《高考化学一轮复习 第6章 化学反应与能量 电化学 第3课时 电解池 金属的腐蚀与防护课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮复习 第6章 化学反应与能量 电化学 第3课时 电解池 金属的腐蚀与防护课件 新人教版（91页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章 化学反应与能量 电化学,必考内容,第三课时 电解池 金属的腐蚀与防护,考 纲 解 读,1电解 (1)定义：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起_的过程。在此过程中，_能转化为_能。 (2)特点：电解是不可逆的；电解质导电一定发生_变化。,考点一 电解原理,氧化还原反应,电,化学,化学,2. 电解池 (1)概念：电解池是_的装置。 (2)电解池的构成条件 有与_相连的两个电极。 两个电极插入_(或_)中。 形成_。,把电能转化为化学能,电源,电解质溶液,熔融电解质,闭合回路,(3)电极名称及电极反应式 以用惰性电极电解CuCl2溶液为例： 总反应方程式：_。,(4)电
2、解池中电子和离子的移动方向 电子：从电源_流出后，流向电解池_；从电解池的_流向电源的_。 离子：阳离子移向电解池的_，阴离子移向电解池的_。,负极,阴极,阳极,正极,阴极,阳极,3电解产物的判断及有关反应式的书写 (1)判断电解池的阴、阳极 (2)分析电解质水溶液的组成 找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的_)。,H和OH,(3)排出阴、阳两极的放电顺序,(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒、电荷守恒和电子转移守恒。 (5)写出电解总反应式 在两极转移电子数目相同的前提下，两极反应相加即可得总反应的化学方程式或离子方程式。,4. 电解规律 (1)电解水型
3、,4OH4e =2H2OO2,4H4e =2H2,H2O,增大,减小,加H2O,4OH4e =2H2OO2,4H4e =2H2,H2O,增大,增大,加H2O,4OH4e =2H2OO2,4H4e =2H2,H2O,增大,不变,(2)电解电解质型,2Cl2e =Cl2,2H2e =H2,HCl,减小,增大,通入HCl 气体,2Cl2e =Cl2,Cu22e =Cu,CuCl2,减小,加CuCl2,(3)放H2生碱型,2Cl 2e =Cl2,2H 2e=H2,NaCl和 H2O,增大,通入HCl 气体,(4)放O2生酸型,4OH4e =2H2OO2,2Cu2 4e=2Cu,CuSO4 和H2O,减
4、小,加CuO或 加CuCO3,4OH4e =2H2OO2,4Ag 4e=4Ag,AgNO3 和H2O,加Ag2O或 加Ag2CO3,减小,用石墨电极完成下列电解实验。,B,Cl2、O2,2Cl2e=Cl2、4OH4e=2H2OO2,Cu、H2,Cu22e=Cu、2H2e=H2,分析电解过程的思维程序 (1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H和OH)。 (3)然后排出阴、阳两极的放电顺序。,方法技巧 ,注意：阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。最常用、最重
5、要的放电顺序是阳极：ClOH；阴极：AgCu2H。电解水溶液时，K、Ca2、Na、Mg2、Al3不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到KAl等金属。 (4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。,解析 将氯化铝溶液蒸干灼烧得到Al2O3，电解熔融的Al2O3，阳极为O2放电，阳极产物为氧气；阴极为Al3放电，阴极产物为铝。,B,D,A,(1)若阴极为H放电，则阴极区c(OH)增大，pH增大；若阳极为OH放电，则阳极区c(H)增大，pH减小；若阴极、阳极同时有H、OH放电，相当于电解水，电解质溶液浓
6、度增大。 (2)用惰性电极电解电解质溶液时，若要使电解后的溶液恢复到原状态，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则，一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。 (3)电解过程中产生的H或OH，其物质的量等于转移电子的物质的量。,总结提升,C,Fe2e=Fe3,2H2e=H2,2Al6e3H2O=Al2O36H,6H6e=3H2,1电极反应式的书写 (1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。 (2)阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 (3)要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“通电”。 (
7、4)电解水溶液时，应注意放电顺序中H、OH之后的离子一般不参与放电。即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。,总结提升,1氯碱工业电解饱和食盐水 (1)概念：用电解饱和NaCl溶液的方法来制取_、_和_，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为_。,考点二 电解原理的应用,NaOH,H2,Cl2,氯碱工业,(2)电极反应 阳极：_(反应类型：_) 阴极：_(反应类型：_) 总反应方程式： _ 离子方程式： _ (3)阳离子交换膜的作用：_ _。,2Cl2e=Cl2,氧化反应,2H2e=H2,还原反应,阳离子交换膜只允许Na通过，阻止Cl2、H2、OH通过，这样既能防
