電解原理及其應(yīng)用電化學(xué)知識專題復(fù)習(xí)1一.電解原理1.概念：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程叫電解2.電解池(電解槽)：（1）裝置特點：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能（2）形成條件：a、電極：與直流電源正極相連的為陽極，與直流源負極相連的為陰極b、電解質(zhì)溶液(或熔化的電解質(zhì))c、形成閉合電路2（3）反應(yīng)原理：陽極－－氧化a、當(dāng)電極為惰性電極，溶液中的陰離子失去電子，b、當(dāng)電極為活性電極，電極材料本身失去電子變成陽離子進入溶液。陰極－－還原

陽離子在陰極上得到電子被還原。溶液的導(dǎo)電過程實際上電解的過程。3電解反應(yīng)原理圖示陽極陰極ee4OH--4e-=2H2O+O2Ag++e-=Ag陰離子移向陽離子移向電子流向AgNO3溶液氧化反應(yīng)還原反應(yīng)4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3電解電解結(jié)果:4強調(diào)1.電解池的電極

(1)陰極：連接電源的負極，發(fā)生還原反應(yīng)的電極。溶液中的陽離子移向陰極，氧化能力強的離子優(yōu)先發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。(2)陽極：連接電源的正極，發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。①用惰性電極(石墨、Pt等)作陽極，溶液中的陰離子移向陽極，還原性強的離子優(yōu)先發(fā)生氧化反應(yīng)。②用活潑金屬(如Fe、Cu等)作陽極，電極本身發(fā)生氧化反應(yīng)變成離子進入溶液：M一ne—=Mn+5強調(diào)2.電解過程（電解三步驟）通電前的電離通電時溶液中離子的定向移動電極上的放電（電極反應(yīng)及電極產(chǎn)物的判斷）6強調(diào)3．離子的放電順序

(1)陰極上，陽離子放電順序Ag+>Hg2+>Fe3+>

Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Na+……說明：Pb2+、Zn2+、Fe2+的氧化性比H+稍弱，電解時，當(dāng)它們的離子濃度遠遠超過H+時，放電能力表現(xiàn)比H+強，具體運用在工業(yè)電鍍過程中。(2)在惰性電極的陽極上，陰離子的放電順序S2->I?>Br?>Cl->OH->>含氧酸根>F?7強調(diào)4.電解時電解產(chǎn)物的判斷

（1）陽極產(chǎn)物判斷：首先看電極，如果是活性電極（金屬活動順序表Ag以前），則電極材料失去電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失去電子。如果是惰性電極（Pt、Au、石墨），則要再看溶液中的離子的失電子能力。此時根據(jù)陰離子放電順序加以（2）陰極產(chǎn)物的判斷：直接根據(jù)陽離子放電順序進行判斷。8強調(diào)5.判斷溶液的pH變化：先分析原溶液的酸堿性，再看電極產(chǎn)物。（1）如果只產(chǎn)生氫氣而沒有氧氣，只pH變大；

（2）如果只產(chǎn)生氧氣而沒有氫氣，只pH變??；（3）如果既產(chǎn)生氫氣又產(chǎn)生氧氣

①若原溶液呈酸性則pH減??；②若原溶液呈堿性pH增大；③若原溶液呈中性pH不變。9強調(diào)6.原電池與電

解池的區(qū)別原電池負極（陽極）：失電子的氧化反應(yīng)正極（陰極）：得電子的還原反應(yīng)電解池陽極：失電子的氧化反應(yīng)陰極：得電子的還原反應(yīng)反應(yīng)有先后，強的先反應(yīng)10定向移動方向：電子、離子原電池“負極出電子，電子回正極”必發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)電解池必發(fā)生得電子的還原反應(yīng)必發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)11例3.為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是A．X是正極，Y是負極B．X是負極，Y是正極C．CuSO4溶液的PH值逐漸減小D．CuSO4溶液的PH值不變

a?XY?bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC12強調(diào)7.可充電電池-----原電池和電解池的綜合應(yīng)用陰極：正極：還原反應(yīng)極→得電子極→電子流入極放電：原電池充電：電解池

負極：陽極：氧化反應(yīng)極→電子流出極失電子極→氧化反應(yīng)極失電子極→電子流出極→還原反應(yīng)極得電子極電子流入極→13例4.汽車上用的鉛蓄電池是以一組充滿海綿狀灰鉛的鉛板和另一組結(jié)構(gòu)相似的充滿二氧化鉛的鉛板組成，用H2SO4作電解液?？偡磻?yīng)式為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O(1)試寫出放電時的正、負極反應(yīng)式正極:______________________________________負極:______________________________________(2)試寫出充電時的陽、陰極反應(yīng)式陽極:______________________________________陰極:________________________________PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+

