高考化学一轮复习专题十二电化学考点二电解原理及应用教学案18页

考点二 电解原理及应用
1 电解
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
2 电解池(或电解槽)
(1)定义
借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转化为化学能的装置。
(2)构成条件
①有与电源相连的两个电极。
②两个电极插入电解质溶液(或熔融电解质)中。
③形成闭合回路。
(3)工作原理
以惰性电极电解 CuCl2溶液为例：
3 电解原理的应用
(1)氯碱工业

阳极(石墨)：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)
阴极(铁或石墨)：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)
总反应：2NaCl＋2H2O =====
电解

2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
(2)电镀和电解精炼铜
电镀 电解精炼铜
概念
电镀是应用电解原理在某些金属
表面镀上一薄层其他金属或合金
的方法
运用电解的方法将粗铜提炼
为纯铜
主要目的
使金属增强抗腐蚀能力、增大表
面硬度等
将粗铜提炼为纯铜
示意图

(3)冶炼金属
①电解熔融 NaCl制取金属钠
NaCl在高温下熔融，并发生电离：NaCl===Na＋＋Cl－；
通直流电后，阴极：2Na＋＋2e－===2Na，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，总反应：2NaCl(熔
融) =====
电解

2Na＋Cl2↑
②电解熔融 MgCl2制取金属镁
阴极：Mg2＋＋2e－===Mg
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
总反应：MgCl2(熔融) =====
电解

Mg＋Cl2↑
③电解熔融 Al2O3制取金属铝
阴极：4Al3＋＋12e－===4Al
阳极：6O2－－12e－===3O2↑
总反应：2Al2O3(熔融) =====
电解

4Al＋3O2↑
学霸巧学卡 电解原理应用时注意事项
(1)阳离子交换膜(以电解 NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na＋)通过，而阻止阴离子(Cl
－、OH－)和分子(Cl2)通过，这样既能防止 H2和 Cl2混合爆炸，又能避免 Cl2和 NaOH 溶液作
用生成 NaClO影响烧碱质量。
(2)电解或电镀时，电极质量减少的电极必为金属电极——阳极；电极质量增加的电极
必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。
(3)电解精炼铜，粗铜中含有的 Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入
溶液，其活泼性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的 Cu2＋浓度
会逐渐减小。
(4)电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，
因此电镀液的浓度保持不变。
1.思维辨析
(1)用惰性电极电解饱和食盐水，实验停止后要想使溶液复原需加入适量盐酸。(  )
(2)电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的 Cl2进入阳极室。
(  )
(3)工业上可以通过电解熔融的 AlCl3制备 Al。(  )
(4)工业上可以通过电解 MgCl2溶液制备 Mg。(  )
(5)电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小。(  )
(6)Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑可以设计成电解池，但不能设计成原电池。(  )
(7)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料。(  )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)×
2．利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是(  )

A．氯碱工业中，X电极上反应式是 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
B．电解精炼铜时，Z溶液中的 Cu2＋浓度不变
C．在铁片上镀铜时，Y是纯铜
D．制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁
答案 D
解析 A项，X为阳极，由于还原性 Cl－>OH－，电极反应为 2Cl－－2e－===Cl2↑，错误；
B项，电解精炼铜时，Cu2＋减小，错误；C项，电镀铜时，纯铜作阳极，故 C错。
 [考法综述] 高考对本考点的考查主要围绕电解池的工作原理的分析，要求考生
准确判断阴阳极的基础上，熟记离子的放电顺序，会判断或书写电极反应式，学会根据守恒
(元素守恒、电子守恒)进行相关计算。
命题法 1 电解总方程式或电极反应式的书写或判断
典例 1  以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下：
下列说法不正确的是(  )
A．在阴极室，发生的电极反应为 2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
B．在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区 H＋浓度增大，使平衡 2CrO
2－4 ＋2H＋Cr2O2－7 ＋H2O向右移动

C．该制备过程总反应的化学方程式为 4K2CrO4＋4H2O =====
通电

2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋
O2↑
D...