江西省乐安一中高三化学 06电解原理极其应用培优教案VIP专享VIP免费

电解原理极其应用(一)网上课堂：[本讲主要内容]一、电解：1．定义：使电流通过电解质而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。2．电解池构成条件：①两个电极②直流电源③电解质溶液或熔融的电解质④构成回路3．电解原理：阳极：失电子，发生氧化反应阴极：得电子，发生还原反应4．离子放电顺序：①阳离子在阴极上放电顺序：Au3+>Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+Fe3+>Cu2+控制一定条件也可在水中放电熔融时放电②阴离子在阳极上放电顺序：A隋性电极(Pt,石墨)：S2->I->Br->Cl->OH->,,,F-B非隋性电极(除Pt,Au外的金属)：阳极金属本身失去电子形成阳离子进入溶液。二、电解原理的应用：1．电解精炼:粗金属作阳极；纯金属作阴极；含有该离子的水溶液作电解液；通以直流电。2．电流:所镀金属作阳极；镀件作阴极；含镀层离子的水溶液作电解液；通以直流电。电镀只是金属搬家，溶液的浓度和pH均不变。3．氯碱工业:电解饱和食盐水→NaOH,Cl2,H2→化工产品①电极反应：两极：Cl-—2e-=Cl2↑(氧化反应)阴极：2H++2e-=H2↑(还原反应)总：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑②现象：电极上均有气体放出，阴极产生Cl2有刺激性气味，使润湿的KI-淀粉试纸变蓝；阴极放出H2，向电解后的溶液中滴入酚酞试液，阴极附近溶液颜色变红。③问题：产品为NaOH和Cl2，它们可反应生成NaClO,而H2和Cl2混合遇火爆炸，故应避免产1物混合，需在特殊的电解槽(即离子交换膜电解槽)内进行。[学习指导]1.电解的几种类型：电解质种类被电解物质pH变化电解反应式含氧酸H2SO4,HNO3电解水pH变小2H2O2H2↑+O2↑强碱NaOH,KOH电解水pH变大2H2O2H2↑+O2↑活泼金属的含氧酸盐Na2CO3,NaH2PO4电解水饱和Na2CO3不变不饱和Na2CO3变大NaH2PO4变小2H2O2H2↑+O2↑不活泼金属含氧酸盐CuSO4,AgNO3水和电解质pH变小2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+活泼金属的无氧酸盐NaCl,KI水和电解质pH变大2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-不活泼金属的无氧酸盐CuCl2,CuBr2电解质本身CuCl2Cu+Cl2↑CuBr2Cu+Br2↑无氧酸HCl,HI电解质本身pH变大2H++2Cl-H2+Cl2↑熔融态物质NaCl,NaOH,Al2O3电解质本身2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑4NaOH(熔融)4Na+O2↑+2H2O2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑2.关于原电池与电解池：要从基本概念与原理入手，务必弄清原电池与电解池的本质区别在于能量转换形式，本质上的共性是均为氧化还原反应，在判断装置归属时，应先看有无外加电源。①在原电池中判定电极时应以得失电子的变化为依据：凡是发生失电子变化的电极(即发生氧化反应)为负极，发生得电子变化的一极(还原反应)为正极。书写电极反应式时，必须考虑介质环境，放电能力，如氢氧燃料电池(KOH溶液为介质)中：Pt-负极：H2-2e-+2OH-=2H2O(在碱性介质中不能生成H+)Pt-正极：O2+4e-+2H2O=4OH-电池反应：2H2+O22H2O②电解产物的的分析中首先要注意阳极材料，再去考虑放电顺序。③电化学过程中溶液pH变化：当仅有H+放电2H++2e-=H2↑时，C(H+)减少，C(OH-)增大，pH增大；当仅有OH-放电40H-—4e-=2H2O+O2↑时，C(OH-)减小，C(H+)增大，pH减小。当H+和OH-分2别同时在两极放电时，如原溶液为酸时，因H2O减少酸浓度增大使C(H+)增大，pH减小；如原溶液为碱时，因H2O减少碱浓度增大使C(OH-)增大，pH增大；如原溶液为中性盐溶液时，pH=7不变。④电化学过程中，闭合电路中各处电子流动、转移是守恒的，这是分析有关定量问题的基础，也是最简捷的途径。[例题精讲]例1用石墨作电极电解下列溶液，阴阳两极均产生气体，其体积比为2:1且电解后溶液的pH值增大的是()AKClBNaOHCNa2SO4DH2SO4[解题]B[分析及解]由题给条件可知A选项不符，因为产生气体的体积比为1:1，电解NaOH,Na2SO4,H2SO4溶液时，实质都是电解水，放出气体体积比为2:1，NaOH溶液电解后pH增大，Na2SO4溶液电解后pH不变，H2SO4溶液电解后pH减小。例2.用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间后，再加入W，能使溶液恢复到电解前的状态，符合题意的组是()组号XYZWACFeNaClH2OBPtCuCuSO4CuSO4溶液CCCH2SO4H2ODAgFeAgNO3AgNO3晶体[解题]C[分析及解]电解2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑显然加H2O不能恢复到电解前的状态，应通入适量HCl气体。电解C...