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高三化学 第十三课时 电化学Ⅱ 课前回顾：原电池和电解池的比较 装置 原电池 电解池 实例 形成条件 ①电极：两种不同的导体相连； ②电解质溶液：能与电极反应。 ①电源； ②电极（惰性或非惰性）； ③电解质（水溶液或熔化态）。 反应类型 自发的氧化还原反应 非自发的氧化还原反应 电极名称 由电极本身性质决定： 正极：材料性质较不活泼的电极； 负极：材料性质较活泼的电极。 由外电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极； 电极反应 负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应） 正极：2H++2e-=H2↑（还原反应） 阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ （氧化反应） 应用 ①抗金属的电化腐蚀； ②实用电池。 ①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。 “-”相连的电极， 与电源“+”相连的电极， 得到电子的电极， 失去电子的电极， 阳离子移到的电极。 阴离子移到的电极。 （3）电解质溶液或熔融电解质 （4）构成闭合的电路 【例题1】下列说法正确的是( ) A电解是把电能转变成化学能； B电解是化学能转变成电能； C电解质溶液导电是化学变化； D任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生； 【答案】A、D （二）电解池电极产物的判断和电极方程式的书写 电解反应方程式的书写步骤： ①分析电解质溶液中存在的离子； ②分析离子的放电顺序； ③确定电极、写出电极反应式； ④写出电解方程式。如： （1）电解NaCl溶液：2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH，溶质、溶剂均发生电解反应，PH增大。 （2）电解CuSO4溶液：2CuSO4 + 2H2O2Cu + O2↑+ 2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反应， PH减小。 （3）电解CuCl2溶液：CuCl2 Cu＋Cl2 ↑ 电解盐酸： 2HCl H2↑＋Cl2↑溶剂不变，实际上是电解溶质，PH增大。 （4）电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液：2H2O 2H2↑ + O2↑，溶质不变，实际上是电解水，PH分别减小、增大、不变。酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电解速率（不是起催化作用）。 电解反应中反应物的判断——放电顺序 阴极 A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。 B.阳离子得电子顺序 — 金属活动顺序表的反表：K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Hg 2+＜Fe3+ Ag+ （阳离子放电顺序与浓度有关，并不绝对）（K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+阳离子必须是熔融状态下才能被还原） 阳极 A.阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时：阴离子失电子：S2- ＞ I- ＞ Br- ＞ Cl- ＞ OH- ＞ NO3- 等含氧酸根离子 ＞F- B.阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。 （三）电解原理的应用 Ⅰ电解饱和食盐水（氯碱工业） （1）反应原理 阳极： 阴极： 总反应：2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH （2）设备 （阳离子交换膜电解槽） ①组成：阳极—C或Ti、阴极—Fe ②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。 （3）制烧碱生产过程 （离子交换膜法） ①食盐水的精制：粗盐（含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、等）→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→过滤→加入盐酸→加入离子交换剂(NaR) ②电解生产主要过程（见图20-1）：NaCl从阳极区加入，H2O从阴极区加入。阴极H+ 放电，破坏了水的电离平衡，使OH-浓度增大，OH-和Na+形成NaOH溶液。 Ⅱ电解冶炼铝 （1）原料： ①冰晶石：Na3AlF6=3Na++AlF63- ②氧化铝： 铝土矿 NaAlO2 Al(OH)3 → Al2O3 （2）原理 阳极 阴极 总反应：4Al3++6O2ˉ4Al+3O2↑ （3）设备：电解槽（阳极C、阴极Fe） 因为阳极材料不断地与生成的氧气反应：C+O2 → CO+CO2，