2020高考化学一轮复习 专题31 电解原理及其应用学案（无答案）苏教版.doc

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1、考点31电解原理及其应用△考纲要求△1.理解电解质的基本原理，2.熟知分析电极反应及产物的判断。3.了解铜的精炼、镀铜、氯碱工业原理。4.了解电解池原理及电解反应和产物判断。☆考点透视☆一.电解原理(1)电解原理:①电子流向:负极→阴极;阳级→正极.②③电解结果:在两极上有新物质生成(2)电解质溶液的电解的类型(惰性电极)①电解电解质本身:不活泼金属的卤化物、氢卤酸(不含氟化物).如CuCl2、HCl溶液等.②电解水:活泼金属的含氧酸盐、含氧酸、强碱溶液的电解,只有电解水,而电解质仅起增强水的导电性的作用.如K2SO4、H2SO4、NaOH溶液等③混合电解:活泼金属

2、的卤化物及不活泼金属的含氧酸盐溶液电解时,电解质和水电离出的离子均有放电.如NaCl、AgNO3溶液等.二.电解时电极反应的书写及PH变化①阳极产物判断金属阳极(除Pt、Au外):电极材料失电子电极被溶解惰性阳极(Pt、石墨等):阴离子失电子(阴离子放电顺序):S2->I->Br->Cl->OH-含氧酸根②阴极产物的判断直接根据阳离子得电子顺序进行判断,阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe2+>Cu2+>H+1>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+.(2)PH值的变化①由电解总反应方程式判断总的变化②阳极区:失电子,产生H

3、+或消耗OH-,PH↓③阴极区:得电子,消耗H+或产生OH-,PH↑.(3)电极反应式的书写①遵循电荷守恒和质量守恒三.电解原理的应用1、铜的电解精炼（1）电解法精炼铜的装置（如图）（2）电解法精炼铜的化学原理阳极（粗铜）：Cu－2e－＝Cu2＋阴极（纯铜）：Cu2＋＋2e－＝Cu　　说明：①以铜为材料做的电极属于活性电极。在一般的电解条件下，活性阳极先于电解质溶液中的成分　发生氧化反应。②粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属　活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子，如：Zn－2e－＝Zn2＋N

4、i－2e－＝Ni2＋　　但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不在阴极获得电子析出，而只是留在电解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、金等杂质，因为给出电子的能量比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，当阳极上的铜失去电子变成离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥（阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料）③用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度可达到99.95%～99.98%。2、电镀（1）、电镀的涵义电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。（2）、电镀的目的电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美

5、观和表面硬度。（3）、电镀的原理　　电镀的原理与电解精炼铜的原理是一致的。电镀时，一般都是用含有镀层金属离子的电解质配成电镀液；把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的负极相连，作为阴极；用镀层金属作为阳极，与直流电源正极相连。通入低压直流电，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，这些离子在阴极获得电子被还原成金属，覆盖在需要电镀的金属制品上。3．氯碱工业概念：用电解饱和食盐溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料合成一系列化工产品的工业.原理：阳极（C）：Cl--2e-==Cl2（氧化反应）阴极（Fe）：2H++2e-==H2（还原反应）装置：总反

6、应：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2离子交换膜电解槽：由阳极（钛）、阴极（碳钢网）、离子交换膜组成流程：粗盐水精盐水→阳极→淡水Cl2→用于有机有机合成、氯化物合成、农药等H2用于有机物合成、金属冶炼纯水（含NaOH）→阴极→NaOH溶液→用于有机合成、造纸等四.与电解有关的计算电解时的计算主要利用阴阳两极得失电子守恒的规律并结合溶液PH的变化,求阴、阳极产物的量及溶液的PH的变化,以及电解法确定阿伏加德罗常数等计算,常用到的规律有:①得失电子守恒②H+或OH-物质的量的变化③阿伏加德罗常数的涵义④电解时放电顺序⑤饱和溶液的浓度等.※难点释疑※1．电

7、解质溶液的导电与金属导电的异同电解质溶液在导电过程中始终伴随着阴、阳离子在阳阴两极的放电而发生氧化还原反应，因而电解质溶液的导电过程就是电解过程，同时依靠自由移动的阴阳离子在外电场力的作用下定向移动而导电。金属则是依靠自由移动的电子在外电场力的作用下定向移动而导电，但整个过程无化学变化。当然电解质溶液的导电与金属的导电都离不开自由移动的带电粒子。2．电解质的电离与电解的比较电解质的电离不需要通电，只需要加水溶解或加热熔化即可完成，是一个产生自由移动的离子的过程，一般属于物理变化；而电解质的电解必须建立在电解质电离的基础之上，再通以直流电才能完成，是一个生成了新物