《電解池第一課時(shí)》課件

電解池電解池陽極：有氣泡，有刺激性氣味，并能使?jié)駶?rùn)的KI-淀粉試紙變藍(lán)（Cl2)陰極：碳棒上有一層紅色的銅析出現(xiàn)象？陽極：有氣泡，有刺激性氣味，并能使?jié)駶?rùn)的KI-淀粉試紙變1、電解：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程叫做電解。2、電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。3、電解池的構(gòu)成條件：（1）外接直流電源（2）兩個(gè)電極（可以相同，也可以不同）惰性電極（石墨，Au，Pt），活性電極(除石墨，Au，Pt)（3）電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)（4）形成閉合回路一、電解池1、電解：使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)1、分析下圖，哪個(gè)是原電池，哪個(gè)是電解池。原電池：①③⑤電解池：⑥⑦一、電解池關(guān)鍵1、分析下圖，哪個(gè)是原電池，哪個(gè)是電解池。原電池：①③⑤電解2Cl--2e-=Cl2↑

(氧化反應(yīng))Cu2++2e-=Cu(還原反應(yīng))總反應(yīng)：CuCl2Cu+Cl2↑電解陰極吸引陽離子，陽離子得電子e-e-陽極吸引陰離子，陰離子失電子氧化性強(qiáng)的先得電子還原性強(qiáng)的先失電子陰極陽極++++++++++++++++----------------二、電解原理2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e二、電解原理1、陰極：得到電子，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，被還原陽極：失去電子，化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，被氧化2、電解池中電荷移動(dòng)方向（1）外電路①電子移動(dòng)方向：外接電源負(fù)極→陰極；陽極→外接電源正極②電流方向：外接電源正極→負(fù)極（2）內(nèi)電路：陰離子→陽極

陽離子→陰極二、電解原理1、陰極：得到電子，化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，被3、陰、陽極的判斷（1）根據(jù)外接電源陰極：與直流電源負(fù)極相連，得電子，所含元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)陽極：與直流電源正極相連，失電子，所含元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)（2）根據(jù)離子定向移動(dòng)陰離子→陽極陽離子→陰極（3）根據(jù)電極現(xiàn)象質(zhì)量減少的電極一定為陽極質(zhì)量增加的電極一定為陰極特別提醒：電解池的陰陽極取決于外接電源的正負(fù)極，與電極材料的金屬活動(dòng)性無關(guān)。二、電解原理3、陰、陽極的判斷特別提醒：二、電解原理①活性電極：金屬(除Pt、Au、石墨等)在陽極失去電子被氧化成陽離子進(jìn)入溶液，陰離子不容易在電極上放電。②惰性電極(Pt、Au、石墨等)：由溶液中的陰離子放電，溶液中陰離子的放電順序（由易到難）：S

2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

–(包括堿和水電離電離出的OH

–

）>NO3->SO42-(等含氧酸根離子）>F-Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（H2O）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

（只有熔融狀態(tài)才能放電）

注：當(dāng)離子濃度相差較大時(shí)，放電順序會(huì)發(fā)生變化無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子，陽離子在陰極上放電順序（由易到難）：（1）陽極：吸引陰離子（2）陰極:吸引陽離子二、電解原理4、放電順序①活性電極：金屬(除Pt、Au、石墨等)在陽極失去電小結(jié)：分析電解反應(yīng)的一般思路判斷陽極材料根據(jù)陽極氧化、陰極還原分析得出產(chǎn)物判斷陰陽兩極附近離子種類判斷陰、陽兩極離子的放電順序先電離后電解1.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.標(biāo)明條件：通電或電解。若電解的H+或OH-來自于H2O，在總方程式中要以H2O形式存在，不能書寫H+或OH-作為反應(yīng)物小結(jié)：分析電解反應(yīng)的一般思路判斷陽極材料根據(jù)陽極氧化、陰極還1.寫出用石墨電極電解硫酸銅溶液的電極反應(yīng)式及總離子反應(yīng)式2.寫出用銅作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2Cu2++2H2O===2Cu+4H++O2↑電解陽極(Cu)：陰極(Cu)：Cu

－2e–

＝Cu2+

Cu2++2e–

＝Cu例題1.寫出用石墨電極電解硫酸銅溶液的電極反應(yīng)式及總離子反應(yīng)2、以石墨為電極，電解下列物質(zhì)的水溶液，寫出有關(guān)電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)式（1）①H2SO4 ②NaOH

③Na2SO4

（2）④HCl

⑤CuCl2

（3）⑥NaCl

（4）⑦CuSO4練習(xí)1.寫出用銅作電極電解硫酸溶液的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式陽極Cu

