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  鄧偉伶 2013-06-09 00:00:00

  氧化值，氧化還原反應（半反應），超電勢，電極電位，

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  smart一boy 2013-06-09 00:00:00

  考點1 電解池的構成和電解的基本原理 　　1．(1)電解的反應原理：在 時在陰、陽兩極發(fā)生氧化還原反應。 (2)電解池：一種把 的裝置 　　(3)電解的電路工作原理：導線上(外電路)電子從電源的負極流出經(jīng)導線流向電解池的陰極，電解池的陽極上產(chǎn)生電子經(jīng)導線流入電源的正極。溶液中(內電路)陰離子移向 ，失去電子，陽離子移向 ，得到電子。 2．電解池的構成： ① 、導線 ②兩個電極(金屬或非金屬導體) ③電解質溶液(或熔融的電解質) 特別提醒：電解池的陰陽極由電源的正負級決定 3．電解原理： 以惰性電極(C、Pt)電解CuCl2溶液為例： [例1] 能用電解原理說明的問題是 ( ) 　　①電解是電能轉變成化學能；②電解是把化學能轉變?yōu)殡娔?；③電解質溶液的導電是化學變化，金屬的導電是物理變化；④不能自發(fā)進行的氧化還原反應，通過電解的原理可以實現(xiàn)；⑤任何溶液被電解時必然會導致氧化還原反應的發(fā)生 A．①②③④ Ｂ．②③⑤ Ｃ．③④ Ｄ．①③④⑤ 　　[解析]電解質溶液導電時，溶液中的陰陽離子分別向陽極和陰極移動，在兩個電極上得失電子，發(fā)生氧化還原， 所以電解質溶液的導電過程就是電解過程，此時電源提供電能，把不能自發(fā)進行的氧化還原反應轉變成現(xiàn)實。金屬的導電只是自由電子的定向移動不存在電子得失沒有新物質產(chǎn)生，是一種物理過程。 【答案】Ｄ 　　[方法技巧]組合式選擇題可以通過排除法進行選擇。②和①中只有一個說法是正確的，根據(jù)電解原理①是正確的。 考點2電極反應式的書寫及溶液濃度和PH的變化 1．離子放電順序的判斷 陽離子在陰極得電子順序與 相反 Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 陰離子在陽極失電子順序 金屬陽極>S2－>SO32－>I－>Br－>Cl－>OH－>高價含氧酸根離子>O2－>F 特別提醒：要注意在水溶液中有些離子不發(fā)生放電 2．電極產(chǎn)物的判斷 　　陽極:①根據(jù)電極的類型(活潑金屬和惰性電極金屬)；②根據(jù) 順序. 陰極:根據(jù) 順序 3．用惰性電極電解電解質溶液的規(guī)律 電解水型： 　　電極反應：陰極 4H++4e－=2H2↑；陽極 4OH－－4e－=2H2O+O2↑ 總反應式： 　　包括高價含氧酸(H2SO4、HNO3)、強堿[NaOH、Ba(OH)2] 、活潑金屬的高價含氧酸鹽[Na2SO4、K2CO3、Al2(SO4)3]。 (1)分解電解質型： 電極反應式：陰極：amMn++mnae－=amM 陽極：anYm－－mnae－=nYa 包括無氧酸(除HF) 、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液(如CuCl2) (2)放氫生堿型：活潑金屬的無氧酸(除氟化物)鹽(如NaCl、MgBr2)溶液的電解 以NaCl溶液為例： 　　電極反應式：陰極 2H++2e－=H2↑；陽極 2Cl－－2e－=Cl2↑ 總反應式： 　　陰極由于H+放電，破壞了水的電離平衡，水的電離程度增大，電極附近溶液中OH－濃度增大，溶液pH值增大，整個電解質溶液堿性增強，pH值增大。 (3)放氧生酸型： (如CuSO4、AgNO3)溶液的電解 以CuSO4溶液為例： 　　電極反應式：陰極 2Cu2++4e－=2Cu；陽極 4OH－－4e－=O2↑+2H2O 總反應式： 　　陽極由于OH－放電，破壞了水的電離平衡，水的電離程度增大，電極附近溶液中H+濃度增大，溶液pH值減小，整個電解質溶液酸性增強，pH值減小 4．電極方程式的書寫和總的離子反應式的書寫 　　電極方程式是以實際反應的微粒符號來表示的，當水中的氫離子或氫氧根離子參加反應時，在電極反應式中表示時就以H+或OH－表示。 　　