1、第3课时电能转化为化学能一、电解原理1实验探究下图为电解氯化铜溶液的实验装置。(1)通电数分钟后，阴极观察到的现象是有红色物质析出；阳极观察到的现象是有黄绿色刺激性气味气体产生。(2)实验原理分析与讨论通电前，氯化铜溶液中存在的离子是Cu2、Cl、H、OH。通电后，移向阴极的离子是Cu2、H，移向阳极的离子是Cl、OH。阴极电极反应式是Cu22e=Cu，阳极电极反应式是2Cl2e=Cl2。(3)反应的化学方程式是CuCl2CuCl2。2电解池(1)定义：将电能转化为化学能的装置。(2)构成条件：电解池的工作原理(1)电解池的工作原理(2)电解是在直流电的作用下，在两个电极上分别发生氧化反应和还
2、原反应的过程。例1如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列判断中正确的是()Aa为负极、b为正极Ba为阳极、b为阴极C电解过程中，d电极质量增加D电解过程中，氯离子浓度不变考点电解原理题点电解原理的考查答案C解析由于电流从电源正极流出，故a为电源的正极，b为电源的负极，A项错误；电源称正、负极，B项错误；Cu2向阴极移动，d电极反应为Cu22e=Cu，在阴极上析出Cu，所以d电极质量增加，C项正确；Cl向阳极移动，c电极反应为2Cl2e=Cl2，导致溶液中c(Cl)降低，D项错误。思维启迪电解池电极名称的判断方法例2(2018绍兴期中)如图所示，电解未精制饱和食盐水(含有少
3、量Mg2)，在碳棒和铁片表面均有气体生成，一段时间后铁片附近出现浑浊现象。下列叙述正确的是()A碳棒接直流电源的负极B碳棒上发生还原反应C铁片上的电极反应式为2Cl2e=Cl2D铁片附近出现的浑浊物是Mg(OH)2答案D解析因为在碳棒和铁片表面均有气体生成，且铁片附近出现浑浊现象，则说明溶液中少量的Mg2与反应生成的OH发生反应，则放出气体的反应式为2Cl2e=Cl2，2H2O2e=H22OH。碳棒上发生的反应为2Cl2e=Cl2，接电源正极，发生的是氧化反应，A、B项错误；C项，铁片上的电极反应式为2H2O2e=H22OH，错误；D项，铁片附近的浑浊物为溶液中的Mg2与OH反应生成的沉淀，正
4、确。思维启迪电解池电极产物的判断(1)阳极产物“两眼看”：第一眼：看电极材料。如果是活性电极(除Pt、Au、石墨之外)，则电极材料失电子，电极溶解；如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则溶液中的阴离子失电子。第二眼：看阴离子的还原性(前提：惰性电极)。阴离子的还原性(即放电顺序)：S2ClOH含氧酸根。(2)阴极产物“只看一眼”(电极一定不放电)：阳离子的氧化性(即放电顺序)：AgFe3Cu2H(酸)Pb2Sn2Fe2Zn2H(水)Al3二、电解原理的应用1电镀(1)概念：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。(2)构成条件：待镀金属|镀层金属|含镀层金属离子的电解质溶液2
5、制备物质用电解法可制备Na、Mg、Al、F2、Cl2等活泼的金属和非金属等。写出下列制备物质的化学方程式：(1)电解NaCl溶液制备烧碱、氢气和氯气：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。(2)电解熔融的氧化铝制备铝：2Al2O3(熔融)4Al3O2。(3)电解熔融的氯化镁制备镁：MgCl2(熔融)MgCl2。3铜的电解精炼(1)图示(2)电极反应阳极：Zn2e=Zn2、Cu2e=Cu2等。阴极：Cu22e=Cu。(3)反应特点比铜活泼的金属：失去电子，以阳离子的形式留在电解液中。活动性比铜弱的金属：以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥。电解过程中，CuSO4溶液的浓度逐渐减少，需及
