【風向標】年高考化學 第四章 第三節(jié)　電解池 第1課時　電解原理課件 新人教選修4

第三節(jié)電解池第1課時電解原理一、電解CuCl2

溶液的實驗1.實驗裝置圖4－3－1實驗現(xiàn)象結論電流表指針發(fā)生偏轉說明電解質溶液在導電，形成閉合回路與負極相連的石墨棒上逐漸覆蓋了一層__________析出金屬銅與正極相連的碳棒一側有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙__________產(chǎn)生了氯氣2.實驗現(xiàn)象和結論紅色物質變藍3.實驗原理分析自由運動定向運動陽極陰極 (2)兩個電極上的反應和總反應陽極：_______________________；陰極：______________________；總反應：____________________。(3)結論：電解質溶液的導電過程，就是電解質溶液的__________過程。電解二、電解原理1.概念電解質溶液氧化還原反應

電解是使電流通過______________而在兩個電極上引起__________________的過程。2.電解池電能化學能(1)定義：將__________轉化為__________的裝置。(2)構成。電源電解質電解質①__________。負極還原正極氧化②____________溶液或熔融____________。③兩個電極閉合回路陰極：與電源______相連的電極，發(fā)生______反應；陽極：與電源______相連的電極，發(fā)生______反應。④形成______________。電解規(guī)律1.電極反應規(guī)律與離子放電順序(1)電極反應規(guī)律。①陰極：得電子，發(fā)生還原反應。a.一般電極本身不參加反應；b.電解質溶液中陽離子“爭”得電子；c.陰極反應一般是溶液中的陽離子得電子的還原反應，陽②陽極：失電子，發(fā)生氧化反應。a.若陽極是由活性材料(除石墨、Pt、Au等以外的其他金屬)做成，陽極金屬失去電子而被氧化成陽離子；

b.若陽極是由石墨、Pt、Au等惰性材料做成，陽極反應則是電解質溶液中陰離子在陽極失去電子被氧化。陰離子失電子能力大小順序為I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－。(2)離子放電順序。離子的放電順序主要取決于離子本身的性質，還與離子的濃度、溶液的酸堿性有關。

①陽離子放電順序。 (水溶液中只考慮此部分)(濃度很大時排在H＋前)

(只在熔融狀態(tài)下放電、在水溶液中永遠不放電)

上述順序基本上與金屬活動性順序一致，即越活潑的金屬，其陽離子越難結合電子，但Fe3＋氧化性較強，排在Cu2＋之前。

②陰離子放電順序。(水溶液中只考慮此部分)(在水溶液中不放電)類型電極反應特點實例電解的 對象電解質濃度的 變化溶液pH 變化電解質溶液復原方法電解水型

水電離出的H＋、OH－

放電，陽極：4OH－

－4e－===O2↑＋2H2O

陰極：4H＋＋4e－===2H2↑強堿(NaOH)水增大升高加入適 量水強酸(H2SO4)降低活潑金屬的 含氧酸鹽 (Na2SO4)不變常見的電解反應類型(用惰性電極電解電解質溶液)類型電極反應特點實例電解的 對象電解質濃度的 變化溶液pH 變化電解質溶液復原方法電解電解質型電解質電離出的陰、陽離子分別在兩極放電無氧酸(HCl)電解質減小升高加電解質本身不活潑金屬的無氧酸鹽 (CuCl2)續(xù)表表類型電極反應特點實例電解的 對象電解質濃度的 變化溶液pH 變化電解質溶液復原方法同時電解溶質和溶劑放H2

生 堿型陽極：電解質電離出的陰離子在陽極上失電子

陰極：水電離出的H＋

得電子，2H＋＋2e－===H2↑活潑金屬的 無氧酸鹽(NaCl)電解質 和水生成新 電解質，原電解質濃度減 小升高

加對應 的無氧酸(通入 HCl氣 體)放O2

生 酸型陽極：水電離出的OH－

失電子，2H2O－4e－

===O2↑＋4H＋陰極：電解質電離出的陽離子在陰極上得電子不活潑金屬的含氧酸鹽 (CuSO4)降低加對應的氧化 物續(xù)表表電解解原原理理A.電電池池的的電電解解液液為為堿堿性性溶溶液液，，正正極極為為Ni2O3，負負極極為為Fe答案案：：CA.石石墨墨電電極極上產(chǎn)產(chǎn)生生氫氫氣氣B.銅銅電電極極發(fā)發(fā)生生還還原原反反應應C.銅銅電電極極接接直直流流電電源源的的負負極極圖4－－3－－2D.當當有有0.1mol電電子子轉轉移移時時，，有有0.1molCu2O生生成成答案案：：A電解解規(guī)規(guī)【例例2】用惰惰性性電電極極實實現(xiàn)現(xiàn)電電解解，，下下列列說說法法正正確確的的是是()。。名師師點點撥撥：：根據(jù)據(jù)電電解解規(guī)規(guī)律律，，電電解解稀稀硫硫Na2SO4

溶液時，實質上都是電解水，電解一段時間后，稀硫酸的濃度增大，pH減??；NaOH溶液的濃度增大，pH增大，A、B都錯。電解Na2SO4溶液，在陰極和陽極上析出產(chǎn)物分別是H2

和O2，物質的量之比為2∶1，C錯；電解CuCl2

溶液，在陰極和陽極上析出產(chǎn)物分別是Cu和Cl2，物質的量之比為1∶1，D正確。答案案：：D2.用用惰惰性性電電極極電電解解下下列列溶溶液液，，一一段段時時間間后后，，再再向向電電解解池池中中加入入一一定定質質量量括括號號的的物物質質，()。。CA.CuCl2(CuO)B.NaOH(NaOH)C.NaCl(HCl)D.CuSO4[Cu(OH)2]解析析：：D項中中使使CuSO4溶液液復復原原應應加加入入CuO。。電解解原【例3】將濃度度均為為2mol/L的的AgNO3與Cu(NO3)2溶液各各0.5L混混合，，以銅銅為電電極進進行電電解，，一段段時間間后陰陰極上上有1.6g銅析出出。(1)直流流電源源已輸輸出__________mol電電子。。答案：：(1)1.05(2)1.5有關電電解的的計算算通常常是求求電解解后產(chǎn)產(chǎn)物的的質量量、氣氣體的的體積、某某元素素的化化合價價以及及溶液液的pH、物質質的量量濃度度。解解答此此類題目目時，，首先先要分分清各各種電電極是是惰性性電極極還是是活性性電極極，是是惰性電電極時時要根根據(jù)陰陰陽離離子放放電順順序寫寫出電電極反反應式式，是是活性性電極時時注意意陽極極金屬屬失電電子。。然后后根據(jù)據(jù)電解解方程程式或或電極極反應應式利用用各電電極或或電路3.將將分分別別盛盛有有熔熔融融的的氯氯化化鉀鉀、、氯氯化化鎂鎂、、氧氧化化鋁鋁的的三三個個電電解解槽串串聯(lián)聯(lián)，，在在一一定定條條件件下下通通電電一一段段時時間間后后，，析析出出鉀鉀、、鎂鎂、、鋁鋁的的物物)。。質的的量量之之比比是是(A.1∶∶2∶∶3C.6∶∶3∶∶1B.3∶∶2∶∶1