高三化学电解原理及其运用人教实验版知识精讲

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1、高三化学电解原理及其运用人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：电解原理及具运川1.电解2.电解原理的运用二.复习重点1.理解电解原理。2.掌握电解池工作时电极反应式的书写，电解前后溶液浓度和pH的变化。3.了解铜的电解精炼、电镀装置及原理和氯碱工业的反应原理。4.掌握有关电解的计算。三.复习过程电解质的导电的过程实质上就是电解过程；电解是在外电源的作用下被迫发生氧化述原反应的过程，把电能转化为化学能，而在原电池中止好相反，是自发的氧化还原反应的过程,把化学能转化为电能。（一）电解1、电解的定义电解是使电流通

2、过电解质溶液（或熔融电解质）而在两极上发生氧化还原反应，把电能转化为化学能的过程。其装置叫电解池，常由直流电源、两个电极、导线及电解质溶液（或熔融电解质）构成。2、放电顺序（1）阴极：与原电池负极相连的一极，阴极电极材料的本身受到保护，不参与反应。溶液中较易得电了的阳离了在阴极上得电了而被还原，在阴极得电了的难易顺序为：Ag+>Fe3+>Cu2+>（H+）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+当此放电顺序适用丁阳离子浓度相差不大吋，顺序要有相应的变动（当溶液中H+只来自于水电离时

3、，F的放电顺序介于A严和Z『+之间）。（2）阳极：与原电池正极相连的一极。如果用活泼金屈做阳极，则阳极依金属活泼性强弱的顺序木身失电了被氧化成为阳离了进入溶液；如果用惰性电极（如Pt、Au、石墨等）做阳极，则溶液中较易失电子的阴离了在阳极上火电了而被氧化。在阳极失电子的顺序为：K>Ca>Na>->Hg>Ag>S2_>r>Br'>Cl_>0r>N0；>S0.12>F_3、电解反应方程式的书写步骤（1）分析电解质溶液屮存在的离子（电解质的电离和水的电离）。（2）确定电极、分析离了的放电顺序。（3）写出电极反应式（

4、注明电极名称，用“二”,注意原子个数守恒）。（4）写出电解方程式。4、电解规律（惰性电极做阳极）（1）电解水型：含氧酸、强碱和活泼金属含氧酸盐溶液。如：N&OH溶液、II2SO4溶液。（2）分解电解质型：无氧酸、不活泼金属无氧酸盐溶液（HF、氟化物除外）。女fhHC1、CuC12溶液。（3）放出生碱型：活泼金属无氧酸盐溶液（F「除外）。如：NsCl溶液。（4）放@牛酸型：不活泼金属含氧酸盐溶液。fill：CuSO.»溶液。电解实例电解液溶质类别电解总反应方程式被电解的物质溶液pH变化NaOH溶液强碱电解H20

5、升高ILSOj溶液强酸降低Na2SO,溶液活泼金属的含氧酸盐21120Jib1102T不变CuCl2溶液不活泼金属的无氧酸盐电缽CuCl2Cu+Cl"电解质本身电解CuCl?时pH下降HC1溶液无氧酸电解2HC1氏t+CLt升高NaCl溶液活泼金属的无氧酸盐电堀2NaC1+211,0lbt+CLt+2NaOH电解质和水升高CuSO,溶液不活泼金属的含氧酸盐电缽2CuS0(+2氏02Cu+02t+21LS0,降低NaCl（熔融）熔融离子化合物电缽2NaCl2Na+Cl2t电解质木身A1A（熔融）电鑼2AL0-.

6、4Al+3021【归纳总结】（1）电解后判断溶液pH的变化：先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。①如果只产生H2而没有02,则pH变大;②如果只产生02而无H2,则pH变小;③如果既产生02乂有比，若原溶液呈酸性则pH减小；若原溶液呈碱性pH增大；若原溶液呈中性pH不变。④如果既无0产生也无出产生，则溶液的pH均趋于7。（2）使电解后的溶液恢复原状的方法：先让析出的产物（气体或沉淀）恰好完全反应,再将其化合物投入电解后的溶液中即可。如:©NaCl溶液:通HC1气体（不能加盐酸）；®AgN03溶液：加Ag20固

7、体（不能加AgOH）；③CuCL溶液:加CuC12固体；④KN03溶液：加H20；⑤CuSO』溶液:CuO（不能加CuOCu（OH）2、Cu2（OH）2C03）等。5、电化学计算的基本方法冇关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积，某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。解答此类题的方法有两种：一是根据电解方程式或电极反应式，应用阴、阳两极得失电子守恒进行有关的计算；二是用惰性电极进行电解的过程，若电解质的阴阳离子不同时在两极上放电，则阳离子放电的同时必有H+生成，n（H+）=n邙日离子）X电

8、荷数；阴离子放电的同时必有OIF生成，n（OFT）=n（阴离子）X电荷数。也可利用物质的量的相关量关系（由电了得失守恒得），如，比〜CL〜丄02〜Cu〜2Ag〜21T〜20FT。2（二）电解原理的运用1、电镀：用电解的方法在金属表血镀上一层金属或合金的过程。电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一•薄层其它金属或合金的过程。电镀的目的主要是使金屈增强抗腐蚀能力、增加美观和表而硬度。镀层金属通常是一些在