《高三化学复习课件》电解池.ppt

,高三化学一轮复习化学反应原理,电解池,电解原理,定义：在直流电的作用下，在两极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫电解。电解池：把电能转化为化学能的装置（1）形成电解池的条件 与外电源相连的两个电极 有电解质溶液或熔融态的电解质 形成闭合回路（2）电极名称（3）电极材料（4）离子、电子移动方向,放电：阳离子得电子或阴离子失电子的过程阴极：阳离子放电 Ag+Fe3+Cu2+H+(酸)Fe2+Zn2+H+(中性)Al3+Mg2+Na+Ca2+K+阳极：活泼电极（Ag以前），电极失电子 惰性电极（Pt、Au、石墨），阴离子放电 S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-,用惰性电极电解各类物质,（1）电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液 实质是电解水 电解后溶质的质量分数增大，加水恢复 pH值三种变化（2）电解无氧酸（除HF），不活泼金属无氧酸盐溶液，,实质是电解电解质本身，电解后溶质的质量分数减小，加溶质恢复pH值变化,（3）电解不活泼金属的含氧酸盐溶液 实质是电解水和电解质 电解后溶质的质量分数减小，若要恢复原来，需加入一定量金属氧化物 pH值减小（4）电解活泼金属无氧酸盐溶液,实质是电解水和电解质电解后溶质的质量分数减小，若要恢复原来，需通入一定量的HXpH值增大,（5）电解熔融态的离子化合物,1、从H+、Cu2+、Na+、SO42-、Cl-五种离子中选择适当的离子组成电解质，使之符合下列要求。（1）以石墨为电极，电解时电解质质量减小，水量不变，应选用的电解质是。（2）以石墨棒为电极。电解时电解质质量不变，水量减少，应选用的电解质是。（3）以石墨棒为阳极，铁棒为阴极，电解时电解质质量和水量都减少，则应选用的电解质是。,2、如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附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是（）A.逸出气体的体积：a电极的小于b电极的B.电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体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,3、某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3：1，用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列实验现象不正确的是（）A.阴极自始至终只析出H2B.阳极先析出Cl2，后析出O2C.电解最后阶段为电解水D.溶液pH不断增大，最后为7,4、在水中加等物质的量AgNO3，NaCl，Ba(NO3)2、K2SO4混合均匀，取溶液，用惰性电极电解，片刻后在两个极区析出的氧化产物与还原产物的物质的质量之比为（）：108 B.1：2C.108：35.5 D.8：15、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（）,6、如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F附近呈红色，则以下说法正确的是（）,A.电源B极是正极B.甲、乙装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量比为1：2：2：2C.欲用丙装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液D.氢氧化铁胶体带正电荷，装置丁中X极附近红褐色变深,电解原理的应用,待镀制品,铜片,1、电镀电极：阳极镀层金属 阴极待镀金属制品电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。电解质溶液：溶液中CuSO4的浓度保持不变。,硫酸铜溶液,2、电解精炼粗铜：含杂质（Zn、Ni、Ag、Au等）,阴极：,ZnFeNiCuAgAu,Zn-2e-=Zn2+,Fe-2e-=Fe2+,Ni-2e-=Ni2+,Cu-2e-=Cu2+,纯铜,粗铜,硫酸铜溶液,阳极泥,阳极：,Cu2+2e-=Cu,问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？,稍有减小,7、金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质(已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+),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：Ni2+2e-=NiB.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+D.电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt,电解饱和食盐水,+,-,淡盐水,NaOH溶液,精制饱和NaCl溶液,H2O（含少量NaOH）,H2,Cl2,Cl-,OH-,Na+,H+,阳离子交换膜,阳极室,阴极室,阳极金属钛网,阴极碳钢网,a.防止氢气和氯气混合而引起爆炸b.避免氯气和氢氧化钠反应，而影响强氧化钠的产量,8、氯碱工业是一种高耗能产业，一种将燃烧电池与电解池组合的新工艺可节能30%以上，如图是该工艺图示（电极未标出）下列说法正确的是（）AX为H2，Y为Cl2BA池为电解池，且mnCB池为燃料电池，且abD该工艺优点是燃料电池提供电能且能提高烧碱产品的浓度,活泼金属的制备,特别活泼的金属钠、镁、铝等只能通过电解的方法制取。,熔融的Al2O3,Al,石墨,阳极：阴极：,6O2-12e-=3O2,4Al3+12e-=4Al,2Al2O3=4Al+3O2,通电,熔融,思考：1、为什么要用冰晶石？在阳极要及时补充炭块？为什么不电解熔融的AlCl3？2、工业上制金属镁是电解氧化镁还是电解氯化镁还是氯化镁的水溶液？,原电池与电解池的比较及判断,1、池型的判断（1）有外加电源为电解池或电镀池（2）无外加电源为原电池（3）多池组合，一极能与电解液反应的为原电池,1、写出下列装置的电极反应，并判断A、B、C溶液pH值的变化。,2、用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如图所示，下列说法中，正确的是（）A.若a极是铜，b极为铁时，当电池消耗1.6gO2，b极上析出6.4g铜B.燃料电池工作时，正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-C.若a极是粗铜，b极是纯铜时，a极减少的质量等于b极上析出铜的质量D.若a、b两极均是石墨时，b极反应为4OH-4e-=O2+2H2O,3、如图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确的是（）A.P是电源的正极B.F极上发生的反应为：4OH-4e-=2H2O+O2C.电解时，甲、乙、丙三池中，除了E、F两极外，其他电极均参加反应D.通电后，甲池溶液的pH减小，而乙、丙两池溶液的pH不变,牺牲阳极的阴极保护法（利用原电池原理）,此法常用于保护海轮外壳及石油管道等,外加直流电的阴极保护法（利用电解池原理）,4、下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色，下列是说法正确的是（）A.X是正极，Y是负极B.X是负极，Y是正极C.CuSO4溶液的pH逐渐减小D.CuSO4溶液的pH值不变,请举例：指出电极材料、电源正负、电解质1、a极变细，b极变粗：2、a极变细，b极有气泡：3、a极变粗，b极有气泡：4、a极有气泡，b极有气泡，且气体体积比为2:15、a极有气泡，b极有气泡，阴极加酚酞变红,导体、活泼性有差异,直流电源,无,导体即可,看本身活泼性,看与电源的连接方式,负-氧化 正-还原,阳-氧化 阴-还原,自发的氧化还原反应,不自发的氧化还原反应,化学能-电能,电能-化学能,负极-外电路-正极,负极-阴极阳极-正极,阳离子-正极阴离子-负极,阳离子-阴极阴离子-阳极,