2019高中化学第1部分第二单元第2课时电解池的工作原理及应用讲义（含解析）苏教版

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1、电解池的工作原理及应用1．什么是原电池和电解池？提示：将化学能转化为电能的装置叫原电池，将电能转化为化学能的装置叫电解池。2．请写出以惰性电极电解CuCl2溶液的电极反应及总反应方程式。提示：阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：Cu2＋＋2e－===Cu总反应：CuCl2Cu＋Cl2↑3．以惰性电极电解熔融氯化钠和氯化钠溶液电极反应有何差异？写出有关电极反应和总反应方程式。提示：两者阴极反应不同。电解熔融氯化钠阴极　2Na＋＋2e－===2Na总反应　2NaCl2Na＋Cl2↑电解食盐水阴极　2H＋＋2e－===H2↑总反应式　2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑[

2、新知探究]探究1　电解熔融氯化钠实验探究装置图续表电极材料石墨铁电极名称阳极阴极实验现象产生黄绿色气体产生银白色金属移向电极离子Cl－Na＋电极反应2Cl－－2e－===Cl2↑2Na＋＋2e－===2Na反应类型氧化反应还原反应总反应2NaCl2Na＋Cl2↑探究2　电解与电解池探究3　利用电解原理分析电解CuCl2溶液时的变化，并填写表中空格。装置现象反应式阴极有红色物质析出Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)阳极有黄绿色气体生成2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)总电解反应CuCl2Cu＋Cl2↑[必记结论]1．电解池阴、阳极的判断2．电极产物的判断(1)阳极产物“两眼

3、看”：(2)阴极产物：无需看电极材料，因为电极本身不参与反应，溶液中的阳离子放电(氧化性顺序)：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(H2O)>Al3＋>Mg2＋>Na＋。[成功体验]1．(好题共享·选自人教版教材P83·T1)下列关于电解槽的叙述中不正确的是(　　)A．与电源正极相连的是电解槽的阴极B．与电源负极相连的是电解槽的阴极C．在电解槽的阳极发生氧化反应D．电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极解析：选A　电解槽的电极名称是由电极材料与电源的连接方式决定的，与电源正极相连的是电解槽的阳极。2．电解CuCl2和NaCl的混合溶液，阴极和阳

4、极上首先析出的物质分别是(　　)A．Cu和Cl2　　　　　　　　B．H2和Cl2C．H2和O2D．Cu和O2解析：选A　在CuCl2和NaCl溶液中，Cu2＋、Na＋、H＋向阴极移动，因Cu2＋氧化性最强，则阴极反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，而Cl－、OH－向阳极移动，因Cl－的还原性比OH－强，所以阳极反应为：2Cl－－2e－===Cl2↑，故电解时阴极、阳极首先析出的物质分别为Cu和Cl2。[新知探究]探究1　电解饱和食盐水(1)饱和食盐水中存在的离子有Na＋、Cl－、OH－、H＋。通电后，Na＋、H＋向阴极移动，H＋放电，电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑；Cl－、O

5、H－向阳极移动，Cl－放电，电极反应为：2Cl－－2e－===Cl2↑；总反应方程式为：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。(2)电解过程中，由于阴极区H＋浓度变小，使阴极区溶液中水电离的OH－富集。因此，如果设法用隔膜阻止OH－移向阳极，则氢氧化钠可以在阴极附近的溶液中富集，由阴极溶液可以得到NaOH。探究2　电镀与铜的电解精炼(1)电镀的概念：应用电解原理，在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他金属或合金的过程，叫作电镀。(2)电镀的目的：使材料抗腐蚀能力增强且增加表面的耐磨性和美观性。(3)电镀池的构成：如：在餐具上镀银时，餐具作阴极，银作阳极，含有Ag＋的溶液

6、作电解质溶液。发生的反应如下：阴极：Ag＋＋e－===Ag(还原反应)阳极：Ag－e－===Ag＋(氧化反应)[必记结论]1．电镀与铜的电解精炼的比较电镀铜的电解精炼定义应用电解原理在某些金属或非金属材料表面镀上一层其他金属或合金利用电解原理提纯铜装置举例形成条件①镀层金属做阳极接直流电源正极，镀件做阴极接直流电源负极②电镀液必须是含有镀层金属离子的盐溶液③形成闭合回路①粗铜做阳极，纯铜做阴极②含Cu2＋的盐溶液做电解质溶液③直流电源④形成闭合回路电极反应(以铁上镀锌为例)阳极：Zn－2e－===Zn2＋阴极：Zn2＋＋2e－===Zn阳极：Cu(粗铜)－2e－===Cu2＋(主要)

7、阴极：Cu2＋＋2e－===Cu(纯铜)电解(镀)液浓度不变减小联系电镀池和电解精炼池是特定条件下的电解池2.注意事项(1)离子的放电顺序不仅与离子本身的性质有关，还与离子浓度、装置特点等有关，铁上镀锌时，溶液中的H＋不放电。(2)在金属的电解精炼中，比被提炼的金属活泼的金属首先放电，比其不活泼的金属则最终成为阳极泥。[成功体验]3．下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(　　)解析：选D　电解食盐水时，阳极产物Cl2，阴极产物H2、NaOH。根