1.2.4化学能与电能的转化（电解原理的应用）（分层练习）（学生版） 特供省重点 2021-2022学年高中化学苏教版（2019）选择性必修一课件+练习.pdfVIP

1.2.4化学能与电能的转化

（电解原理的应用）

基础知识清单

一、氯碱工业

1．概念

用电饱和氯化钠溶液的方法来制取氢氧化钠、氢气和氯气，并以它们为原料生产一系列化工产品的工

业，称为氯碱工业。

2．原理

(1)阳极反应：2Cl－－2e－===Cl↑(氧化反应)；

2

(2)阴极反应：2HO＋2e－===H↑＋2OH－(还原反应)；

22

通电

总反应式：2NaCl＋2HO=====2NaOH＋H↑＋Cl↑。

222

二、铜的电解精炼

1．阳极材料：粗铜。

阳极反应：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Cu－2e－===Cu2＋，比Cu不活泼的金、银形成阳极泥。

2．阴极材料：纯铜。

阴极反应：Cu2＋＋2e－===Cu。

3．电解质溶液：CuSO4溶液，经过精炼，溶液中Cu2＋浓度会减小。

三、电镀与电冶金

1．铁钉镀锌

电镀操作：用烧杯作电镀槽，加入电镀液，用锌片作阳极，铁钉作阴极，接通6V的直流电源，电镀20～

25min。

实验现象：阳极(锌片)质量减少，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，阴极质量增多，电极反应式为Zn2＋＋

2e－===Zn。

2．电镀银装置

原理：金属材料电镀时，通常以待镀金属制品为阴极，以镀层金属为阳极，用含有镀层金属离子的溶液

作电解质溶液。在直流电的作用下，镀层金属在待镀金属制品表面形成均匀、光亮而致密的镀层。

3．电冶金：对于比较活泼的金属，常用电解其熔融盐的方法制取，如工业上钠、镁的制取是通过电解熔

融的氯化钠、氯化镁，而铝的制取是通过电解熔融的氧化铝。

四、电镀与铜的电解精炼的比较

电镀铜的电解精炼

应用电解原理在某些金属或非金属材料表面镀

定义利用电解原理提纯铜

上一层其他金属或合金

装置

举例

①镀层金属作阳极接直流电源正极，镀件作阴①粗铜作阳极，纯铜作阴极

形成极接直流电源负极②含Cu2＋的盐溶液作电解质溶液

条件②电镀液必须是含有镀层金属离子的盐溶液③直流电源

③形成闭合回路④形成闭合回路

电极(以铁上镀锌为例)阳极：Zn－2e－===Zn2＋阳极：Cu(粗铜)－2e－===Cu2＋(主要)

反应阴极：Zn2＋＋2e－===Zn阴极：Cu2＋＋2e－===Cu(纯铜)

电(镀)

不变减小

液浓度

联系电镀池和电解精炼池是特定条件下的电解池

五、电化学综合计算的三种常用方法

(1)根据总反应式计算。

先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。

(2)根据电子守恒计算。

①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的

电子数相等。

②用于混合溶液中电解的分阶段计算。

(3)根据关系式计算。

根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。

如以通过4mole－为桥梁可构建如下关系式：

4

4e－～2Cl(Br、I)～O阳极产物～2H～2Cu～4Ag～M阴极产物

22222