2023學(xué)年完整公開課版電解池(共張)

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池G

Zn

CCCuCl2溶液寫出右圖原電池的電極反應(yīng)、電池總反應(yīng)。負(fù)極：Zn–2e-=Zn2+正極：

Cu2+

＋2e-=Cu電池總反應(yīng)：Zn+CuCl2=ZnCl2+CuCuCl2溶液問題：如果把兩根石墨棒作電極插入CuCl2溶液中，外接直流電源，這還是原電池裝置嗎？會發(fā)生怎樣的現(xiàn)象呢？原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置?！緩?fù)習(xí)回顧】Cu電解原理：①通電前：CuCl2=Cu2++2Cl-，H2OH++OH-

H+Cu2+、OH-、Cl-

為自由移動的離子；②通電后：Cu2+、H+移向陰極得到電子，

Cl－、OH-移向陽極失去電子；③電極反應(yīng)：陽極：2Cl-

－2e-=Cl2↑（氧化反應(yīng)）陰極：Cu2+

＋2e－

=Cu（還原反應(yīng)）總反應(yīng)式：CuCl2===

Cu+Cl2↑

電解有氣泡，刺激性氣味，并能使?jié)駶櫟腒I—淀粉試紙變藍(lán)碳棒上有一層紅色物質(zhì)析出陽極陰極氯氣銅實驗現(xiàn)象及結(jié)論：陽極：陰極：一、電解：電流通過電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。理解：電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過程就是

過程。電解電流是直流電；電解是非自發(fā)地將

能轉(zhuǎn)化為

能。電化學(xué)1、電解池（槽）：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。2、構(gòu)成電解池的條件：（1）直流電源、兩個電極；（2）電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)；（3）閉合回路。“兩極一液一電源”發(fā)生氧化反應(yīng)陰離子移向電源正極(陽極)3.電源、電極、電極反應(yīng)關(guān)系電源負(fù)極(陰極)發(fā)生還原反應(yīng)陽離子移向離子放電：陰離子失電子、陽離子得電子的過程。4、離子放電順序：1)、陽離子放電（得電子）順序：Ag+>Hg2+>Fe3+

>Cu2+>H+（酸）

>Pb2+>Sn2+>Fe2+

>Zn2+>

H+（水）

>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>Ba2+>K+2)、陰離子放電（失電子）順序：氧化性還原性S2–

>I–>Br–

>Cl–

>OH–

(水)>(NO3－、SO42–

等)含氧酸根>F－注意：若陽極是活性電極(鉑、金、碳之外）陽極本身失去電子被氧化，陰離子不在陽極放電;若陽極是惰性電極，還原性強(qiáng)的陰離子在陽極放電，陰極材料不發(fā)生任何變化。5、電解池的反應(yīng)原理還原反應(yīng)Cu2＋＋

2e－＝Cu電解質(zhì)溶液氧化反應(yīng)2Cl－－2e－＝Cl2↑陰離子

陰極

陽極石墨||石墨正極負(fù)極陽離子←e—↓e—↑e—←e—2Cl－＋Cu2＋

===Cu+Cl2↑電解總反應(yīng)：【總結(jié)】分析電解反應(yīng)的一般思路：明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽極氧化、陰極還原分析得出產(chǎn)物判斷陽極材料及陰陽兩極附近離子種類及離子放電順序先電離后電解166.電極反應(yīng)式的書寫(1).寫出用石墨電極電解硫酸銅溶液的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式(2).寫出用銅做電極電解硫酸銅溶液的電極反應(yīng)式陽極4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極2Cu2++4e-=2Cu總反應(yīng)式2CuSO4+2H2O===2Cu+2H2SO4+O2↑電解陽極(Cu)：陰極(Cu)：Cu

－2e–

＝Cu2+

Cu2++2e–

＝Cu

7.書寫電解方程式的注意事項（1）首先看陽極材料，若陽極是活性電極，陽極本身失去電子被氧化，若陽極是惰性電極，陰離子在陽極放電。（2）找出溶液中所有離子（3）按放電順序?qū)懗鲫庩枠O反應(yīng)（4）加和得到總反應(yīng)（5）若有H+、OH-。由水電離產(chǎn)生的，則總反應(yīng)中需將其變成H2O，所有總反應(yīng)的條件均為電解。電解池原電池電極材料電極名稱電極反應(yīng)能量變換電子流向特征可以相同可以不同不同陰陽極由外電源決定與電源負(fù)極相連的為陰極與電源正極相連的為陽極正負(fù)極由電極材料決定活潑性較強(qiáng)的金屬做負(fù)極陽極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)正極：還原反應(yīng)電能→化學(xué)能化學(xué)能→電能有外加電源本身是電源，外接用電器負(fù)→陰陽→正負(fù)→導(dǎo)線→正類型實例電極反應(yīng)（均為惰性電極）實際電解對象電解質(zhì)溶液濃度溶液PH電解質(zhì)溶液復(fù)原電解水型電解電解質(zhì)型電解電解質(zhì)和水型H2SO4NaOHNa2SO4H2O增大增大增大增大減小不變加H2O加H2O加H2OHClCuCl2HClCuCl2減小減小增大/加HCl加CuCl2NaClCuSO4電解質(zhì)和水部分離子濃度減小部分離子濃度減小增大減小加HCl加CuO陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:4H++4e-=2H2↑陽:2Cl--2e-=Cl2↑陰:2H++2e-=H2↑陽:2Cl--2e-=Cl2↑陰:Cu2++2e-=Cu陽:2Cl--2e-=Cl2↑陰:2H++2e-=H2↑陽:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰:2Cu2++4e-=2Cu【練習(xí)1】根據(jù)電解原理，畫出電解NaCl水溶液的裝置圖。用碳棒作兩極材料，注明哪是陽極哪是陰極，寫出兩極反應(yīng)式及總的電解化學(xué)方程式。陽極陰極氯化鈉溶液陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑總反應(yīng)式2NaCl+2H2O===H2↑+Cl2↑+2NaOH電解【練習(xí)2】分析下圖，哪些是原電池，哪些是電解池？①③⑤⑥⑦A、a為負(fù)極，b為正極B、a為陽極，b為陰極C、電解過程中，d電極質(zhì)量增加D、電解過程中，氯離子濃度不變陰極d：陽極c：2Cl–

