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1、2010届高考化学复习 强化双基系列课件,59电解原理的 应用,电解质溶于水或受热融化状态,电解质电离后，再通直流电,电解质电离成为自由移动的离子。CuCl2=Cu2+2Cl-,只产生自由移动的离子,发生氧化还原反应生成了新物质,电解必须建立在电离的基础上,小结1,电离与电解的区别与联系,原电池和电解池知识总结比较表,较活泼金属做负极,阴极：连接电源负极的一极,负极发生氧化反应,阳极氧化、阴极还原,负极流向正极,阳极流向阴极,化学能变为电能,电能变为化学能,小结2,分析电解反应的一般思路：,明确溶液中存在哪些离子,根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物,阴阳两极附近有哪些离子,离子放电顺序,（1）
2、 电解池阴极,阳离子放电能力（得电子能力）逐渐增强,K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+H+ （水中）Zn2+Fe2+ Pb2+ H+（酸中）Cu2+Hg2+Ag+,（2）电解池阳极,（Fe Cu Ag等金属） S2- I Br Cl OH 含氧酸根,阴离子放电（失电子）能力：逐渐减弱,电解的基本规律,阳极：4OH-4e=O2+2H2O,阴极：4H+4e=2H2,阳极2Cl-2e =Cl2,阴极：4H+4e=2H2,阳极2Cl-2e- =Cl2,阴极：Cu2+2e=Cu,阳极2Cl-2e = Cl2,阴极：2H2O+2e=H2+2OH-,阳极：4OH-4e=O2+2H2O,阴极：2Cu2
3、+4e=2Cu,减小,增大,不变,增大,增大,减小,H2O,HCl,CuCl2,HCl,CuO,电解水型！,电解电解质型！,放氧生酸型！,放氢生碱型！,【思考】“实验派”经过反复、多次、精确的实验测定，证明电解氯化铜溶液时pH值的变化如下图曲线：,（1）电解前氯化铜溶液的 pH 值处于A点位置的原因是什么？ （2）“实验派”的实验结论是 ，该观点的理由是（从化学原理上加以简述）:,随着电解的进行,溶液的pH下降.生成的氯气溶于水使溶液酸性增强.,氯化铜为强酸弱碱盐,铜离子水解使溶液呈酸性.,例.(2003江苏16)用惰性电极实现电解，下列说法正确的是 A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液
4、pH不变 B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小 C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2 D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1,【跟踪训练】,D,2008年化学科(江苏卷)考试说明,1、理解原电池和电解池的工作原理。 2、能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。 3、认识化学在解决能源危机中的重要作用。,想一想？,如果要在某铁制品表面镀上一层银，请你选择合适的电极材料和电镀液，并写出电极反应方程式。,阴极某铁制品阳极金属银电镀液含有硝酸银的溶液,阳极：Ag Ag+ +e- 阴极：Ag+e Ag,一、电镀,1、定义：,利用电
5、解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程。,2、目的：,4、电镀的特点：,3、电镀材料的选择：,阴极镀件,电镀液含有镀层金属离子的溶液,阳极镀层金属,使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。,1）阳极本身参加电极反应 2）电解质溶液的浓度保持不变,二、铜的电解精炼,阳极：,Cu Cu2+2e-,阴极：,Cu2+ 2e- Cu,杂质比铜活泼的Zn、Fe等：,Zn Zn2+ +2e-,Fe Fe2+ +2e-,活泼性在铜之后的银、金等：,还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单质的形式留在溶液中，成为阳极泥。,电解质溶液硫酸铜的浓度略有减小。,（05天津高考12 ）金属镍有广泛的用
6、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,D,高考典例感悟,工业上利用这一反应，制取烧碱、氯气和氢气。,三、氯碱工业,想一想：在左面的电解 饱和食盐水的实验中， 电解产物之间可能发生 哪些化学反应 ？,（1）在NaCl溶液中,NaCl电离出 ，H2O电离出 。通电后，在电场的作用下， 向
7、阴极移动，向阳极移动。在阳极，由于 容易失去电子，被氧化生成 。阳极方程式： ; （2）在阴极，由于 容易得到电子被还原生成 使H2O 电离向右移动，因此阴极 浓度增大PH 。阴极方程式： 。,2Cl- - 2e- = Cl2,2H+ + 2e- = H2,Na+、Cl-,H+、OH-,Cl-、OH-,Cl-,Cl2,H+,H2,OH-,增大,Na+、H+,氯碱工业,总化学方程式： ;总离子方程式: .(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：_ ，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？,阴极附近的溶液无色变为红色,阳极:把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极 附近,产生气体可以使湿润KI淀粉
