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1、杭锦旗中学化学组 马玉辉1电解原理电解原理 探究点一探究点一 氯气的性质氯气的性质 【知识梳理知识梳理】 1电解：电流通过电解质溶液电解：电流通过电解质溶液(或熔融电解质或熔融电解质)而在阴、阳两极引起而在阴、阳两极引起_反应的反应的 过程。正确理解电解的概念应注意以下三点：过程。正确理解电解的概念应注意以下三点：电解质溶液导电的过程就是电解质溶液导电的过程就是_的过的过 程；程；电解是非自发地将电解是非自发地将_能转化为能转化为_能；能；电流是电流是_流电。流电。 2电解池：把电能转化为化学能的装置。电解池：把电能转化为化学能的装置。(1)电解池的构成条件电解池的构成条件(见图见图 211)
2、：外加直流电源；外加直流电源；与电源相连的两个电极；与电源相连的两个电极；电解质溶液或熔化的电解质。电解质溶液或熔化的电解质。(2)电极名称和电极材料电极名称和电极材料电极名称电极名称阳极：接电源正极的为阳极，发生阳极：接电源正极的为阳极，发生_反应；反应；阴极：接电源负极的为阴极，发生阴极：接电源负极的为阴极，发生_反应。反应。电极材料电极材料惰性电极：惰性电极：C、Pt、Au 等，仅导电，不参与反应；等，仅导电，不参与反应；活性电极：活性电极：Fe、Cu、Ag 等，既可以导电，又可以参与电极反应。等，既可以导电，又可以参与电极反应。 1电解原理图解电解原理图解2离子放电顺序离子放电顺序 (
3、1)阳极：阳极：活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容 易在电极上放电。易在电极上放电。惰性材料作电极惰性材料作电极(Pt、Au、石墨等、石墨等)时：溶液中阴离子的放电顺序时：溶液中阴离子的放电顺序(由易到难由易到难)是：是： S2IBrClOH含氧酸根离子。含氧酸根离子。 (2)阴极：无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阴极：无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上的放电顺序是：阳离子在阴极上的放电顺序是： AgF
4、e3Cu2HFe2Zn2Al3Mg2Na。例例 1 2010全国卷全国卷图图 213 是一个用铂丝作电极，电解稀的是一个用铂丝作电极，电解稀的 MgSO4 溶液的装置，电溶液的装置，电 解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的指示剂的 pH 变色范围：变色范围：6.88.0，酸色，酸色 红色，碱色红色，碱色黄色黄色) 回答下列问题：回答下列问题： (1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是_(填编号填编号)；A 管溶液由红变黄管溶液由红变黄 B 管溶液由红变黄管溶液由红变黄 A
5、 管溶液不变色管溶液不变色 B 管溶液不变色管溶液不变色杭锦旗中学化学组 马玉辉2(2)写出写出 A 管中发生反应的反应式：管中发生反应的反应式：_；(3)写出写出 B 管中发生反应的反应式：管中发生反应的反应式：_；(4)检验检验 a 管中气体的方法是管中气体的方法是_ ；(5)检验检验 b 管中气体的方法是管中气体的方法是_ ；(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内，观察到的现象是电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内，观察到的现象是 _；变式题：下列叙述错误的是变式题：下列叙述错误的是( )A. 钢铁表面发生吸氧腐蚀时，钢铁表面水膜的钢铁表面发生吸氧腐蚀时，钢铁表面水膜
6、的 pH 增大增大B. 电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解的铜的质量比阴极析出的铜的质量少电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解的铜的质量比阴极析出的铜的质量少C. 在镀件上电镀锌，用锌作阳极在镀件上电镀锌，用锌作阳极D. 工作时，在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子过程工作时，在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子过程 探究点二探究点二 电解规律电解规律项目项目 物质物质 类别类别 代表物代表物被电解被电解 物质物质阴极阴极 产物产物阳极阳极 产物产物电解方程式电解方程式浓度变化浓度变化 pH溶液复溶液复 原原 加入物加入物 质质电解类电解类 型型含氧酸含氧酸 H2SO4 H2O 可溶
