电解原理的应用 PPT

1．根据电子守恒法计算 用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同 电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相 等．
2．根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反 应式列比例式计算．
3．根据关系式计算 根据得失电子守恒定律关系建立已知量与未知量之间 的桥梁，建立计算所需的关系式．
极后生成的Cl2发生反应生成NaClO.NaClO具有强 氧化性，将其蓝色漂白而使之褪去．
3．电解精炼铜应用的是电镀原理
()
提示：正确．阳极粗铜中的铜失电子后，阴极有铜
析出，符合电镀原理．
一、原电池、电解池、电镀池的比较
原电池
电子 负极―导―线→ 流向 正极
电解池
电镀池
电源负极―导―线→阴极 同电解池
mol、 0.5 mol和0.25 mol.所以共放出有色气体(Cl2) 0.5 ＋0.5＝1 mol，无色气体(O2和H2) 0.5＋0.25＝0.75 mol.
[答案] C
[关键一点]
根据得失电子守恒及元素的化合价可得出常见电极产物
计算关系式：
物质：2H2～O2～2Cl2～2Cu～4Ag～4H＋～4OH－～4e－
三、电冶金 1．需用电冶金法冶炼的金属：电解法适合于 钠 、
镁 、 铝 等活泼金属的冶炼．
2．发生的电极反应(电解法制铝)： 阳极：2O2－―4e－===O2↑. 阴极： Al3＋＋3e－===Al .
2．电解法制取钠、镁、铝时能不能电解含有这些金属 阳离子的水溶液？ 提示：不能，水溶液中含有氢离子，而氢离子比以
n(mol): 2 1 2 2 4 4 4
4
2．在外界提供相同电量的条件下，Cu2＋或Ag＋分别按
Cu2＋＋2e－ === Cu或Ag＋＋e－===Ag在电极上放电，
若析出铜的质量为1.92 g，则析出银的质量为 ( )
A．1.62 g
B．6.48 g
C．3.24 g
D．12.96 g
解析：1.92 g铜的物质的量为0.03 mol，需转移电子的 物质的量为0.06 mol，当转移0.06 mol电子时可生成银 的物质的量也是0.06 mol，其质量是6.48 g. 答案： B
上三种金属的阳离子易得电子.
1．如果用U形管作电解饱和食盐水的实验，通电前在U
形管的两端滴加2滴石蕊溶液，通电后阴极处溶液变
蓝
()
提示：正确．阴极处生成H2和NaOH，溶液显碱 性．
2．在上述实验后如果将两电极互换，继续通电，则此
时阳极处溶液褪色
()
提示：正确．原来阴极生成的NaOH与后来互换电
[答案] A
1．金属镍有广泛的用途．粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、
Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍(已知：氧化性
Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)．下列叙述正确的是
()
A．阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－
===Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加
相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
可以互相讨论下，但要小声点
(3)电极反应(以镀铜为例)： 阳极：Cu－2e－=== Cu2＋， 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu.
(4)电解液的变化：由于阳极上生成的 阳离子 的物质的 量和阴极上析出的 阳离子 的物质的量相等，所以溶 液没有变化 ．
4．粗铜精炼 用电解法精炼粗铜时，用 粗铜 作阳极，粗铜 作 阴极，硫酸铜溶液 作电解质溶液．
第二课时 电解原理的应用
一、氯碱工业 1．饱和食盐水中的离子
在饱和食盐水中，氯化钠完全电离产生了 Na＋ 和Cl－ ， 同时水部分电离产生了 H＋ 和OH－ . 2．离子的移动方向 通电后 Na＋ 和H＋ 向阴极移动，Cl－ 和OH－ 向阳极 移动．
3．电极上的放电顺序 阳极： Cl－ >OH－ ，阴极：H＋ >N_a＋ .
二、电镀
1．概念 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 的方法．
2．目的 使金属增强 抗腐蚀能力 ，增 美观和表面硬度
加
．
3．原理
(1)电极的选择：
阳极： 镀层金属 ；阴极：待镀金属制品
．
(2)电解质溶液的选择：使用含有 镀层金属离子 的电解
质溶液．
大家有疑问的，可以询问和交流
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
解析：电解精炼时，阳极发生的是氧化反应，金属失电 子，生成金属阳离子，在给出的金属中铁和锌都比镍活 泼，先失电子，此时阴极已经有镍析出，所以两极的质 量变化不相等；电解后溶液中的阳离子还应有镍离子． 答案： D
考查点二 有关电解的计算
[例2] 有三个烧杯，分别盛有氯化铜、氯化钾和硝酸银
阳极―导―线→电源正极
[特别关注] 电化学装置的注意事项
(1)注意原电池与电解池的电极名称、电极反应类型． (2)注意串联电路中，相同时间内通过各电极的电量 相等． (3)注意电镀池的特殊结构.
二、电化学计算的基本方法 原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶 液pH的计算、相对原子质量和阿伏伽德罗常数测定的 计算、根据电量求产物的量与根据产物的量求电量等 的计算．不论哪类计算，均可概括为下列三种方法：
4．电极反应 阳极： 2Cl－―2e－===Cl2↑ ， 阴极： 2H＋＋2e－===H2↑ .
5．总反应
2NaCl＋2H2O=电==解==2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
.
1．在氯碱工业上电解饱和食盐水通常以石墨作阳极， 铁网作阴极，能否将电极接反？ 提示：不能．因为只有惰性电极作阳极时，Cl－才 会放电产生Cl2，而铁是活性电极，如果铁作阳极， 电极反应是Fe－2e－===Fe2＋.
Байду номын сангаас
C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极
D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
[解析] 电解熔融的氧化铝制取金属铝时，应用惰性材料 作电极；精炼粗铜时阳极是粗铜：Cu－2e－===Cu2＋； 阴极是纯铜：Cu2＋＋2e－===Cu；电解质溶液：CuSO4 溶液(含H2SO4)．电解饱和食盐水：阳极是钛网；阴极是 碳钢网：镀锌时阳极是锌：Zn－2e－===Zn2＋；阴极是 镀件：Zn2＋＋2e－===Zn，电镀液是ZnCl2溶液．
三种溶液；均以Pt作电极，将它们串联在一起电解一定
时间，测得电极增重总和2.8 g，这时产生的有色气体与
无色气体的物质的量之比为
()
A．4∶1
B．1∶1
C．4∶3
D．3∶4
[解析] 串联电路中，相同时间内各电极得或失的电子的 物质的量相同，各电极上放出气体的物质的量之比为定 值．不必注意电极增重是多少．只要判断出生成何种气 体及生成该气体一定物质的量所得失电子的物质的量， 就可以通过得失电子守恒，判断气体体积之比，第一个 烧杯中放出Cl2，第二个烧杯中放出Cl2和H2，第三个烧 杯中放出O2.在有1 mol电子转移时，分别是0.5 mol、0.5
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[特别关注] 电解的计算
首先正确书写电极反应式(要特别注意阳极材料)； 其次注意溶液中多种离子共存时，要根据离子放电顺序 确定离子放电的先后； 最后根据得失电子守恒进行相关计算．
考查点一 电解原理的应用
[例1]
下列描述中，不符合生产实际的是 .
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A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极
B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极