8、试 纸变蓝色.,(2)避免生成物H2和Cl2混合,因为: .,(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯, 反应方程式: .,第一个问题:,Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O,混合遇火或遇强光爆炸,解决方法:使用离子交换膜,电解饱和食盐水必须解决两个主要问题:,(1)生产设备名称：阳离子交换膜电解槽阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 (2)离子交换膜的作用：a、防止Cl2和H2混合而引起爆炸b、避免Cl2与NaOH反应生成NaClO影响NaOH的产量。,提示：,第二个问题：精制食盐水,电解饱和食盐水必须解决两个主要问题:,泥沙、Na
9、+、 Cl-、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42-,Na+、 Cl-、 .Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-,Na+、 Cl-、 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、引入Ba2+,Na+、 Cl-、 Ca2+ 、 Ba2+ 、引入OH-,Na+、 Cl-、CO32-、OH-,Na+、 Cl-,沉降,除泥沙,略过量BaCl2 溶液,除SO42-,略过量Na2CO3 溶液,除Ca2+. Ba2+,略过量NaOH 溶液,除Fe3+ , Mg2+,适量HCl溶液,调节PH 除CO32- 、OH-,四、电冶金,（1）制取金属钠,电解熔融氯化钠,阳极：,2Cl - - 2e- =
10、Cl2,阴极：,2Na+ + 2e- = 2Na,总反应：,（2）制取金属铝,电解熔融氧化铝,阳极：,6O2- - 12e- = 3O2,阴极：,4Al3+ + 12e- = 4Al,总反应：,注意：反应过程中使用冰晶石(Na3AlF6)作为熔剂，使Al2O3在较低的温度下熔化,例1（2007 上海）某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是 A.铅笔端作阳极，发生还原反应 B.铂片端作阴极，发生氧化反应 C.铅笔端有少量的氯气产生 D.a点是负极，b点是正极,D,
11、祝你成功,例2. 如图装置，用离子交换膜法电解饱和食盐水制烧碱。若X电极材料为金属钛网（表面有氧化物涂层），Y电极材料为碳钢网。阳离子交换膜只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过。分别收集两极产生的气体并通入淀粉KI溶液中。请回答下列问题： 能使淀粉KI溶液变蓝的是 （填“a”或“b”）气体； 其X极的电极反应式为 ， Y极的电极反应式为 ； 总反应的化学方程式为 。,a,2Cl-Cl2+ 2e,2H+2eH2,例3 (2007年高考全国理综卷) 以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出Cu的质量为( ) (A)0.64 g (B)1.28
12、 g (C)2.56 g (D)5.12 g,B,例4 工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4。 1.电解时,应以 作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH将会 , 2.阳极反应式为 , 3.总电解反应式为 .,Fe,增大,MnO42-MnO4- + e-,2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2,通电,高考回放及综合训练,（2）写出电极反应：A中：_B中：_ C中：_ D中：_,（1）标出电源的正、负极，X为 _，Y为_.,综合训练：,由电极产物判断电源电极,：4H42H,：4OH 2HOO 4,C：2H2 H,D：2Cl2 Cl,1、如图装置中,E为一只盛有AlC
13、l3溶液的烧杯，C为铂棒、D为铁棒，X与Y为电源的电极，A、B中插入多孔的惰性电极。切断开关K1，闭合开关K2，通直流电一端时间后，A、B中液面如图所示，请回答 ：,正极,负极,(3)电解AlCl3溶液时,下图所示的电解变化曲线合理的是( ) (忽略烧杯中阳极产生气体与溶液的反应),A B C D,A,1、如图装置中,E为一只盛有AlCl3溶液的烧杯，C为铂棒、D为铁棒，X与Y为电源的电极，A、B中插入多孔的惰性电极。切断开关K1，闭合开关K2，通直流电一端时间后，A、B中液面如图所示，请回答 ：,综合训练：,依据阴阳两极得失电子守恒，以及铝元素的性质特点，结合图表分析,Al3+3Cl-3e-3OH-Al(OH)3,1、如图装置中,E为一只盛有AlCl3溶液的烧杯，C为铂棒、D为铁棒，X与Y为电源的电极，A、B中插入多孔的惰性电极。切断开关K1，闭合开关K2，通直流电一端时间后，A、B中液面如图所示，请回答 ：,(4)电解AlCl3溶液时,若产生沉淀1.56g时, 将A极产生的气体在常温下燃烧,生成液态水,放出8.574KJ热量,写出其燃烧热的热化学方程式.,依据电路中转移电子相等,Al3+3Cl-3e-3OH-Al(OH)3,：22,3H2 6e- 2Al(OH)3 热量,3mol 278g QKJ1.56g 8.54KJ,