7、性可溶性 碱碱NaOHH2O 活泼金活泼金 属属 含氧酸含氧酸 盐盐Na2SO4H2O 不变不变电解 水型无氧酸无氧酸 HClHCl 不活泼不活泼 金属金属CuCl2CuCl2 电解电解 自身型自身型杭锦旗中学化学组 马玉辉3无氧酸无氧酸 盐盐活泼金活泼金 属属 无氧酸无氧酸 盐盐NaClNaCl H2ONaCl 浓度浓度 减小，减小， 有有 NaOH 生成生成放氢生放氢生 碱型碱型不活泼不活泼 金属金属 含氧酸含氧酸 盐盐CuSO4CuSO4 H2OCuSO4 浓浓 度减小，度减小， 有有 H2SO4 生成生成放氧生放氧生 酸型酸型【要点深化要点深化】离子的放电顺序与电解规律的关系离子的放电
8、顺序与电解规律的关系如果金属做阳极如果金属做阳极(除金、铂外除金、铂外)，金属优先失去电子形成对应的金属阳离子进入溶液，金属优先失去电子形成对应的金属阳离子进入溶液， 电解质溶液中的阴离子不失电子。如果阳极为惰性电极，则两极按照下列顺序放电：电解质溶液中的阴离子不失电子。如果阳极为惰性电极，则两极按照下列顺序放电： 实验室制取、收集纯净干燥实验室制取、收集纯净干燥 Cl2 的装置如下的装置如下离子区域离子区域电解类型电解类型溶液酸碱性变化规律溶液酸碱性变化规律实例实例与与区区电解质本身被电电解质本身被电 解解溶液变稀，酸碱性变溶液变稀，酸碱性变 化根据具体溶质而定化根据具体溶质而定CuCl2、
9、HCl与与区区电解质和水被电电解质和水被电 解解碱性增强碱性增强NaCl与与区区电解质和水被电电解质和水被电 解解酸性增强酸性增强CuSO4、AgNO3与与区区电解水型电解水型溶液被浓缩，酸碱性溶液被浓缩，酸碱性 变化根据具体溶质而变变化根据具体溶质而变Na2SO4、H2SO4、 NaOH 探究点三探究点三 电解原理的应用电解原理的应用电解食盐水电解食盐水 电解电解 NaCl(熔融熔融)电镀锌电镀锌电解精炼铜电解精炼铜装置示装置示 意图意图略略 杭锦旗中学化学组 马玉辉4阴极反应阴极反应 Zn22eZ n_ (精铜精铜) 阳极反应阳极反应 _(粗粗 铜铜) 电解总电解总 反应反应2NaCl_
10、无无无无说明说明(1)阴阴 极室与阳极极室与阳极 室应用隔膜室应用隔膜 分开分开 (2)食盐水需食盐水需 经净化，除经净化，除 去去 Mg2、Ca 2、SO42 -等离子等离子电解法冶炼金电解法冶炼金 属常见的有：属常见的有： Na、Mg、Al，用的分，用的分 别是熔融别是熔融 NaCl、熔融、熔融 MgCl2、熔融、熔融 Al2O3(1)_ 必须作阴极必须作阴极(2)_ 作阳极作阳极(3)用含用含 _ 的溶液作电镀液的溶液作电镀液(1)_作阳极，作阳极， 溶解下来溶解下来(2)_作阴极作阴极(3)电解质溶液常用电解质溶液常用 _1原电池与电解池的区别与联系原电池与电解池的区别与联系原电池原电
11、池电解池电解池能量能量 转化转化化学能化学能电能电能电能电能化学能化学能反应反应 特征特征自发进行的反应自发进行的反应非自发进行的反应非自发进行的反应电极电极 名称名称由电极本身决定由电极本身决定 负极：相对较活泼金属负极：相对较活泼金属 正极：相对不活泼金属正极：相对不活泼金属(或非金属或非金属)由电源决定由电源决定 阴极：与负极相连阴极：与负极相连 阳极：与正极相连阳极：与正极相连电极电极 反应反应负极：氧化反应负极：氧化反应 正极：还原反应正极：还原反应阴极：还原反应阴极：还原反应 阳极：氧化反应阳极：氧化反应装置装置 特征特征无电源，两极不同无电源，两极不同有电源，两极可以相同，有电源，两极可以相同， 也可以不同也可以不同原电池原电池电解池电解池电子电子 流向流向 溶液中溶液中 离子离子 流向流向 阴离子阴离子负极，阳离子负极，阳离子正极正极 阴离子阴离子阳极，阳离子阳极，阳离子阴阴 极极 举例举例 ZnCuSO4=CuZnSO4 联系联系 两者均发生氧化还原反应两者均发生氧化还原反应