SO42-－2e-=PbSO4PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+

4H++SO42-PbSO4

+2e-=Pb+SO42-14如上圖所示，通電后A極上析出Ag，對該裝置的有關(guān)敘述正確的是

A.P是電源的正極B.F極上發(fā)生的反應(yīng)為：4OH--4e-=2H2O+O2↑C.電解時，甲、乙、丙三池中，除E、F兩極外，其余電極均參加了反應(yīng)D.通電后，甲池的PH減小，而乙、丙兩池溶液的PH不變

B鞏固練習(xí)1.152.用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的水溶液，電解一段時間以后，甲、乙兩池中溶液的pH值均減小，而在①和④兩極，電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1︰2的是甲乙ABCD甲KOHH2SO4Na2SO4CuSO4乙CuSO4AgNO3HClHNO3

164.圖中p、q為電源兩極，A為2價金屬X制成，B、C、D為鉑電極，接通電源，金屬X沉積于B，同時C、D產(chǎn)生氣泡。試回答：（1）p為

極；（2）A極發(fā)生了

；C為

極，試管里收集到

；D為

極，試管里收集到

；（3）C極的電極反應(yīng)式

；（4）當(dāng)電路中通過0.004摩電子時，B電極上沉積金屬X為0.128克，則此金屬的相對原子質(zhì)量量為

。17二.電解原理的應(yīng)用

（一）氯堿工業(yè)1．電解飽和食鹽水反應(yīng)原理在U型管里裝入飽和食鹽水，用一根碳棒作陽極，一根鐵棒作陰極。接通直流電源。

思考1:（1）電解池的兩極各產(chǎn)生什么現(xiàn)象?若在兩極附近均滴加酚酞試液，會有什么現(xiàn)象?（2）可以怎樣初步檢驗兩極產(chǎn)物的生成?（3）結(jié)合教材，分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。思考2:生產(chǎn)過程中，為什么強調(diào)是電解“飽和食鹽水”?182．離子交換膜法制燒堿（1）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽陰極：碳鋼陽極：鈦陽離子交換膜：只允許陽離子通過(Cl－、OH－離子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰極室和陽極室。（2）離子交換膜的作用：a、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸；b、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成，而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。19（3）生產(chǎn)流程：20（4）精制食鹽水a(chǎn)、過濾以除去泥沙；b、加入稍過量的BaCl2溶液以除去SO42-

c、加入稍過量的NaOH溶液以除去Mg2+、Fe3+

d、加入稍過量的Na2CO3溶液以除去Ca2+、Ba2+e、過濾以除去上述產(chǎn)生的沉淀；f、加入鹽酸，以除去過量的Na2CO3；g、這樣處理后的鹽水中仍含有少量Ca2+、Mg2+等金屬離子，必須用離子交換樹脂除去。21（二）電鍍電鍍池的組成（1）鍍層金屬接電源正極作陽極。（2）鍍件金屬接電源負極作陰極。（3）含鍍層金屬離子的鹽溶液作電鍍液。

結(jié)果：陽極質(zhì)量減小，陰極質(zhì)量增加，溶液的成分和濃度不變。例如，鐵上鍍鋅陽極：Zn一2e-=Zn2+陰極：Zn2++2e-=ZnZn22（三）銅的電解精煉

粗銅作陽極：

Zn一2e-=Zn2+

Fe—2e-=Fe2+Ni一2e-=Ni2+Cu一2e-=Cu2+純銅作陰極：Cu2++2e－=Cu電解質(zhì)溶液：含有Ｃｕ２＋的可溶性鹽結(jié)果：粗Cu的質(zhì)量不斷減少，純銅的質(zhì)量逐漸增多，陽極泥中含銀(Ag、Ａｕ、Ｐｔ等)，電解液的成分和濃度發(fā)生變化，故不屬于電鍍。粗銅精銅硫酸銅溶液23例6.粗銅中常含有鋅、鎳、銀、金等雜質(zhì)，工業(yè)上常用電解的方法精煉粗銅。(1)電解時

作陽極，電極反應(yīng)式

；

作陰極，電極反應(yīng)式

。(2)電解前CuS04