电解原理学案Word文档下载推荐.docx

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（2）总反应方程式：

2NaCl+2H2O====2NaOH+Cl2↑+H2↑

（3）应用：

氯碱工业制烧碱、氯气、氢气。

（2）．电镀铜或电解精炼铜

电镀（Fe上镀Cu）

电解精炼铜

阳极

电极材料

铜

粗通（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质）

电极反应

Cu-2e-====Cu2+

Cu-2e-====Cu2+

Zn-2e-====Zn2+

Fe-2e-====Fe2+

Ni-2e-====Ni2+

阴极

铁

纯铜

Cu2++2e-====Cu

电解质溶液

CuSO4溶液

注：

电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉在电解池底部形成阳极泥。

（3）．电解冶炼钠（电解熔融NaCl）

⑴电极反应：

阳极：

2Cl-—2e-==Cl2↑阴极：

2Na++2e-==2Na

⑵总反应方程式：

2NaCl====2Na+Cl2↑

⑶应用：

冶炼Na、Mg、Al等活泼金属

二、金属的腐

蚀与防护

1．化学腐蚀和电化学腐

蚀的比较

化学腐蚀

电化学腐蚀

条件

金属与干燥气体或非电解质直接接触

不纯金属或合金跟电解质溶液接触

特点

无电流产生

有电流产生

本质

金属失电子变成金属阳离子而被氧化（M—ne-==Mn+）

金属被氧化的过程

较活泼的金属被氧化的过程

相互关系

两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更严重

2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较

析氢腐蚀

吸氧腐蚀

金属在较强的酸性溶液中

金属在中性或酸性很弱的溶液中

负极（Fe）：

正极（C）：

发生情况

相对较少，腐蚀速率一般较快

非常普遍，腐蚀速率一般较慢

联系

两种腐蚀常相继发生，吸氧腐蚀为主

3.金属的防护

（1）加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。

（2）电化学防护

①牺牲负极的正极保护——原电池原理

正极：

被保护的金属设备。

负极：

比被保护的金属活泼的金属。

②外加电流的阴极保护——电解原理

阴极：

惰性电极

（3）添加缓蚀剂。

2、展示新知：

3、讨论质疑：

电极放电顺序Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋

4、教师精讲：

1．电极产物的判断

阴极与电源负极相连，得电子发生还原反应。

其规律有两个：

一是电极本身不参加反应；

二是电解质溶液中氧化性强的阳离子先得电子，如Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋，要注意到金属活动性顺序表中Al及Al前面的金属离子在溶液中不放电。

阳极与电源正极相连，失去电子发生氧化反应。

一是若阳极为非惰性电极（除Pt、Au之外的金属作电极），电极本身失去电子被氧化，电解质溶液中的阴离子不参与电极反应；

二是若阳极为惰性电极（Pt、Au或非金属作电极），电解质溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，如S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根。

【典例1】

（2012·

潍坊模拟）有关下列装置的叙述不正确的是（）

A.图①铝片发生的电极反应式是：

Al+4OH--3e-====AlO2-+2H2O

B.图②发生析氢腐蚀，离子方程式为：

Fe+2H+====Fe2++H2↑

C.图③溶液中发生的变化：

4Fe（OH）2+O2+2H2O====4Fe（OH）3

D.图④充电时，阳极反应是：

PbSO4+2H2O-2e-====PbO2+SO42-+4H+

【解析】选B。

图①中铝片作负极，镁片作正极，铝被氧化；

图②发生析氢腐蚀，但醋酸为弱电解质，不能拆分；

图③发生吸氧腐蚀，空气中的氧气又把氢氧化亚铁氧化；

图④是铅蓄电池，放电时，PbO2被还原为PbSO4，充电时，硫酸铅被氧化为二氧化铅。

※考点二电解规律及电解的相关计算

解题依据是得失电子守恒，其解题方法有守恒法、总反应式法、关系式法。

（1）根据守恒法计算：

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，其依据是电路中转移的电子数相等。

（2）根据总反应式计算：

先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式计算。

（3）根据关系式计算：

根据得失电子守恒关系，在已知量与未知量之间，建立计算所需的关系式。

【典例2】用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1mol碱式碳酸铜［Cu2（OH）2CO3］后恰好恢复到电解前的浓度和pH（不考虑CO2的溶解）。

则电解过程中共转移电子的物质的量是（）

A.0.8molB.0.6mol

C.0.5molD.0.4mol

加入0.1mol碱式碳酸铜［Cu2（OH）2CO3］恢复原状，可将0.1mol［Cu2（OH）2CO3］分解成0.2molCuO、0.1molH2O、0.1molCO2（因它可从溶液中跑掉，可忽略），由此说明有0.2mol硫酸铜电解完成后，又有0.1molH2O发生电解，故电子转移的物质的量应为电解CuSO4和电解水电子

转移的量之和：

0.4mol+0.2mol=0.6mol。

5、训练巩固：

1、（2012·

浙江高考·

10）以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：

下列说法不正确的是（）

A．在阴极式，发生的电极反应为：

2H2O＋2e－

2OH―＋H2↑

B．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H＋浓度增大，

平衡2

＋2H＋

＋H2O向右移动

C．该制备过程总反应的化学方程式为：

4K2CrO4＋4H2O

2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋2O2↑

D．测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比（nK/nCr）为d，则此时铬酸钾的转化率为α＝1-0.5d

