1、第三节电解池（第2课时）了解电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜以及电冶金等电解原理的应用。家用的螺丝刀、扳手、水龙头等铁制品表面有一层亮度高且耐磨、耐腐蚀的金属，你知道这层金属是怎样附着在铁的表面上的吗？你能办到吗？提示：采用电镀的方法，即应用电解原理在金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。1电解饱和食盐水以制取烧碱、氯气和氢气。通电前溶液中含有的离子：_。通电时_移向阴极，_放电，_移向阳极，_放电。电极反应式为：阳极：_(_反应)阴极：_(_反应)因_放电，导致水的电离平衡H2OHOH向右移动，致使生成_。电解总化学方程式为_。2电镀。电镀是应用_原理在某些金属表面镀上一薄层其他_或_的方
2、法。(1)电镀池的构成。(2)电镀目的：使金属增强_能力，增加美观和表面硬度。3电解精炼铜。4电冶金。(1)金属冶炼的本质。使矿石中的_，从它们的化合物中还原出来。如_。(2)电解熔融的NaCl制Na。对于冶炼像钠、钙、镁、铝这样活泼的金属，_几乎是唯一可行的工业方法。例如电解熔融的NaCl制Na。NaCl在高温下熔融，并发生电离：NaClNaCl。通直流电后，阴极：_，阳极：_。总化学方程式为_。答案：1Na、Cl、H、OHNa、HHCl、OHCl2Cl2e=Cl2氧化2H2e=H2还原HNaOH2NaCl2H2OH2Cl22NaOH2电解金属合金(1)镀层金属待镀的金属制品含有镀层金属离子
3、的溶液(2)抗腐蚀3精铜粗铜CuSO4溶液4(1)金属离子获得电子Mnne=M(2)电解法2Na2e=2Na2Cl2e=Cl22NaCl(熔融)2NaCl2原电池与电解池比较电池名称原电池(化学能电能)电解池(电能化学能)以惰性材料作阳极以活泼材料作阳极电镀铜电解精炼铜装置举例形成条件活泼性不同的两个电极电极插入电解质溶液中形成闭合回路两极有自发的氧化还原反应两电极与直流电源相连两电极插入电解质溶液中形成闭合回路电极名称负极：较活泼的金属或还原剂正极：较不活泼的金属或氧化剂阳极：连电源正极阴极：连电源负极阳极：镀层金属阴极：镀件溶液：含镀层金属离子阳极：不纯金属阴极：纯金属溶液：含纯金属离子电
4、极反应负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，阳离子得电子阳极：氧化反应，先活泼电极失电子，后溶液中阴离子失电子阴极：还原反应，溶液中阳离子得电子电子流向负极正极阳极电源正极，电源负极阴极溶液中离子流向阴离子移向负极，阳离子移向正极阴离子移向阳极，阳离子移向阴极无论是原电池还是电解池，无论是一个“池”还是多个任意“池”串联，在电路和电极上，单位时间通过的电量相同。知识点1 电解饱和食盐水【例题1】 电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题。若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴
5、入几滴酚酞试液，则：电解池中X极上的电极反应式是_，在X极附近观察到的现象是_。Y电极上的电极反应式是_，检验该电极反应产物的方法是_。解析：本题通过电解饱和NaCl溶液实验来考查电极反应式的书写问题。由题意或图形可知，此池为电解池，X极为阴极，Y极为阳极。电极为惰性电极，饱和NaCl溶液中存在Na、Cl、H、OH，在阴极上，H放电能力强于Na，故阴极上发生的电极反应式为2H2e=H2，因而导致X极附近有气体放出，溶液呈碱性，溶液颜色由无色变为红色；在阳极上，Cl放电能力强于OH，故阳极上发生的电极反应式为2Cl2e=Cl2。答案：2H2e=H2放出气体，溶液变红2Cl2e=Cl2把湿润的碘化
6、钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝点拨：以惰性电极电解电解质溶液，分析电解反应的一般方法是：分析电解质水溶液中可能存在的离子，然后分成阴、阳两组离子。分别对阴、阳两组离子进行放电顺序排序，写出两极反应式。合并两个电极反应式，得电解总反应式。知识点2 电镀和电冶金【例题2】 金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，用电解法制备高纯度的镍，下列叙述中正确的是()。A阳极发生还原反应，其电极反应式为：Ni22e=NiB电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2和Zn2D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt解析：本题为“电解
7、精炼铜”的迁移应用。A项，阳极应发生氧化反应。C项，溶液中的阳离子主要为Ni2，根据金属原子的还原性和金属阳离子的氧化顺序，阳极反应为Zn2e=Zn2，Fe2e=Fe2，Ni2e=Ni2，Cu、Pt在该条件下不失电子，阴极反应为Ni22e=Ni，Fe2、Zn2在该条件下不得电子。比较两电极反应，因Zn、Fe、Ni的相对原子质量不等，当两极通过相同的电量时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不等。答案：D点拨：电解原理的应用往往和氧化还原反应的知识联系起来综合应用，因此，在解答时要将氧化还原中的“强者优先理论”应用到题目中来，正确分析离子的放电顺序。一般情况下，氧化性强的离子优先在阴极上放电生成金属
8、单质，还原性强的金属单质优先在阳极上放电生成金属阳离子。1取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圆呈浅红色。下列说法错误的是()。Ab电极是阴极Ba电极与电源的正极相连C电解过程中水是氧化剂Db电极附近溶液的pH变小2下列描述中，不符合生产实际的是()。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3(双选)利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是()。A电解时以精
9、铜作阳极B电解时阴极发生还原反应C粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu2e=Cu2D电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥4一种新型环保电池是采用低毒的铝合金(丢弃的易拉罐)、家庭常用的漂白水、食盐、氢氧化钠(化学药品店常见试剂)等原料制作的。电池的总反应方程式为2Al3ClO2OH=3ClH2O。下列说法不正确的是()。A该电池的优点是电极材料和电解质用完后可以更换B该电池发生氧化反应的是金属铝C电极的正极反应式为3ClO3H2O6e=3Cl6OHD当有0.1 mol Al完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.8061023答案：1Da电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为
10、白色，外圆呈浅红色，说明a极附近产生了Cl2，所以a极与电源的正极相连，即a为阳极，电极反应式为2Cl2e=Cl2，b为阴极，电极反应式为2H2O4e=H22OH，所以b极附近的pH增大。2A电解熔融的氧化铝制取金属铝，用碳作阳极，如果用铁作阳极，则铁失电子而消耗，故A不对。B、C、D符合生产实际，正确。3BD电解时粗铜作阳极，与电源正极相连，失电子发生氧化反应；精铜作阴极，与电源负极相连，得电子发生还原反应，B正确，A、C错误。因为在金属活动性顺序表中，Ag、Pt排在Cu的后面，所以电解时，Ag、Pt不会失电子，D正确。4D根据原电池工作原理，负极发生氧化反应，则Al作负极，负极反应式为Al4OH3e=2H2O，ClO在正极上发生还原反应，正极反应式为3ClO3H2O6e=3Cl6OH。整个反应中，每有1 mol Al反应，转移3 mol e，则0.1 mol Al反应时，转移电子为0.3 mol，但是电解液中无电子通过。