8、止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量,2. 电镀和电解精炼铜,镀层,粗铜,待镀,纯铜,镀层,Cu2e=Cu2,阳离子,阳极泥,Cu22e=Cu,Cu22e=Cu,基本不变,减小,3. 冶炼金属 (1)原理：利用电解原理使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来。 (2)适用范围：制取活泼金属单质，如电解NaCl、MgCl2、Al2O3制取Na、Mg、Al，化学方程式分别为：_，_，_。,A,答案 阳极产物Cl2可以用淀粉KI试纸检验，阴极产物H2可以通过点燃检验，NaOH可以用酚酞试剂检验。,答案 粗铜中往
9、往含有锌、铁、镍、银、金等多种金属杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，金属活动性位于铜之前的金属杂质，如Zn、Fe、Ni等也会同时失去电子，但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不能在阴极析出，而只能以离子的形式留在电解液里。金属活动性位于铜之后的银、金等杂质，因为失去电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，所以当阳极的铜等失去电子变成阳离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。,(1)电解或电镀时，电极质量减少的电极必为金属电极阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。 (2)电解精炼铜，粗铜中含有的Zn、Fe
10、、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液，其活泼性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2浓度会逐渐减小。 (3)电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，因此电镀液的浓度保持不变。,方法技巧 ,解析 B项，应该用氯化铜或硫酸铜溶液作电镀液，不正确；C项，电解氯化钠溶液制备氢气和氯气时，应该用惰性电极作阳极，不能用铁作阳极，不正确；D项，电解精炼铜时，在阴极只析出铜，不会析出铁，不正确。,A,C,D,1计算类型 原电池和电解池的计算主要包括以下几个方面： (1)根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)；
11、 (2)溶液pH的计算； (3)相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算； (4)产物的量与电荷量关系的计算。,考点三 电化学的有关计算,2. 解题方法 (1)根据得失电子守恒法计算 用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 (2)根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。 (3)根据关系式计算 借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。串联电路中各电极得失电子数相等，即电路中通过的电量(电子总数)相等。,如以通过4 mol e为桥梁可构建如下关系式：,(1)a为电源的_(填
12、“正”或“负”)极，C池是_池。A池阳极的电极反应为_，C池阴极的电极反应为_。 (2)如果B池中共收集到224 mL气体(标准状况)且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶液体积不变)，则通电前溶液中Cu2的物质的量浓度为_。 (3)如果A池溶液是200 mL足量的食盐水(电解过程溶液体积不变)，则通电后，溶液的pH为_。(常温下)。,负,电解,2Cl2e=Cl2,Age=Ag,0.025 molL1,13,A,电解前后电解质溶液酸碱性变化可概括为“有氢无氧增碱性，有氧无氢增酸性；有氢有氧增原性，无氢无氧减原性”。即(1)电极区域：阴极H放电产生H2，阴极区pH变大；阳极OH放电产生O2，阳
13、极区pH变小。(2)电解质溶液：电解过程中，既产生H2，又产生O2，实质是电解水，溶液浓度增大，因而原溶液呈酸性的pH变小，原溶液呈碱性的pH变大，原溶液呈中性的pH不变。电解过程中，无H2和O2产生，pH几乎不变。电解过程中，只产生H2，溶液中OH浓度增大，pH变大。电解过程中，只产生O2，溶液中H浓度增大，pH变小。,方法技巧 ,B,(1)M为电源的_极(填“正”或“负”)，甲、乙两个烧杯中的电解质分别为_、_(填写化学式)。 (2)计算电极f上生成气体的物质的量为_mol。 (3)写出乙烧杯中的电解反应方程式：_ _。 (4)常温下若电解后甲溶液的体积为10 L，则该溶液的pH为_。,负,NaCl,AgNO3,0.025,4AgO24HNO3,12,1金属腐蚀的本质 金属原子_变为_，金属发生氧化反应。,考点四 金属的腐蚀与防护,失去电子,金属阳离子,2. 金属
