印1000份8k双面高三化学电解池导学案1

翔宇监利中学高三 化学 第 六 单元 理科班 编写人： 林卫春 审核人：杨志 使用时间：20151025 第3讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护

第1课时 电解原理及应用导学案

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【考点一】 电解的原理 1．电解定义：

在 作用下，电解质在两个电极上分别发生 反应和 反应的过程。 2．能量转化形式： 能转化为 能。 3．电解池 (1)构成条件

①有与 相连的两个电极。 ② (或 )。 ③形成 。 (2)电极名称及电极反应式(如图)

4．分析电解过程的思维程序

(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。

(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H＋

和OH－

)。 (3)然后排出阴、阳两极的放电顺序 【阴极】阳离子放电顺序：

Ag＋

>Fe3＋>Cu2＋

>H＋

(酸)>Fe2＋>Zn2＋

>H＋

(水)>Al3＋>Mg2＋

>Na＋

>Ca2＋

>K＋

。

【阳极】活泼电极>S2－

>I－>Br－>Cl－>OH－

>含氧酸根离子。 【注意】

①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 ②最常用、最重要的放电顺序是：阳极：Cl－

>OH－

；阴极：Ag＋

>Cu2＋

>H＋

。

③电解水溶液时，K＋

～Al3＋

不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。

(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 【思考1】电解水型电解一段时间后，其电解质的浓度一定增大吗？举例说明。

【思考2】用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液，一段时间后，析出w g Na2SO4·10 H2O晶体，阴极上放出a g气体，则饱和Na2SO4溶液的质量分数为 。

【思考3】电解过程中放H2生碱型和放O2生酸型的实质是什么？在放H2生碱型的电解中，若滴入酚酞试液，哪一极附近溶液变红？

【思考4】要使电解后的NaCl溶液复原，可以采取的措施是 ；要使电解后的CuSO＋

4溶液(Cu2未全部放电)复原，可以加入 。

【对应训练1】按要求书写电极反应式和总反应离子方程式。

(1)用惰性电极电解AgNO3溶液：总反应 。 阳极反应式 ；阴极反应式 ； (2)用惰性电极电解MgCl2溶液：总反应 。 阳极反应式 ；阴极反应式 ； (3)用铁作电极电解NaCl溶液：总反应 。 阳极反应式 ；阴极反应式 ； (4)用铁作电极电解NaOH溶液；总反应 。 阳极反应式 ；阴极反应式 ； (5)用铜作电极电解盐酸溶液：总反应 。 阳极反应式 ；阴极反应式 ； (6)用Al作电极电解NaOH溶液：总反应 。 阳极反应式 ；阴极反应式 ； (7)以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜： 总反应 。

阳极反应式 ；阴极反应式 ； (8)用Al单质作阳极，石墨作阴极，电解NaHCO3溶液：

阳极反应式 ；阴极反应式 ； (9)用惰性电极电解熔融MgCl2：总反应 。 阳极反应式 ；阴极反应式 ； 【反思归纳】

1.做到“三看”，正确书写电极反应式

(1)一看电极材料，若是金属(Au、Pt除外)作阳极，金属一定被电解(注Fe生成Fe2＋

)。

(2)二看介质，介质是否参与电极反应。

(3)三看电解质状态，若是熔融状态，就是金属的电冶炼。 2．规避“三个”失分点

(1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。

(2)要确保两极电子转移数目相同，且应注明条件“电解”。

(3)电解水溶液时，应注意放电顺序中H＋

、OH－

之后的离子一般不参与放电。

翔宇监利中学高三 化学 第 六 单元 理科班 编写人： 林卫春 审核人：杨志 使用时间：20151025 【对应训练2】右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加几滴石蕊溶液。下列实验现象描述正确的是( )

A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色

【对应训练3】用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则下列说法正确的是( ) A．电解过程中阴极没有气体生成

B．电解过程中转移的电子的物质的量为0.4 mol C．原CuSO－4溶液的浓度为0.1 mol·L1

D．电解过程中阳极收集到的气体体积为1.12 L(标况下) 【考点二】 电解原理的应用 1．电解饱和食盐水 (1)电极反应：

阳极反应式： ， 阴极反应式： ； (2)总反应方程式； 。 (3)应用：氯碱工业制 、 和 。 2．电镀

右图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题： (1)镀件作 极，镀层金属银作 极。

(2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。 (3)电极反应：

阳极： ；阴极： 。 (4)特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度 。 3．电解精炼铜

(1)电极材料：阳极为 ；阴极为 。 (2)电解质溶液：含Cu2＋

的盐溶液。

(3)电极反应：

阳极： ； 阴极： 。 4．电冶金

利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 (1)冶炼钠；总反应 。

阳极： ；阴极： 。 (2)冶炼铝：总反应 。

阳极： ；阴极： 。 【思考5】电解氯化钠溶液时，如何用简便的方法检验产物？

【思考6】氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开，原因是什么？

【对应训练4】利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是( ) A．氯碱工业中，X电极上反应式是4OH－

－4e－

＝2H2O＋O2↑ B．电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2＋

浓度不变

C．在铁片上镀铜时，Y是纯铜 D．制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁

【对应训练5】工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。 下列说法不正确的是( )

已知：①Ni2＋

在弱酸性溶液中发生水解

②氧化性：Ni2＋

(高浓度)＞H＋

＞Ni2＋

(低浓度)

A．碳棒上发生的电极反应：4OH－－4e－

＝O2↑＋2H2O B．电解过程中，B中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少 C．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH

D．若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变

【对应训练6】用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。

(1)图中a极要连接电源的 (填“正”或“负”)极，C口流出的物质是 。 (2)SO2－

3放电的电极反应式为 。

(3)电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动原理解释原因 。 【对应训练7】电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢气的装置示意图如下：

电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴阳两极均为惰性电极。

(1)A极为 ，电极反应式为 。 (2)B极为 ，电极反应式为 。