【解题指南】解答本题时应注意以下两点：

（1）看清阴阳极的电极材料；

（2）阴阳极上放电的离子分析。

【解析】选D。

有反应的装置分析，惰性电极为阳极，则电解该溶液的实质是电解水，所以阳极是溶液中的氢氧根离子失电子，而阴极是氢离子得电子，故在阴极发生的电极反应为2H2O＋2e－

2OH―＋H2↑，A对；

由于阳极氢氧根放电所以剩余大量的氢离子会使氢离子的浓度变大，故使平衡2

＋H2O向右移动，B对；

根据阴阳极放电的离子可以得知总反应为4K2CrO4＋4H2O

2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋2O2↑，C对；

根据B选项中的转化关系，阳极4K2CrO4~2K2Cr2O7，设共有4molK2CrO4，则在阳极每转化xmolK2CrO4，就减少xmol钾离子，即nK/nCr=（8-x）：

4=d，解得铬酸钾的转化率为α＝x/4=（8-4d）/4=2-d，D不正确。

2、（2012·

海南高考·

3）下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是（）

A.HCl、CuCl2、Ba（OH）2B.NaOH、CuSO4、H2SO4

C.NaOH、H2SO4、Ba（OH）2D.NaBr、H2SO4、Ba（OH）2

【解析】考查基本电解原理。

电解时只生成氧气和氢气，则电解质所含阳离子在金属活动顺序表位于铜之前，阴离子不是简单离子。

【答案】C

3、（2012·

4）下列实验操作正确的是

A．可用氨水除去试管内壁上的银镜

B．硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中

C．将三氯化铁溶液蒸干，可制得无水三氯化铁

D．锌与稀硫酸反应时，要加大反应速率可滴加少量硫酸铜

【解析】银镜用稀硝酸除去；

硅酸钠是一种矿物胶不能用玻璃塞的瓶；

蒸干三氯化铁时FeCl3水解，得不到晶体。

【答案】D

6、小结提升：

7、达标检测：

4、（2012·

广东高考·

7）化学与生活息息相关，下列说法不正确的是

A用食醋可除去热水壶内壁的水垢

B淀粉，油脂和蛋白质都是高分子化合物

C自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致

D新型复合材料使手机、电脑等电子产品更轻巧、实用和新潮

【解题指南】解答本题时应从化学与生活的角度考虑

【解析】选B。

因为在有机高分子化合物中，它们的相对分子质量可以从几万直到几百万或更大,通过分析油脂的相对分子质量得知油脂不属于高分子化合物,由此判断B不正确，符合题意；

A项中水垢的成分是碳酸钙和氢氧化镁，可以和食醋中乙酸反应而溶解，所以A项正确；

C项中铁与碳、潮湿的空气组成原电池，铁发生电化学腐蚀，所以C项正确；

D项符合新型复合材料的用途。

5、（2012·

福建高考·

9）将右图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是

A．

电极上发生还原反应

B．电子沿Zn

a

b

Cu路径流动

C．片刻后甲池中c（SO42—）增大

D．片刻后可观察到滤纸b点变红色

【解题指南】解答本题时应明确如下四点：

（1）甲和乙装置形成原电池做电源电解饱和硫酸钠溶液

（2）原电池的负极和电解池的阳极发生氧化反应

（3）阴离子分别移向原电池的负极和电解池的阳极

（4）电子在原电池中由负极移向正极，在电解池中由阳极移向阴极，但是不经过电解质溶液

【解析】选A。

K闭合后，甲和乙装置通过盐桥形成原电池，Zn是负极，发生氧化反应，Cu是正极，发生还原反应，A选项正确；

B选项貌似正确，迷惑学生。

电子流向是负极到正极，但a→b这一环节是在

溶液中导电，是离子导电，电子并没沿此路径流动，电子不经过溶液，B选项错误；

在原电池中阴离子由正极移向负极，盐桥中的Cl－向甲池移动，K+向乙池移动，两池中的c（SO42－）均不变，C选项错误；

D选项中是滤纸a点是电解池的阴极，电极反应是：

2H++2e－

H2↑，由于

H+来自于水的电离，所以H+放电的同时溶液中产生了OH－，所以滤纸的a点变红，D选项错误。

6、（2012·

安徽高考·

11）某兴趣小组设计如下微型实验装置。

实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；

一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。

下列有关描述正确的是

通电

A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：

2H++2Cl—

Cl2↑+H2↑

B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红

C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为：

Cl2+2e—＝2Cl—

D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极

【解题指南】解答本题时要注意做得“三看”，一看电源，断开K2，闭合K1时，有电源装置为电解池，断开K1、闭合K2时，无电源为原电池。

二看电极，电极材料为石墨和铜，判断阴阳极和正负极。

三看电解质溶液。

断开K2，闭合K1时，装置为电解池，两极均有气泡产生，则反应为2Cl－＋2H2O

H2↑＋2OH－＋Cl2↑，石墨为阳极，铜为阴极，因此石墨电极处产生Cl2，在铜电极处产生H2，附近产生OH－，溶液变红，故A、B两项均错误；

断开K1、闭合K2时，为原电池反应，铜电极反应为H2－2e－＋2OH－===2H2O，为负极，而石墨电极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，为正极，故C项错误，D项正确。

作业：

《步步高》专题七专题突破2.3.6.8.9

导学案

刘雪媛时间：

电化学

（二）

学习目标

学习重难点

一、预习认知：

阴极

阴极：

二、教师精讲：

A.0.8molB.0.6molC.0.5molD.0.4mol

三、训练巩固：

下列说法不正确的是

3）下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是

C.NaOH、H2SO4、Ba（OH）2D.NaBr、H2SO4、Ba（OH）2

四、小结提升：

五、达标检测：

5、

9）将右图所示实验装置的K闭合，

下列判断正确的是

一段时间后，

断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。

六、规范作业：

《步步高》专题七专题突破2.3.6.8.