高考化学 专题1第2单元第3课时电解池的工作原理素材

第 3 课时 电解池的工作原理及应用知识小辑一、电解反应类型（见下表） 1、只有电解质参加的反应 例：在电场作用下，CuCl2溶液中阳离子（Cu2+，H+）向阴极 移动，阴离子（Cl-，OH-）向阳极移动。Cu2+得电子能力大于 H+，Cl-失电子能力大于 OH-。 阴极反应：Cu2++2e－=Cu， 阳极反应：2Cl--2e－=Cl2， 总反应：CuCl2 Cu+Cl2 2、只有水参加的反应： 例： 阳极：4OH--4e-=2H2O+O2 阴极：2H++2e-=H2 总反应：2H2O 2H2+O2 电解 H2SO4溶液，相当于电解水，不断电解过程中 H+浓度增 大，H2SO4浓度增大，溶液 pH 值减小。 3、水和电解质均参加反应。 例：阳极：2Cl--2e-=Cl2， 阴极：2H++2e-=H2 总反应：2NaCl+2H2O H2+Cl2+2NaOH 电解过程中 H+得电子，破坏水的电离平衡，H2O H++OH-， 水的电离平衡向右移动，溶液 pH 值增大。4、电极参加反应： 例：金属作阳极时，金属失电子，而不是阴离子失电子。 在阳极，Cu 失电子能力大于 SO42-、OH-，因此电极 Cu 首先 失电子： 阳极反应：Cu-2e-=Cu2+ 阴极反应：2H+-2e-=H2 总反应：Cu+2H+ Cu2++H2， 从总反应看出不活泼的 Cu 将较活泼 H 置换出来， 不符合金属活动顺序表，因此化学反应能不能发生没有严格 界限，不能自发进行的反应，提供能量（如电解）也能进行。 二、电解反应规律： 阴阳离子放电顺序 盐的类型实例参加电解物质溶液pH使溶液复原应加入物质1、A-C 盐Na2SO4 KNO3H2O不变H2OA 的碱 KOH NaOH增大C 的酸 H2SO4 HNO3减小2、B-D 盐 CuCl2 HgCl2电解质不定 CuCl2、HgCl2D 的酸 HCl HBr增大 HCl、HBr3、A-D 盐 NaCl KBrH2O+电解质增大 HCl、HBr4、B-C 盐CuSO4 AgNO3减小 CuO、Ag2O 说明： ①阴阳离子在两极上放电顺序复杂，与离子性质、溶液浓度、电流强度、电极材料等都有关，不应将放电顺序绝对化，以上仅是一般规律。 ②电解过程中析出的物质的量（或析出物质的质量）：在电解若干串联电解池中的溶液时，各阴极或阳极所通过的电量相等，析出物质的量取决于电路中通过的电量。 三、电解原理的应用 电解食盐水电解 Al2O3(熔融态)电镀电解精炼装置示意图 阴极反应2H++2e-=H24Al3++12e-=4Al Zn2++2e-=ZnCu2++2e-=Cu（精铜）阳极反应2Cl--2e-=Cl26O2--12e-=3O2Zn-2e-=Zn2+Cu-2e-=Cu2+（粗铜）电解总反应2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 +Cl22Al2O3 4Al（熔融） +3O2——说明(1)阴极室与阳极室应...