电解池原理.ppt

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1、关于电解池原理现在学习的是第1页，共29页考试大纲考试大纲 1、理解原电池和电解池的工作原理。、理解原电池和电解池的工作原理。2、能写出常见的简单电极反应和电池反应方、能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。程式。3、认识化学在解决能源危机中的重要作用。、认识化学在解决能源危机中的重要作用。现在学习的是第2页，共29页如何使图中的铁棒上析出铜，而铁的如何使图中的铁棒上析出铜，而铁的质量不变？质量不变？问题讨论：问题讨论：设计成电解池且设计成电解池且铁作阴极铁作阴极现在学习的是第3页，共29页考点一、电解池的定义、构成条件考点一、电解池的定义、构成条件1.定义：定义：(1)两个电极（活性或惰性

2、）两个电极（活性或惰性）(2)电解质溶液电解质溶液(3)直流电源直流电源电电能能转转化化为为化化学学能能的的装装置置为为电电解解池池，它它是是一一个个非自发非自发的氧化还原反应。的氧化还原反应。2.构成条件构成条件3.3.电极名称：电极名称：与电源负极相连的电极为与电源负极相连的电极为阴极阴极与电源正极相连的电极为与电源正极相连的电极为阳极阳极电极的判断方法？电极的判断方法？现在学习的是第4页，共29页例例1.1.判断下列装置的性质、现象、产物判断下列装置的性质、现象、产物现在学习的是第5页，共29页4.定向移动方向定向移动方向：电子、离子电子、离子“负极出电子，电子回正极负极出电子，电子回正

3、极”电解池电解池必发生必发生得电子得电子的的还原反应还原反应必发生必发生失电子失电子的的氧化反应氧化反应现在学习的是第6页，共29页1.通电前，溶液中有哪些离子？通电前，溶液中有哪些离子？运动情况如何？运动情况如何？思考3.3.当离子定向移动到电极表面时，发生的是当离子定向移动到电极表面时，发生的是什么类型的反应？什么类型的反应？2.2.通电时，离子的运动情况有什么改变？通电时，离子的运动情况有什么改变？CuCl2=Cu2+2Cl-H2OH+OH-阳离子：阳离子：Cu2+、H+移向阴极移向阴极阴离子：阴离子：SO42-、OH-移向阳极移向阳极 无规则运动无规则运动定向运动定向运动氧化还原反应氧

4、化还原反应现在学习的是第7页，共29页练习：（练习：（2007 2007 上海）某学生设计了一个上海）某学生设计了一个“黑笔写红字黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块浸湿，然后平铺在一块铂片铂片上，接通电源后，用铅笔上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是正确的是A.A.铅笔端作阳极，发生还原反应铅笔端作阳极，发生还原反应B.B.铂片端作阴极，发生氧化反应铂片端作阴极，发生氧化反应C.C.铅笔端有少量的氯气产生铅笔端有少量的氯气产生D

5、.aD.a点是负极，点是负极，b b点是正极点是正极D现在学习的是第8页，共29页（2008年高考上海化学卷）取一张用饱和的年高考上海化学卷）取一张用饱和的NaCl溶液浸湿溶液浸湿的的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是(D )Ab电极是阴极电极是阴极Ba电极与电源的正极相连电极与电源的正极相连C电解过程中水是氧化剂电解过程中水是氧化剂 Db电极附近溶液的电极

6、附近溶液的pH变小变小解析：解析：a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色，说明外圈呈浅红色，说明a极负极产生了极负极产生了Cl2，所以，所以a极与电源的正极极与电源的正极相连，即相连，即a为阳极，电极反应式为：为阳极，电极反应式为：2Cl-2e=Cl2，b为阴极，为阴极，2H2O4e=H22OH，所以，所以b极附近的极附近的pH增增大。大。现在学习的是第9页，共29页考点三：离子放电顺序考点三：离子放电顺序活泼金属阳极活泼金属阳极S2-I-Br-Cl-OH含氧酸根含氧酸根（1）阳极上（氧化反应）阳极上（氧化反应）(2)阴极