–2e–

＝Cu2++2e–

＝CuC【練習(xí)3】如右圖是電解氯化銅溶液的裝置,其中c、d為石墨電極，則下列有關(guān)判斷正確的是（）Cl2↑C【練習(xí)4】完成下列溶液的電極反應(yīng)（以石墨為電極電解）7鹽酸8CuCl2溶液

1硫酸溶液2NaOH溶液3Na2SO44AgNO3溶液5CuSO4溶液6KCl溶液電解水型電解電解質(zhì)和水型電解電解質(zhì)本身型二.電解原理的應(yīng)用1.電解飽和NaCl溶液（氯堿工業(yè)）兩極材料：碳棒或其它惰性電極NaCl==Na++Cl–H2O==H++OH–陰極：陽極：2Cl–

–2e–

＝Cl2↑2H+

+2e–

＝H2↑2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑總反應(yīng)：通電陽極產(chǎn)物Cl2和陰極產(chǎn)物NaOH（H2）如何檢驗？陽極：使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍(lán)陰極：滴入酚酞，溶液變紅–+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液陽離子交換膜

陽極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)陽極室陰極室電解飽和食鹽水的原理示意圖10（1）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽

陰極：碳鋼陽極：鈦(惰性)氯堿工業(yè)：離子交換膜法制燒堿（2）離子交換膜的作用：a、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸；b、避免氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。只允許陽離子通過(Cl－、OH－離子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰極室和陽極室。陽離子交換膜：思考:利用電解原理，用鐵、銅、硫酸銅溶液能否實現(xiàn)在鐵上鍍銅？怎樣實現(xiàn)？2、電鍍⑴定義：利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或是合金的方法。⑵電鍍材料的選擇：陰極⑶

裝置：銅鍍件CuSO4溶液陽極陰極（電鍍銅）陽極：

陰極：Cu–2e–=Cu2+

Cu2++2e–=Cu⑷電鍍的特點：電鍍液的濃度基本不變。陽極參加反應(yīng)——鍍件(待鍍金屬)陽極——鍍層金屬電鍍液——含有鍍層金屬離子的溶液1.a、b哪一極為正極？2.若要給鐵叉鍍銀，

a極選用什么材料？選擇何種溶液？【思考】e––+陽極陰極3、銅的電解精煉粗銅：含雜質(zhì)（Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）陽極：

Zn–2e–=Zn2+Fe–2e–=Fe2+Ni

–2e–=Ni2+Cu–2e–=Cu2+

ZnFeNiCuAgAu陰極：陽極泥思考：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？粗銅純銅硫酸銅溶液陽極陰極Cu2++2e–=Cu基本不變，稍變小

若把陰極純銅換成鐵棒，電解過程變嗎？不變，但不是精煉銅了，而叫電鍍銅。

4、電冶金冶煉活潑金屬K~~Al

2Al2O3(熔融)==4Al+3O2↑通電MgCl2

(熔融)==Mg+Cl2↑2NaCl(熔融)==2Na

+Cl2↑AlCl3？MgO？為什么不電解鈉、鎂、鋁的鹽溶液？通電通電冰晶石鹽溶液則相當(dāng)于電解水中的H+得到氫氣1、用石墨作電極電解CuCl2、NaCl的混合溶液時，陰極析出的物質(zhì)是

；陽極產(chǎn)物是

。2、兩極都用銀片作電極電解AgNO3時，陽極的產(chǎn)物是

；陰極的產(chǎn)物是

。練習(xí)1:CuCl2Ag+Ag3、試寫出下列裝置中所發(fā)生的電極反應(yīng)式。石墨石墨粗銅純銅純銅鐵CuSO4溶液CuSO4溶液CuSO4溶液(A)(B)(C)

如圖所示裝置，指出A、B池的名稱、電極名稱、電極反應(yīng)式、二池pH值的變化情況。－+陰極陽極PH變大PH變小練習(xí)2:下列描述不正確的是（）

A．把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡B．把銅片插入氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵C．把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速度加快D．與電源負(fù)極相連的是電解槽的陰極B練習(xí)3:下列關(guān)于銅電極的敘述，正確的是（）A．銅鋅原電池中銅是負(fù)極