【化学】2012年第四章第三节电解池第1课时电解原理课件（人教版选修4）.ppt

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1、第三节 电解池第 1 课时 电解原理一、电解 CuCl2 溶液的实验1.实验装置图 48实验现象结论电流表指针发生偏转说明电解质溶液在导电，形成闭合回路与负极相连的石墨棒上逐渐覆盖了一层_析出金属铜与正极相连的碳棒一侧有刺激性气味的气体产生，使湿润的淀粉 KI 试纸_产生了氯气2.实验现象和结论红色物质变蓝3.实验原理分析自由运动定向运动阳极阴极(2)两个电极上的反应和总反应阳极：_；阴极：_；总反应：_。(3) 结论：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的_过程。电解二、电解原理1.概念电解质溶液氧化还原反应电解是使电流通过_而在两个电极上引起_的过程。2.电解池电能化学能(1)定义：将_转

2、化为_的装置。(2)构成。电源电解质电解质_。负极还原正极氧化_溶液或熔融_。两个电极闭合回路阴极：与电源_相连的电极，发生_反应；阳极：与电源_相连的电极，发生_反应。形成_。电解规律1.电极反应规律与离子放电顺序(1)电极反应规律。阴极：得电子，发生还原反应。a.一般电极本身不参加反应；b.电解质溶液中阳离子“争”得电子；c.阴极反应一般是溶液中的阳离子得电子的还原反应，阳阳极：失电子，发生氧化反应。a.若阳极是由活性材料(除石墨、Pt、Au 等以外的其他金属)做成，阳极金属失去电子而被氧化成阳离子；b.若阳极是由石墨、Pt、Au 等惰性材料做成，阳极反应则是电解质溶液中阴离子在阳极失去电

3、子被氧化。阴离子失电子能力大小顺序为 IBrClOH含氧酸根F。(2)离子放电顺序。离子的放电顺序主要取决于离子本身的性质，还与离子的浓度、溶液的酸碱性有关。阳离子放电顺序。(水溶液中只考虑此部分) (浓度很大时排在 H前)(只在熔融状态下放电、在水溶液中永远不放电)上述顺序基本上与金属活动性顺序一致，即越活泼的金属，其阳离子越难结合电子，但 Fe3氧化性较强，排在 Cu2之前。阴离子放电顺序。(水溶液中只考虑此部分)(在水溶液中不放电)类型电极反应特点实例电解的对象电解质浓度的变化溶液 pH变化电解质溶液复原方法电解水型水电离出的 H、OH 放电，阳极：4OH4e=O22H2O阴极：4H 4

4、e=2H2强碱(NaOH)水增大升高加入适量水强酸(H2SO4)降低活泼金属的含氧酸盐(Na2SO4)不变常见的电解反应类型(用惰性电极电解电解质溶液)类型电极反应特点实例电解的对象电解质浓度的变化溶液 pH变化电解质溶液复原方法电解电解质型电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电无氧酸(HCl)电解质减小升高加电解质本身不活泼金属的无氧酸盐(CuCl2)续表类型电极反应特点实例电解的对象电解质浓度的变化溶液 pH变化电解质溶液复原方法同时电解溶质和溶剂放 H2 生碱型 阳极：电解质电离出 的阴离子在阳极上失 电子 阴极：水电离出的 H 得电子，2H 2e =H2活泼金属的无氧酸盐(NaCl)电

5、解质和水生成新电解质，原电解质浓度减小升高加对应的无氧酸(通入HCl 气体)放 O2 生酸型 阳极：水电离出的 OH 失电子，2H2O4e =O24H 阴极：电解质电离出 的阳离子在阴极上得 电子不活泼金属的含氧酸盐(CuSO4)降低加对应的氧化物续表电解原理A.电池的电解液为碱性溶液，正极为 Ni2O3，负极为 Fe答案：CA.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极图 432D.当有 0.1 mol 电子转移时，有 0.1 mol Cu2O 生成答案：A电解规律【例 2】用惰性电极实现电解，下列说法正确的是()。名师点拨：根据电解规律，电解稀硫酸、NaOH 溶液和

6、Na2SO4 溶液时，实质上都是电解水，电解一段时间后，稀硫酸的浓度增大，pH 减小；NaOH 溶液的浓度增大，pH 增大，A、B 都错。电解 Na2SO4 溶液，在阴极和阳极上析出产物分别是 H2 和 O2，物质的量之比为 21，C 错；电解 CuCl2 溶液，在阴极和阳极上析出产物分别是 Cu 和 Cl2，物质的量之比为11，D 正确。答案：D2.用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再向电解池中加入一定质量括号的物质，溶液能与原来溶液完全一样的是()。CA.CuCl2(CuO)B.NaOH(NaOH)C.NaCl(HCl)D.CuSO4Cu(OH)2解析：D 项中使 CuSO4 溶液复原应

7、加入 CuO。电解原理的计算【例 3】将浓度均为 2 mol/L 的 AgNO3 与 Cu(NO3)2 溶液各0.5 L 混合，以铜为电极进行电解，一段时间后阴极上有 1.6 g铜析出。(1)直流电源已输出_mol 电子。答案：(1)1.05 (2)1.5有关电解的计算通常是求电解后产物的质量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的 pH、物质的量浓度。解答此类题目时，首先要分清各种电极是惰性电极还是活性电极，是惰性电极时要根据阴阳离子放电顺序写出电极反应式，是活性电极时注意阳极金属失电子。然后根据电解方程式或电极反应式利用各电极或电路中转移的电子数目守恒，列等式求解。3.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物)。质的量之比是(A.1 2 3C.6 3 1B.3 2 1D.6 3 2解析：三个电解槽串联，说明通过三个电解槽的电量相等，即转移电子数相等，则析出的钾、镁、铝的物质的量之比为6 3 2。D返回返回