用金属铜作阳极