7、上（还原反应）阴极上（还原反应）无论是惰性电极还是金属电极都不参与电无论是惰性电极还是金属电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：子在阴极上放电顺序是：上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼的金属，其阳离子越难得到电子，但的金属，其阳离子越难得到电子，但Fe3+氧化性较氧化性较Cu2+强。强。现在学习的是第10页，共29页说出下列装置中电解池的阴阳极，写出电极反应说出下列装置中电解池的阴阳极，写出电极反应式及总反应的化学方程式、离子方程式。式及总反应的化学方程式、离子方程式。阳极：

8、阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：2Cl-2e-=Cl22H+2e-=H22HCl=H2HCl=H2+Cl+Cl2通电通电2H2H+2Cl+2Cl-=H=H2+Cl+Cl2通电通电考点二：电极反应书写考点二：电极反应书写电解电解质型电解电解质型现在学习的是第11页，共29页阳极：阳极：4OH-=2H2O+O2+4e-阴极阴极：Cu2+2e-=Cu2CuSO4+2H2O=2H2SO4+O2+2Cu通电通电总反应：总反应：2Cu2+2H2O=4H+O2+2Cu通电通电放氧生酸性放氧生酸性现在学习的是第13页，共29页阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：2Cl-=Cl2+2e-2H+2e-=H2

9、2NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOH通电通电2Cl-+2H2O=H2+Cl2+2OH-通电通电放氢生碱型放氢生碱型现在学习的是第14页，共29页阳极：阳极：阴极阴极：4H+4e=2H2总反应：总反应：Na2SO4溶液溶液2H2O=2H2+O2通电通电4OH-=2H2O+O2+4e-电解水型电解水型现在学习的是第15页，共29页阳极：阳极：阴极：阴极：4H4H+4e+4e =2H=2H2 2 H2SO4溶液溶液2H2O=2H2+O2通电通电总反应：总反应：4OH-=2H2O+O2+4e-现在学习的是第16页，共29页4H+4e=2H2NaOH溶液溶液阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反

10、应：2H2O=2H2+O2通电通电4OH-=2H2O+O2+4e-现在学习的是第17页，共29页交流研讨交流研讨：在在CuClCuCl2溶液中有自由移动的溶液中有自由移动的CuCu2+、ClCl-、H H+、OHOH-，为什为什么只有么只有CuCu2+、ClCl-得失电子，而得失电子，而H H+、OHOH-却不能或很难在两极上得失电子呢？却不能或很难在两极上得失电子呢？在阴、阳极上，离子的放电顺序又是怎样？在阴、阳极上，离子的放电顺序又是怎样？现在学习的是第18页，共29页从从H+、Cu2+、Na+、Cl-、SO42-五五种种离离子子中中选选出出两两种种离离子子组组成成电电解解质质，按按下下列

11、列要要求求进进行行电电解解，用用电电解解质质的的化化学学式式填填空空（使使用用惰惰性电极电解）性电极电解）（1）电电 解解 过过 程程 中中 溶溶 液液 的的pHpH增增 大大 的的 有有_（2）电电解解过过程程中中溶溶液液的的pH减减小小的的有有（3）电电解解过过程程中中溶溶液液的的pHpH不变的有不变的有 。有何规律？有何规律？NaClHClCuSO4,H2SO4Na2SO4练习：练习：现在学习的是第19页，共29页（1）电电解解时时，只只生生成成H2而而不不生生成成O2，则则溶液的溶液的pH。（2）电电解解时时，只只生生成成O2而而不不生生成成H2，则则溶液的溶液的pH。（3）电电解解时