總的離子反應式表示時要注明反應條件－電解，總式的書寫要符合離子方程式的書寫要求。 　　[例2] (2007年高考江蘇卷，電解)某同學按圖所示的裝置進行電解實驗。下列說法正確的是( ) (A)電解過程中，銅電極上有H2產(chǎn)生 　　(B)電解初期，主反應方程式為：Cu＋H2SO4 CuSO4＋H2↑ (C)電解一定時間后，石墨電極上有銅析出 (D)整個電解過程中，H＋的濃度不斷增大 　　[解析] 陽極為銅電極，始終為Cu失電子變?yōu)镃u2+，故A錯；陰極為石墨，先是H＋得電子放出H2，后是Cu2＋得電子析出Cu，故BC對，在電解過程中消耗H＋，因此濃度變小，故D錯。 【答案】BC。 　　[方法技巧]要學會根據(jù)放電順序來分析電極反應，從而解答相關問題。 考點3：電解原理的有關應用。 1．電解精煉銅 (1)裝置組成 ①電極材料： 與電源的正極相連作陽極， 與電源負極相連作陰極 ②電解質溶液：用 作電解液 　?、鄯磻恚宏枠O銅以及比銅活潑的雜質金屬鋅、鐵、鎳等失電子被氧化，轉化成離子進入溶液中，不活潑金屬如金和銀等沉積在陽極下面形成陽極泥，陰極Cu2+得電子被還原在陰極上析出，其它如Zn2+、Fe2+留在溶液中。 　　④特征：電解精煉過程中CuSO4溶液的濃度幾乎不變，產(chǎn)品純度高。 2．電鍍 (1)裝置組成： ①電極材料： (如精銅)與電源的正極相連作陽極， (如鐵制品)與電源負極相連作陰極 ②電解質溶液：用含 的電解質配成溶液(如CuSO4溶液加一些氨水)作電鍍液 　　(2)反應原理：陽極鍍層金屬(銅)失電子被氧化，轉化成離子進入溶液中，陰極鍍層金屬離子Cu2+得電子被還原在陰極上析出。 　　(3)特征：電鍍過程中電解質CuSO4溶液的濃度幾乎不變。 3．氯堿工業(yè) 　　工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法來制取燒堿、氯氣和氫氣，并以它們?yōu)樵线M一步生產(chǎn)一系列化工產(chǎn)品，稱氯堿工業(yè)。 (1) 離子交換膜法電解池的組成： 　　以石墨為陽極，以鋼棒為陰極，精制的飽和食鹽水為電解質溶液，用陽離子交換膜將電解槽隔成陰極室和陽極室。 (2) 電解飽和食鹽水的反應機理： 電極反應式：陰極 ；陽極 總反應式： 陽極 陰極產(chǎn)物 　　在上述反應中，由于H+在陰極上得到電子而生成H2，破壞了附近的水的電離平衡，促進了水的電離，結果陰極區(qū)溶液中OH－濃度增大而呈堿性。 (3) 電解用飽和食鹽水的精制 基本步驟： (4) 陽離子交換膜的作用 　　將電解槽隔成陰極室和陽極室，它只允許陽離子(Na+)通過，而且阻止陰離子(Cl－、OH－)和氣體通過。這樣既可以防止陰極產(chǎn)生的H2和陽極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影響燒堿的質量。 [例3] （09廣州市高三調研測試）下列關于銅電極的敘述正確的是 學科網(wǎng) A．銅鋅原電池中銅電極上發(fā)生氧化反應 學科網(wǎng) B．電解飽和食鹽水制燒堿時，用銅作陽極 學科網(wǎng) C．電解法精煉銅時，粗銅連接電源的正極 學科網(wǎng) D．電鍍銅和精煉銅時，均用純銅作陰極 學科網(wǎng) 　　[解析] 銅鋅原電池中銅電極為正極，發(fā)生還原反應；電解飽和食鹽水制時，陽極為石墨；電解法精煉銅時，粗銅作陽極被氧化，純銅作陰極，故C正確；電鍍銅時，銅作陽極被氧化而進入溶液中。 【答案】C [規(guī)律總結] 電解精煉鎳的化學原理類似電解精煉銅，要熟悉電解精煉銅的有關知識。 參考答案 考點1 電解池的構成和電解的基本原理 1. 電流通過、電能轉化成化學能、陽極、陰極 2. 外接電源 考點2 電極反應式的書寫及溶液濃度和PH的變化 1．金屬活潑性 2．陰離子放電、陽離子放電 3．不活潑金屬的高價含氧酸鹽 考點3 電解原理的有關應用 1． 粗銅、純銅、CuSO4溶液 2．鍍層金屬、待鍍金屬制品、鍍層金屬離子 3．2H++2e－=H2↑；2Cl－－2e－=Cl2↑

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