6、时补充。电镀铜与电解精炼铜的比较内容电镀铜电解精炼铜阳极材料纯铜粗铜(含锌、银、金等杂质)阴极材料镀件纯铜阳极反应Cu2e=Cu2Zn2e=Zn2Cu2e=Cu2等阴极反应Cu22e=CuCu22e=Cu电解质溶液及其变化硫酸铜溶液浓度保持不变反应后硫酸铜溶液中混有Zn2等，Cu2浓度减小例3下列关于电解精炼铜的叙述中不正确的是()A粗铜板：阳极B电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为Cu22e=CuC粗铜中所含Ni、Fe、Zn、Ag等杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥D电解铜的纯度可达99.95%99.98%答案C解析电解精炼铜时，比金属铜活泼的金属锌、铁、镍会先于金属铜失电子
7、，比金属铜活泼性差的Pt、Ag等会沉积下来形成阳极泥。思维启迪电解池问题解答思路电解精炼铜时，由于粗铜中含有铁、锌等杂质，所以阳极损失的质量和阴极析出的质量不相同。例4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，用铁作阴极D在镀件上电镀锌，用锌作阳极答案A解析A项，用铁作阳极，则电极本身被氧化，错误；B项，电解法精炼粗铜，用粗铜作阳极，用纯铜作阴极，正确；C项，电解饱和食盐水制烧碱，用铁作阴极，正确；D项，在镀件上电镀锌，用锌作阳极，镀件作阴极，正确。1如图所示装置中，属于电解池的是() 考点电解原理题点原电池
8、的构成答案C解析若要形成电解池必须具备以下条件：有一个外加直流电源；有两个电极与电源相连；形成闭合电路。2以石墨为电极，电解KI溶液(其中含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是()A阴极附近溶液呈红色B阴极逸出气体C阳极附近溶液呈蓝色D溶液的pH变小考点电解原理题点用惰性电极电解不同溶液的分析答案D解析阳极2I2e=I2，遇淀粉溶液呈蓝色；阴极：2H2O2e=H22OH，溶液呈红色；电解总反应式：2KI2H2O2KOHI2H2，溶液pH增大。3关于电解池的叙述不正确的是()A与电源正极相连的是电解池的阳极B电解质溶液中的阳离子向阴极移动C在电解池的阳极发生氧化反应D电子从电源的负极沿导线流入电
9、解池的阴极，再经电解质溶液流入电解池的阳极考点电解原理题点电解原理的判断答案D解析与电源正极相连的是电解池的阳极，电解池中的阴离子移向阳极，失去电子发生氧化反应，A、B、C正确；电子由电源负极流向电解池阴极，不能经电解质溶液流向电解池的阳极，D错误。4下列有关电化学的图示，完全正确的是()考点电解原理的应用题点相关知识的综合答案D解析原电池中活泼金属作负极，A错；电解精炼铜粗铜作阳极，B错；电镀中镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，C错。5如图所示，A、B两个装置的烧杯中分别盛有足量的CuCl2溶液。 (1)A、B两个装置中属于原电池的是_，属于电解池的是_。(2)A池中Zn是_极，发生_反应，电
10、极反应式为_。Cu是_极，发生_反应，电极反应式为_。A池中总的化学方程式为_。(3)B池中C是_极，发生_反应，电极反应式为_。Pt是_极，发生_反应，电极反应式为_。B池中总的化学方程式为_。考点电解原理题点原电池、电解池的比较答案(1)AB(2)负氧化Zn2e=Zn2正还原Cu22e=CuZnCuCl2=ZnCl2Cu(3)阴还原Cu22e=Cu阳氧化2Cl2e=Cl2CuCl2CuCl2解析由装置图和题给条件知，A为原电池，B为电解池。对于原电池，活泼电极作负极，负极发生氧化反应，不活泼电极作正极，正极上发生还原反应。对于电解池，与电源负极相连为阴极，阴极上发生还原反应，与电源正极相连为阳极，阳极上发生氧化反应。