复习题主要内容及教案内容

课题

电解池的工作原理及在工业中的应用

知识点：电解池的工作原理、电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用

考点：电解池阴、阳极的电极方程式和电解反应方程式的书写

教学

目标

能力：能正确书写阴、阳极的电极方程式和电解反应方程式；能从题目中筛选有用的信息并对信息进行加工

课型

重点

难点

高三二轮复习

电解池的工作原理及在工业中的应用

方法：讲练结合法

【知识盘点】：

一电解原理【展示电解原理示意图，回顾下列问题】

1、电极名称、电极反应。

（1）电极名称：

由外接电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；

（2）电子的移动方向

：电源负极→沿导线→阴极

阳极→沿导线→电源正极

3）离子迁移方向：阳离子→阴极区

课

堂

教

学

内

容

阴离子→阳极区

（4）电极反应：阳极失电子元素化合价升高的氧化反应；

阴极得电子元素化合价降低的还原反应

【思考交流】原电池与电解池差异：

①装置

？

②能量转化

？ ③反应类型？

2、电极反应产物判断：【放电顺序

】

阳极：发生氧化反应

若为惰性电极，则电极本身不反应，溶液中的阴离子失去电子，

阴离子放电顺序(还原性强弱顺序)：S2―＞I―＞Br―＞Cl―＞OH―＞含氧酸根

若为活性电极：则电极本身失去电子，发生氧化反应。

阴极：发生还原反应

电极本身不反应，溶液中阳离子在阴极上获得电子，阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。

①当H+的浓度较小时，Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+

②当H+的浓度较大时，Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+

【温馨提示

】常考查有：阳极：活性电极＞Cl―＞OH―＞含氧酸根

【思考交流】阴极：

Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞H+

【思考交流】：1.写出上述离子放电时的电极反应式？

2.写出以惰性电极电解CuSO4的溶液的电极反应式及总反应方程式？

【思考交流】：若将2中的阴极材料换成铁电极，阳极换成铜电极，电极反应如何变化？外观现象？

二、

电解原理应用: 1、电镀：用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。

⑴镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子。

电镀铜原理：阳极

Cu －2e- = Cu2

阴极

Cu2++2e- = Cu 【温馨提示

】①电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。

②在电镀控制的条件下，水电离出来的H+和OHˉ一般不起反应。

【思考交流】我们将含有铁、锌等粗铜如何通过电解得到纯铜？

2、电解精炼铜：

铜前金属先反应但不析出，铜后金属不反应，形成

“阳极泥”。

【思考交流】电解液的Cu2+浓度在电解过程中是否发生变化？电路通过2mol电子时阴阳两极电解质量如何变化？

【温馨提示

】：①溶液中铜离子的浓度在电解过程中减小。

②电解一段时间阳极溶解的铜不等于阴极析出的铜

【思考交流】1.写出以惰性电极电解NaCl的溶液的电极反应式及总反应方程式？

2阴阳两极的电解产物是否反应？如何解决这一问题？

3、电解饱和食盐水（氯碱工业）

⑴反应原理

阳极（石墨）：2Cl- - 2e-==

Cl2↑

阴极（铁）：2H+ + 2e-== H2↑

总反应：2NaCl+2H2O====H2↑+Cl2↑+2NaOH

⑵设备

（阳离子交换膜电解槽）

阳离子交换膜的作用：它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过。

【思考交流】若将电解饱和食盐水改成电解熔融的NaCl会发生那些变化？

4、电冶金：

电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。

【温馨提示

】①电解冶炼适用于活泼金属的冶炼，耗能大，成本高。

②电解熔融的Al2O3制备铝，加入冰晶石降低熔点，阳极产物除O2 还有CO CO2

定期更换阳极。

5.金属的防护：外加电流的阴极保护法

【对接高考】

电解模拟精练1.利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。

利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为________溶液(填化学式)，阳极电极反应式为____________，电解过程中Li＋向________电极迁移(填“A”或“B”)。

模拟精练2．H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：

(1)写出阳极的电极反应式

(2)分析产品室可得到H3PO2的原因

(3)早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替。并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有

杂质，该杂质产生的原因

模拟精练3.在如图所示装置中,试管A. B中的电极为多孔的惰性电极;C、D为两个铂夹夹在被Na2SO4溶液浸湿的滤纸条上,滤纸条的中部滴有KMnO4液滴;电极有a、b

两极。若在A. B中充满KOH溶液后倒立于KOH溶液的水槽中,断开K1,闭合K2、K3，通直流电，实验现象如图所示，则：

(1)标出电源的正负极：a

为___极

(2)在湿的Na2SO4滤纸条的中部的KMnO4液滴处发生___的现象

(3)若电解一段时间后,A、B中均有气体包围电极,此时断开K2、K3,闭合K1,则检流计的指针是否移动

(填是或否)，

其理由是

.

【归纳总结】你收获了什么？

课后巩

固