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1、1.2.3 电解池的工作原理及应用【学习目标】1、了解常见的化学电源的种类及其工作原理。2、知道它们在生产、生活和国防中的实际应用。【问题情境】回顾：电解CuCl2溶液阴极： （ 反应）阳极： ( 反应)总反应式： 一、电解池的工作原理1、电解：在直流电作用下，在两电极上分别发生 和 的过程叫电解。电解池：将 能转化为 能的装置。（又称电解槽）电解原理：电解质在溶于水或熔融状态下电离出自由移动的离子。通电时，自由离子作定向移动。阴离子移向阳极，在阳极上失去电子发生氧化反应。阳离子移向阴极，在阴极得到电子发生还原反应。2、电解池阴、阳极的判断方法：（1）根据外接电源判断阴极与电源 极相连；阳极与
2、电源 极相连。（2）根据电极反应阴极 电子 反应；阳极 电子 反应。（3）根据电子或电流流动方向（外电路）：电子：从电源 极流向电解池的 极；从电解池的 极流回电源 极。（电流与电子流向相反）（4）根据离子的定向移动（内电路）阳离子向 极移动，阴离子向 极移动。3、电解池的构成条件： 4、离子放电顺序（1）阳离子的放电顺序：Ag+Hg2+ Fe3+ Cu2+H+（酸） Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+（水）Al3+ Mg2+Na+Ca2+K+（与金属活动性顺序相反）（2）阴离子的放电顺序： 活泼金属电极：金属电极失电子（除金和铂)惰性电极：溶液中阴离子失电子S2IBrClOH含氧酸根离子F
3、注意：1、金属阳极先放电，离子后放电（先看电极后看溶液） 2、惰性电极：铂、金或石墨3、活性电极：除金、铂和石墨以外的金属电极二、应用1、制取活泼金属电解 的方法制取2、氯碱工业电解 的方法获取烧碱和氯气3、电解精炼铜4、电镀【我的疑问】【自主探究】思考：用惰性电极电解下列溶液，电解后溶液的浓度和PH有何变化？（1）电解NaCl溶液阴极： 阳极： 总方程式： （2）电解H2SO4阴极： 阳极： 总方程式： （3）电解CuSO4溶液阴极： 阳极： 总方程式： 【课堂检测】1、右图是电解CuCl2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A、a为负极、b为正极 B、a为阳极、b为阴
4、极C、电解过程中，氯离子浓度不变 D、电解过程中，d电极质量增加2、以石墨棒作电极，电解氯化铜溶液，若电解时转移的电子数是3.011023，则此时在阴极上析出铜的质量是 A、8g B、16g C、32g D、64g3、下列关于电解KNO3溶液的叙述中，正确的是A、随着电解的进行，溶液的PH值减小B、OH向阳极移动，阳极附近溶液呈碱性C、NO3向阳极移动，K+向阴极移动，分别在对应的极析出D、阴极上H+得电子被原成H2，使得阴极附近的溶液呈碱性4、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，溶液呈棕色C、若在阴极附近的溶
5、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5、电解下列物质的水溶液时，在阴极区无金属析出的是A、AgNO3 B、CuCl2 C、NaOH D、MgCl26、用惰性电极电解CuSO4和NaCl 的混合溶液，开始时阴极和阳极上分别析出的物质是A、H2和Cl2 B、Cu和Cl2 C、H2和O2 D、Cu和O2 【回标反馈】【巩固练习】1、下列关于实验现象的描述不正确的是 A、把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B、用锌片做阳极，铁片做做阴极，电解氯化锌溶液，铁片表面出现一层锌C、把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁D、把锌
6、粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快2、下列关于铜电极的叙述，正确的是A、铜锌原电池中铜是正极 B、用电解法精炼粗铜时，纯铜作阳极C、在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D、电解稀硫酸制H2、O2时，铜作阳极 3、将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一般时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为A、1:2:3 B、3:2:1 C、6:3:1 D、6:3:24、用石墨作电极，电解1mol/L下列物质的溶液，溶液的PH值保持不变的是A、HCl B、NaOH C、Na2SO4 D、NaCl5、用铂电极电解一定浓度的下列水溶液，在电解后的剩余电解液
7、中加适量水时，能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是A、AgNO3 B、NaOH C、Na2SO4 D、CuCl2 备 注自学教材1氯碱工业现象电极反应式反应类型阴极生成气体2H2e=H2还原反应阳极生成气体2Cl2e=Cl2氧化反应总反应式2NaCl2H2O2NaOHH2Cl22电镀(以镀铜为例)3电解精炼铜4电冶金(冶炼金属Na、Mg、Al)惰性电极电解“三规律”(1)“三类型”规律：可溶性强碱(如NaOH)电解“水”。电极反应总反应：2H2O2H2O2。结果：c(碱)增大，pH增大。酸：a含氧酸(如H2SO4)电解“水”(电极反应同)结果：c(酸)增大，pH减小。b无氧酸(如HCl)电解“电解
8、质”电极反应总反应：2HClH2Cl2。结果：c(HCl)减小，pH增大。盐：a活泼金属的含氧酸盐(如Na2SO4)电解“水”(反应同)结果：c(Na2SO4)增大。b不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)电解“电解质”电极反应总反应：CuCl2CuCl2。结果：c(CuCl2)减小。c活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)电解“电解质水”电极反应总反应：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。结果：“放H2生碱”，pH增大。d不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)电解“电解质水”电极反应总反应：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4结果：“放O2生酸”，pH减小。(2)溶液酸碱性规律：(3)电解质溶液复原规律：电解质溶液电解一段时间后，若要恢复原溶质和浓度，则应遵循“少什么，加什么”的规律，如惰性电极电解2 mol NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2，从溶液中逸出的是1 mol H2和1 mol Cl2，因此，就应向原溶液中通入2 mol HCl。1用惰性电极分别电解下列各物质的溶液：CuCl2CuSO4NaBrNaNO3盐酸 H2SO4KOH其中只有水被电解的有()ABC D 8
