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1、电解池（第三课时）2011年12月11日星期日原电池电解池负极 阳极（氧化）（氧化）【知识点回顾1】2H2O 2 H2 +O2现象：阳极 阴极 电极反应：阳极阴极4OH-4e-=2H2O+O22H+2e-=H2电解的总化学方程式：电解【知识点回顾2】（1）H2SO4溶液 Na2SO4溶液 NaOH溶液 （2）CuCl2溶液 盐酸 （3）KCl 溶液 CuSO4溶液CC电解质溶液？【知识点回顾3】谁被电解？-水 -电解质 -水+电解质H2SO4溶液阴极 阳极【探究1】 电极的分类（1） C-C （2） C-Fe （3） Fe-C （4） Fe-Fe2H2O 2 H2 +O2“C-C”电极现象：阳
2、极 阴极 电极反应：阳极阴极4OH-4e-=2H2O+O22H+2e-=H2电解的总化学方程式：电解“C-Fe”电极 现象：阳极 阴极 电极反应：阳极阴极4OH-4e-=2H2O+O22H+2e-=H2电解的总化学方程式：2H2O 2 H2 +O2电解气泡气泡“Fe-C”电极 现象：阳极 阴极 电极反应：阳极阴极2H+2e-=H2Fe-2e-=Fe2+电解的离子方程式：电解Fe+2H+ H2 +Fe2+（失电子能力）OH- SO4 2-气泡Fe棒逐渐溶解Fe原电池电解池【对比】AFeCH2SO4溶液FeCH2SO4溶液Fe+2H+ H2 +Fe2+电解Fe+2H+ = H2 +Fe2+哪个装置
3、中Fe溶解的速率快？【自发过程】【外加直流电】“Fe-Fe”电极现象：阳极 阴极 电极反应：阳极阴极2H+2e-=H2Fe-2e-=Fe2+电解的离子方程式：电解Fe+2H+ H2 +Fe2+惰性电极（如C、Pt等）金属电极（如Cu、Fe、Zn等） H2SO4溶液阴极阳极材料？【小结】C-C C-Fe Fe-C Fe-Fe2H+2e-=H2【探究2】电解实例1、电解饱和食盐水制氯气、氢气和烧碱 实验现象：电极反应：阳极 阴极 电解的总化学方程式： CFeNaCl溶液(含少量酚酞试液)2NaCl+2H2O Cl2+ H2 + 2NaOH电解（阳极） （阴极） （阴极区）2Cl - - 2e- =
4、 Cl22H+ + 2e- = H2 阴极：2H+ + 2e- = H2 为什么在阴极附近生成NaOH？H20 H+ + 0H-2NaCl+2H2O Cl2+ H2 + 2NaOH电解（阳极） （阴极） （阴极区）（阴极区）H2Cl2NaOH立式隔膜电解槽Fe饱和NaCl溶液C2、电镀铜 电极反应：阳极 阴极 FeCuSO4溶液CuCu-2e-=Cu2+Cu2+2e-=Cu在铜件表面镀银CuAgNO3溶液Ag在铁件表面镀锌Fe含Zn2+的电镀液Zn粗铜CuSO4溶液纯铜3、电解法精炼铜 粗铜成分(95%Cu、杂质：Fe、Zn、Ni、Pd、Ag、Pt、Au)电极反应：阳极 阴极 Cu-2e-=C
5、u2+ Fe-2e-=Fe2+ Zn-2e-=Zn2+ Ni-2e-=Ni2+ Pb-2e-=Pb2+Pt、Au 不溶解（阳极泥）Cu2+ +2e-=Cu惰性电极（如C、Pt等）金属电极（如Cu、Fe、Zn等）小结电解质溶液?阳极材料？阴极（1）H2SO4溶液 Na2SO4溶液 NaOH溶液 （2）CuCl2溶液 盐酸 （3）KCl 溶液 CuSO4溶液电解法冶炼钠、镁、铝（电解熔融的化合物）电解法冶炼钠、镁、铝（电解熔融的化合物）2Al2O3 4Al +3O2通直流电MgCl2 Mg +Cl22NaCl 2Na +Cl24 4、电解熔融氯化钠、电解熔融氯化钠( (见课本见课本P82P82原理
6、图原理图) )电离方程式:电极反应:阴极 阳极总反应:加热熔化2NaCl 2Na +Cl22Na+ 2e- = 2Na2Cl -2e-=Cl2通直流电NaCl Na+Cl-5 5、铝的冶炼（电解熔融氧化铝，必修、铝的冶炼（电解熔融氧化铝，必修-2-P88-2-P88）电离方程式:电极反应:阴极 阳极总反应:加热熔化2Al2O3 4Al +3O24Al3+ 12e- = 4Al6O2 -12e-=3O2通直流电Al2O3 2Al3+3O2-原电池电解池负极 阳极【对比】Fe+Cu2+ = Fe2+ + Cu阳极CuCCuSO4溶液Fe+Cu2+ Fe2+ + Cu（电镀池）阳极：Cu-2e-=C
7、u2+阴极：Cu2+2e-=Cu阳极：Fe-2e-=Fe2+阴极：Cu2+2e-=Cu负极：Fe-2e-=Fe2+正极：Cu2+2e-=Cu电解电解池【例1】利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是A.电解时以精铜作阳极B.电解时阳极发生还原反应C.精铜连接电源负极，其电极反应是Cu = Cu2+2e-D.电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥【规范解答】选D。电解法精炼金属铜时，粗铜作阳极，失去电子逐渐溶解，Cu2+得到电子后析出，附着在阴极上，故精铜作阴极；在电解池中，阴极接电源的负极，发生还原反应，阳极接电源的正极，发生氧化反应，A、B、