12、时，既既生生成成H2又又生生成成O2，则则实实际际为电解水。为电解水。若为酸性若为酸性pH，若碱性溶液，则溶液的若碱性溶液，则溶液的pH，若为中性，则若为中性，则pH。增大增大减小减小减小减小增大增大不变不变考点四：电解过程中溶液pH的变化规律现在学习的是第20页，共29页3 3.右右图图中中x x、y y分分别别是是直直流流电电源源的的两两极极,通通电电后后发发现现a a极极板板质质量量增增加加,b,b极极板板处处有有无无色色无无臭臭气气体体放放出出,符符合合这这一一情况的情况的A 练练 习习现在学习的是第21页，共29页指出下列装置的名称、电极名称，写出电极反指出下列装置的名称、电极名称，

13、写出电极反应式，并表示出电子移动方向。应式，并表示出电子移动方向。思考与训练思考与训练 e-如何流向如何流向?e-?池池?池池?极极?极极?极极?极极现在学习的是第22页，共29页1、用两只惰性电极插入、用两只惰性电极插入100mLCuSO4溶液溶液中，通电电解。当溶液的中，通电电解。当溶液的pH值由值由60下降到下降到20(电解过程中溶液体积变化忽略不计电解过程中溶液体积变化忽略不计)，阴极析出铜的质量阴极析出铜的质量 （）16 32 64 1282、用惰性电极电解、用惰性电极电解M(NO3)的水溶液，当的水溶液，当阴极上增重阴极上增重ag时，在阳极上同时产生时，在阳极上同时产生b L氧氧气

14、气(标准状况标准状况)，从而可知，从而可知M的相对原子质量是的相对原子质量是A.B.C.D.电子守恒规律应用电子守恒规律应用现在学习的是第23页，共29页3、1LK2SO4、CuSO4的混合溶液中，的混合溶液中，c（SO42-）=2molL1，用石墨作电极电解此溶液，当，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到（标准状况下）通电一段时间后，两极均收集到（标准状况下）22.4L气体，则原溶液中气体，则原溶液中c（K）为）为A0.5molL1B1molL1C1.5molL1D2molL1D现在学习的是第24页，共29页4.4.用两支惰性电极插入用两支惰性电极插入50mLAgNO50m

15、LAgNO3 3溶液中，通电电解。溶液中，通电电解。当电解液的当电解液的PHPH值从值从6.06.0变为变为3.03.0时时(设电解时阴极没有设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是：，电极上析出银的质量大约是：A A、27mg B27mg B、54mg54mg C C、108mg D108mg D、216mg216mgB现在学习的是第25页，共29页5、下图为、下图为A直流电源，直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽接通电路后为电镀槽接通电路

16、后发现发现B上的上的c点显红色为实现铁上镀锌，接通点显红色为实现铁上镀锌，接通K后，使后，使c、d两点短路下列叙述正确的是两点短路下列叙述正确的是Aa为直流电源的负极为直流电源的负极Bc极发生的反应为极发生的反应为2H2eH2 Cf电极为锌板电极为锌板De极发生氧化反应极发生氧化反应BD 现在学习的是第26页，共29页6 6如上图所示，通电后如上图所示，通电后A A极上析出极上析出AgAg，对该装置的，对该装置的有关叙述正确的是有关叙述正确的是A A、P P是电源的正极是电源的正极B B、F F极上发生的反应为：极上发生的反应为：4OH4OH-4e-4e-=2H=2H2 2O+OO+O2 2C

17、 C、电解时，甲、乙、丙三池中，除、电解时，甲、乙、丙三池中，除E E、F F两极外，其余电极均参两极外，其余电极均参加了反应加了反应D D、通电后，甲池的、通电后，甲池的PHPH减小，而乙、丙两池溶液的减小，而乙、丙两池溶液的PHPH不变不变B现在学习的是第27页，共29页7为为下下图图所所示示装装置置中中，a、b都都是是惰惰性性电电极极，通通电电一一段段时间后，时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是极附近溶液呈红色。下列说法正确的是AX是正极，是正极，Y是负极是负极BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的PH值逐渐减小值逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的PH值不变值不变a XYbPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC练练 习习现在学习的是第28页，共29页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第29页，共29页