1、 专题十九专题十九电解池原理及其应用电解池原理及其应用 成武二中高三化学组成武二中高三化学组（2011上海）用电解法提取氯化铜废液中的铜，上海）用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是方案正确的是()A用铜片连接电源的正极，另一电极用铂用铜片连接电源的正极，另一电极用铂B用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C用氢氧化钠溶液吸收阴极产物用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D用带火星的木条检验阳极产物用带火星的木条检验阳极产物体验高考体验高考:B考纲导学考纲要求考纲要求命题预测命题预测 了解电解池的工作了解电解池的工作原理。能写出电极反应。原理。能写出电极反应。电解原
2、理的考查。主要命题电解原理的考查。主要命题点是电极反应方程式的书写，电点是电极反应方程式的书写，电解相关的计算，该考点的难度较解相关的计算，该考点的难度较大。以最新科技成果大。以最新科技成果(电解原理电解原理的应用的应用)为背景进行电解原理的为背景进行电解原理的考查是今后高考的命题趋势。考查是今后高考的命题趋势。如何使图中的铁棒上析出铜，铁的质量不变？如何使图中的铁棒上析出铜，铁的质量不变？问题讨论：问题讨论：设计成电解池且设计成电解池且铁作阴极铁作阴极一、电解原理一、电解原理 1、电解的定义、电解的定义 让让直流电直流电通过通过电解质溶液电解质溶液或或熔融电解质熔融电解质，在两电极上分别发生
3、在两电极上分别发生氧化反应氧化反应和和还原反应还原反应的过程叫做电解。的过程叫做电解。2、电解池、电解池 借助借助氧化还原反应氧化还原反应，把，把电能电能转化为转化为化学能化学能的装置的装置.例例1.1.判断下列装置属于电解池的是判断下列装置属于电解池的是3、电解池的电解池的 1、指出该装置中电解池的阴阳极，、指出该装置中电解池的阴阳极，写出电极反应式及总反应的化学方写出电极反应式及总反应的化学方程式。程式。2、在、在CuCl2溶液中有自由移动的溶液中有自由移动的Cu2+、Cl-、H+、OH-，为什么只有，为什么只有Cu2+、Cl-得失电子，而得失电子，而H+、OH-却却不能或很难在两极上得失
4、电子呢？在阴、阳极上，离不能或很难在两极上得失电子呢？在阴、阳极上，离子的放电顺序又是怎样的？子的放电顺序又是怎样的？阳极：阳极：2Cl-Cl2 +2e-(氧化反应氧化反应)阴极：阴极：Cu 2+2e-Cu (还原反应还原反应)总反应：总反应：CuCl2 Cl2+Cu思考思考5.离子放电顺序及电解产物的判断离子放电顺序及电解产物的判断活泼金属作阳极活泼金属作阳极S2-I-Br-Cl-OH含氧酸根含氧酸根（1）阳极上（氧化反应）阳极上（氧化反应 Pt、Au除外除外)）(2)阴极上（还原反应）阴极上（还原反应）无论是惰性电极还是金属电极都不参与电极反应，无论是惰性电极还是金属电极都不参与电极反应，
5、发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：顺序是：上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼的上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼的金属，其阳离子越难得到电子，但金属，其阳离子越难得到电子，但Fe3+氧化性较氧化性较Cu2+强。强。Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+例例2 2：写出用石墨做电极电解：写出用石墨做电极电解CuSOCuSO4 4溶液的电溶液的电极反应式及总的电解方程式，极反应式及总的电解方程式，最后写出总方程式最后写出总方程式阳极：阳极：4OH-2H2O+O24
6、e-阴极：阴极：2Cu2+4e-2Cu阳极阳极:OH SO4 2 阴极：阴极：H+Cu2+CuSO4 Cu2+SO4 2首先分析、比较出阴阳极的放电离子：首先分析、比较出阴阳极的放电离子：然后写电极反应式然后写电极反应式：电解电解2Cu4H+o22Cu2+2H2OH2O H+OH 6、分析电解反应的一般思路、分析电解反应的一般思路2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2电解电解1、电解饱和食盐水反应原理、电解饱和食盐水反应原理2H+2e-H22Cl-Cl2+2e-2H2O+2Cl-=H2+Cl2+2OH-电解电解2H2O+2NaCl=H2+Cl2+2NaOH电解电解现象：现象：阳极：
7、有黄绿色气体产生，使湿润的淀阳极：有黄绿色气体产生，使湿润的淀粉粉KIKI溶液变蓝溶液变蓝阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红二、电解原理的应用二、电解原理的应用负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：+-纯铜纯铜粗铜粗铜 电解液电解液(CuSO4溶液溶液)阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu （还原反应）（还原反应）阳极：阳极：Cu=Cu2+2e-（氧化反应）（氧化反应）特征特征纯铜作阴极，粗铜作阳极纯铜作阴极，粗铜作阳极阳极主要金属与电解质中的阳离子相同阳极主要金属与电解质中的阳离子相同电解液电解液Cu2+的浓度减小，有杂质离子的浓度减小，有杂质离子Zn2+、F
8、e2+、Ni2+2、电解精炼铜、电解精炼铜阳极还包含阳极还包含Zn、Fe、Ni失电子，且比失电子，且比Cu先失电子先失电子+-铁片铁片铜片铜片 电镀液电镀液(CuSO4溶液溶液)阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu （还原反应）（还原反应）阳极：阳极：Cu=Cu2+2e-（氧化反应）（氧化反应）特特征征被镀件作阴极，镀层金属作阳极被镀件作阴极，镀层金属作阳极阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同电电镀镀液液CuSO4的浓度基本不变的浓度基本不变3、铁片上电镀铜、铁片上电镀铜 练习练习1、能否通过实验完成铜与稀盐酸的反、能否通过实验完成铜与稀盐酸的反应，写出设计思路。应
9、，写出设计思路。利用电解装置可以实现该反应：利用电解装置可以实现该反应：Cu+2HCl CuCl2+H2铜铜片片导导体体稀盐酸稀盐酸练练 习习2、下图所示装置中，、下图所示装置中，a、b都是惰性电极，都是惰性电极，通电一段时间后，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说极附近溶液呈红色。下列说法正确的是法正确的是 ()AX是正极，是正极，Y是负极是负极BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的PH值逐渐减小值逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的PH值不变值不变a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 阴极阴极与电源负极与电源负极阳离子移向阳离子移向
10、发生还原反应发生还原反应阳极阳极与电源正极与电源正极阴离子移向阴离子移向发生氧化反应发生氧化反应规律总结规律总结1、电解池阴、阳极的判断电解池阴、阳极的判断以以碳棒碳棒为电极，电解下列物质的水溶液时，在阴、阳两为电极，电解下列物质的水溶液时，在阴、阳两极上分别是什么离子放电？总结有什么特点或规律？极上分别是什么离子放电？总结有什么特点或规律？1.1.HClHCl、CuClCuCl2 22.2.NaClNaCl AgNOAgNO3 3、CuSOCuSO4 43.Na3.Na2 2SOSO4 4、H H2 2SOSO4 4、NaOHNaOH实质电解的只是溶质本身实质电解的只是溶质本身实质电解的是电
11、解质和实质电解的是电解质和H2O实质电解的就是实质电解的就是H2O 2、电解规律电解规律（天津高考（天津高考12）金属镍有广泛的用途。粗镍中含有金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是的镍，下列叙述正确的是 （）（已知：氧化性（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+）A阳极发生还原反应，其电极反应式：阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+2e=NiB电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加 相等相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和和 Zn2+D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和和PtD