8、C错误；越活泼的金属越易失去电子，故比铜活泼的Fe、Zn先失去电子，变成Fe2+、Zn2+进入溶液，然后是铜失去电子，变成Cu2+进入溶液，因Ag、Pt等金属不如铜活泼，故在铜溶解后便沉淀在阳极底部成为阳极泥，D正确。A.a为负极、b为正极B.a为阳极、b为阴极C.电解过程中，d电极质量增加D.电解过程中，氯离子浓度不变【解析】选C。根据电流方向判断a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极。电解CuCl2溶液电极反应式为：阳极（c极）：2Cl-2e- = Cl2，使c（Cl-）减小，阴极（d极）：Cu2+2e- = Cu附着在d电极上，使d电极质量增加，故C正确。【变式训练】如图是电解CuCl2
9、溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是（ ）【例2】（2010福州高二检测）用惰性电极电解稀H2SO4、Cu（NO3）2、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上分别析出的物质分别是A.H2和Cl2 B.Cu和Cl2C.H2和O2 D.Cu和O2【自主解答】选B。由题意知，溶液中存在H+、Cu2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-、OH-，根据离子的放电顺序：阳离子：Cu2+H+Na+，阴离子：Cl-OH-SO42-、NO3-，则阴极：Cu2+2e- = Cu，阳极：2Cl-2e- = Cl2，故选B。【互动探究】若将上题中的NaCl改为Na2SO4，则最初一段时间阴
10、极和阳极上析出的物质分别是什么？提示：若将NaCl换为Na2SO4，则溶液中存在H+、Cu2+、Na+、SO42-、NO3-、OH-，离子的放电顺序：阳离子：Cu2+H+Na+，阴离子：OH-SO42-、NO3-，则阴极：2Cu2+4e- = 2Cu，阳极：4OH-4e- = 2H2O+O2，故阴极析出Cu，阳极析出O2。【例3】以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.010 0 mol，则阴极上析出Cu的质量为A.0.64 g B.1.28 g C.2.56 g D.5.12 g【规范解答】选B。以惰性电极电解CuSO4溶液的总反应方程式可表示为：2CuSO4+2H2O
11、 2Cu+2H2SO4+O2，根据方程式可求得生成Cu的质量为：0.010 0264 g=1.28 g。电解=【变式训练】（2010杭州高二检测）下列叙述正确的是（ ）A.在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应B.用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为12C.用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 mol NaOHD.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH-，故溶液pH减小【解析】选C。A项中电解池的阳极发生氧化反应，A错；B项中电解Na2SO4溶液实际是电解水，阴极产生H2，阳极产生O2，故物质的量之比为21，B错；C项中电解NaCl溶液
12、的方程式为：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2，故转移1 mol电子，生成1 mol NaOH，C正确；D项中，电解NaOH溶液，实际是电解H2O，使c（NaOH）增大，pH增大，D错。电解=D金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Zn 、Fe、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失电子能力：ZnFeNiCuB某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器， 用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时 ，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力 的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电 极名称和消毒液的主要成分判断正确的是A. a为正极，b为负极；NaClO和NaCl B. a为负极，b为正极；NaClO和NaCl C. a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl D. a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl惰性电极（如C、Pt等）金属电极（如Cu、Fe、Zn等）再回首电解质溶液?阳极材料？阴极（1）H2SO4溶液 Na2SO4溶液 NaOH溶液 （2）CuCl2溶液 盐酸 （3）KCl 溶液 CuSO4溶液
