1、,化学基本理论,电解原理及应用,目标解读,1、了解电解池的构成，理解电解原理 2、掌握常见离子在阴阳两极上的放电顺序，能够准确判断两极的产物及变化，能够正确书写电极反应及总反应方程式 3、了解氯碱工业的反应原理，了解电镀池及铜的电解精炼的工作原理,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 引起 反应的过程。 (2)特点：电解是不可逆的； 电解质导电过程就是电解过程。 2电解池 把电能转化为 能的装置。,3电解池的组成和工作原理 (用惰性电极电解CuSO4溶液) (1)电极名称与电极反应： 与电源正极相连的为 ，发生氧化反应，电极反应式：； 与电源负极相连的为 ，发生 反应，电
2、极反应式：。,阴、阳两极,氧化还原,化学,阳极,4OH4e=O22H2O,阴极,还原,2Cu24e=2Cu,1能用电解原理说明的问题是( ) 电解是把电能转化成化学能 电解是把化学能转化成电能 电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现 任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生 A B C D答案：D,巩固练习：,电极产物的判断,特别提醒 (1)Al3、Mg2、Na、Ca2、K只有在熔化状态下放电。 (2)电解质溶液的导电过程，就是该溶液的电解过程，是化学变化。 (3) 在水溶液中，高价含氧酸根和活泼金属离子一般不放电，而是OH和H放电
3、。,C,1以惰性电极电解电解质溶液的规律,电解规律及计算,1.氯碱工业,电解原理的应用,（电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业）,阳极：,2Cl - 2e- = Cl2,阴极：,2H+ + 2e- = H2 ,总反应：,2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2+H2 ,离子交换膜法制烧碱,2、电镀（在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法）,阳极：镀层金属 阴极：待镀金属制品 电镀液：含有镀层金属的电解质,阳极：纯铜板 阴极：待镀金属制品 电镀液：含有Cu2+的电解质（硫酸铜溶液）,电镀铜,3.铜的电解精炼,电极反应式 阴极（纯铜）: Cu2+ + 2e- = Cu 阳极（粗铜）:
4、 Cu - 2e- = Cu2+,Zn - 2e- = Zn2+ Ni - 2e- = Ni2+ Fe - 2e- = Fe2+,阳极泥: 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥,思考：电解精炼铜时，若阴极得到电子为2NA个，则阳极质量减少是否为64克？,阳极主要反应,（四）.电解法冶炼金属：对于活泼的金属单质，如：锂、钠、钙、镁、铝等等，由于难有还原剂从它们的化合物中还原出来,采用电解法几乎是得到它们的唯一方法。,电解,2Al2O3 (熔融) = 4Al+3O2, 其中，Na3AlF6在电解时作熔剂，以降低Al2O3 的熔化所需要的温度,电解,电解,MgCl2 (熔融)=Mg
5、+Cl2 ,NaCl(熔融)=2Na+Cl2,Na3AlF6,（天津高考12 ）金属镍有广泛的用途。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,感悟高考,电极反应式的书写,例： 电化学法制备高铁酸钠（Na2FeO4）采用铁片作阳极，NaOH溶液作为电解质溶液，写出阳极产生高铁酸钠的电极
6、反应式： 。,电极反应式的书写,Fe e- = FeO42-,6,+8OH-,+4H2O,较为先进的制备高氯酸铵(AP)的方法是电解高纯次氯酸得到高纯高氯酸，再与高纯氨进行喷雾反应制成高氯酸铵。写出由次氯酸电解制备高氯酸的阳极反应式： 。,HClO-6e-+3H2O=ClO4-+7H+,电极反应式的书写,用铂板作阳极，铁作阴极电解K2MnO4溶液得到KMnO4。,写出电解槽中阳极和阴极的电极反应式。阳极：阴极：,2H2O+2e-= H2+2 OH-,MnO42-e-=MnO4-,电极反应式的书写,练习1、用两只惰性电极插入100mLCuSO4溶液中，通电电解。当溶液的pH值由60下降到20 (
7、电解过程中溶液体积变化忽略不计)，阴极析出铜的质量 (mg) （ ） 16 32 64 128练习2、用惰性电极电解M(NO3)的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生b L氧气(标准状况)，从而可知M的相对原子质量是A. B. C. D.,（三）有关电解的计算电子守恒规律应用,练习3、1LK2SO4、CuSO4的混合溶液中， c（SO42-）=2molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到（标准状况下）22.4L气体，则原溶液中c（K）为A0.5molL1 B1molL1C1.5molL1 D2molL1,D,练习4.用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的PH值从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是：A、27mg B、5.4mg C、108mg D、216mg,B,
