鲁科版高中化学选择性必修1 第1章 第3节 电能转化为化学能——电解 知识点课件(共43张PPT)

(课件网) 第1章　化学反应与能量转化 第3节　电能转化为化学能———电解 (3)工作原理(以惰性电极电解 CuCl2溶液为例) 总反应离子方程式： Cu2＋＋2Cl－ Cu＋Cl2↑ 1.金属活动性顺序中银以前的金属(含银)作电极时，由于金属本身可以参与阳极反应，称为金属电极或活性电极(如Zn、Fe、Cu、Ag等)；金属活动性顺序中银以后的金属或非金属作电极时，称为惰性电极，主要有铂(Pt)、石墨等。 2.电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是靠离子移动导电，即电子不通过电解质溶液。 氯碱工业在生产过程中必须把阳极室和阴极室用离子交换膜隔开，目的是防止H2和Cl2混合发生爆炸，以及防止Cl2与阴极产生的NaOH反应。 2.电镀(以铁表面电镀铜为例) 项目 对应物质 电极反应 阳极 镀层金属(Cu) 阴极 镀件(Fe) 电镀液 含镀层金属离子(Cu2＋)的电解质溶液(浓度不变) 电镀时镀层金属作阳极，镀件作阴极，含镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶液。电镀过程中电解质溶液的浓度不变。 1.电解精炼铜时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等，电解质溶液的浓度减小。 2.粗铜中不活泼的杂质(金属活动性顺序中位于铜之后的银、金等)，在阳极难以失去电子，当阳极上的铜失去电子变成离子之后，它们以金属单质的形式沉积于电解槽的底部，成为阳极泥。 4.电冶金 利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 类型 总方程式 阳极、阴极反应 冶炼钠 冶炼镁 冶炼铝 电解池阴、阳极及产物判断 1.电解池的阴、阳极的判断方法 2.电解时放电顺序和电极产物的判断 (1)基本思路 (2)离子放电顺序 ①阴离子的放电顺序： ②阳离子的放电顺序： 钴(Co)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是 (　　) A.工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大 B.生成1 mol Co，Ⅰ室溶液质量理论上减少16 g C.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变 D.电解总反应：2Co2＋＋2H2O 2Co＋O2↑＋4H＋ D 解答电解类题目时首先判断阳极材料，确定是活性电极还是惰性电极，若为活性电极，则电极材料本身失去电子生成金属阳离子，而溶液中所有阴离子不再放电；若为惰性电极，则按电解质溶液中阴离子的还原性顺序放电。 电解原理的应用 1.氯碱工业 项目 阳极 阴极 主要离子移动 Cl－和OH－移向阳极 Na＋透过阳离子交换膜移向阴极 电极 反应 结果 — OH－浓度越来越大，生成NaOH 装置的优点 ①能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸； ②能避免Cl2和NaOH作用生成NaCl和NaClO而影响烧碱的质量 2.电镀池与电解精炼池的区别与联系 项目 电镀池 电解精炼池 应用 在某些金属表面镀上一层其他金属或合金 利用电解原理提纯金属 举例 以铁上镀铜为例 以电解精炼铜为例 阳极材料 纯铜 粗铜(含锌、银、金等杂质) 阴极材料 镀件 纯铜 阳极反应 项目 电镀池 电解精炼池 阴极反应 电解质溶 液及其变化 硫酸铜溶液保持不变 反应后硫酸铜溶液中混有Zn2＋等，Cu2＋浓度减小 联系 电镀池和电解精炼池是特定条件下的电解池 电解原理应用中的易错点： (1)误认为氯碱工业中两个室中的原料均为饱和食盐水。氯碱工业中两极室放入的原料：阳极室是精制后的饱和食盐水；阴极室是稀NaOH溶液。 (2)误认为在金属活动性顺序表中排在氢前面的金属阳离子一定不能放电，如在镀件上镀锌，电解质溶液应是含Zn2＋的浓溶液，在阴极Zn2＋得电子生成Zn，而不是H＋放电。 (3)误认为粗铜精炼时，阴极增重与阳极减重相等。 (2025·河南南阳六校高二第一次联考)氯碱工业是高能耗产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30％。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如 ... ...