-2e-==Cu2+陰極2H++2e-==H2總反應(yīng)式Cu+2H+===Cu2++H2↑電解注：當(dāng)離子濃度相差較大時(shí)，放電順序會(huì)發(fā)生變化2、以石墨為電極，電解下列物質(zhì)的水溶液，寫出有關(guān)電極反應(yīng)式和類型實(shí)例電極反應(yīng)濃度變化pH變化復(fù)原方法NaOH三、電解質(zhì)溶液電解規(guī)律類型實(shí)例電極反應(yīng)濃度變化pH變化復(fù)原方法H2SO4陽極:

4OH--4e-=2H2O+O2↑

陰極:4H++

4e-=2H2↑2H2O===2H2↑+O2↑通電變大變小加H2O陽極:

4OH--4e-=2H2O+O2↑

陰極:4H++4e-=2H2↑變大變大

加H2O2H2O==2H2↑+O2↑通電（1）含氧酸（1）強(qiáng)堿1、惰性電極的電解類型實(shí)例電極反應(yīng)濃度變化pH變化復(fù)原方法NaOH三、電解質(zhì)溶類型實(shí)例電極反應(yīng)濃度變化pH變化復(fù)原方法Na2SO4三、電解質(zhì)溶液電解規(guī)律陽極:

4OH--4e-=2H2O+O2↑

陰極:4H++4e-=2H2↑變大不變

加H2O2H2O==2H2↑+O2↑通電消耗H+或生成OH-的電極一定為陰極消耗OH-或生成H+的電極一定為陽極

（1）活潑金屬含氧酸鹽類型實(shí)例電極反應(yīng)濃度變化pH變化復(fù)原方法Na2SO4三、電解類型實(shí)例電極反應(yīng)濃度變化pH變化復(fù)原方法CuCl2類型實(shí)例電極反應(yīng)濃度變化pH變化復(fù)原方法HCl三、電解質(zhì)溶液電解規(guī)律陽極:

Cl--2e-=Cl2↑

陰極:2H++2e-=H2↑變小變大

通入適量HCl2HCl==H2↑+Cl2↑通電CuCl2===Cu+Cl2↑陽極

:2Cl--2e-=Cl2↑陰極：Cu2++2e-=2Cu變小加適量CuCl2晶體電解（2）無氧酸（2）不活潑金屬的無氧酸鹽類型實(shí)例電極反應(yīng)濃度變化pH變化復(fù)原方法CuCl2類型實(shí)例電類型實(shí)例電極反應(yīng)濃度變化pH變化復(fù)原方法CuSO4類型實(shí)例電極反應(yīng)濃度變化pH變化復(fù)原方法NaCl三、電解質(zhì)溶液電解規(guī)律陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑減小增大通入適量HCl

2CuSO4+2H2O===2Cu+O2↑+2H2SO4陰極:2Cu2++4e-=2Cu減小加適量CuO/CuCO3固體陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑

減小電解電解（3）活潑金屬的無氧酸鹽（4）不活潑金屬的含氧酸鹽類型實(shí)例電極反應(yīng)濃度變化pH變化復(fù)原方法CuSO4類型實(shí)例電三、電解質(zhì)溶液電解規(guī)律《全品·二輪復(fù)習(xí)》電解CuSO4溶液，加入堿式碳酸銅復(fù)原三、電解質(zhì)溶液電解規(guī)律《全品·二輪復(fù)習(xí)》電解CuSO4溶液，2、非惰性電極的電解（1）、用銅做電極電解電解AgNO3溶液，寫出電極反應(yīng)方程式及總反應(yīng)方程式。三、電解質(zhì)溶液電解規(guī)律2、用銅做電極電解電解稀H2SO4溶液，寫出電極反應(yīng)方程式及總反應(yīng)方程式。陽極:Cu-2e-=Cu2+陰極:2Ag++2e-=2Ag陽極:Cu-2e-=Cu2+陰極:2H++2e-=H2總反應(yīng):Cu+2Ag+===Cu2++2Ag電解總反應(yīng):Cu+2H+===Cu2++H2電解2、非惰性電極的電解（1）、用銅做電極電解電解AgNO3溶液2、非惰性電極的電解三、電解質(zhì)溶液電解規(guī)律（3）、用銅做電極電解電解Na2SO4溶液，寫出電極反應(yīng)方程式及總反應(yīng)方程式。[拓展]、對(duì)比用惰性電極電解Na2SO4溶液的不同陽極:Cu-2e-=Cu2+陰極:2H++2e-=2H2↑總反應(yīng):Cu+2H2O===Cu（OH）2+H2電解陽極:

4OH--4e-=2H2O+O2↑

陰極:4H++4e-=2H2↑2H2O==2H2↑+O2↑通電2、非惰性電極的電解三、電解質(zhì)溶液電解規(guī)律（3）、用銅做電極1、用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解,下列說法正確的是（）A.電解稀硫酸溶液,實(shí)質(zhì)上是電解水,故溶液pH不變

B.電解稀氫氧化鈉溶液,要消耗OH－，故溶液pH減小

C.電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2D.電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1D2、用石墨作電極電解CuSO4和KCl的混合溶液，電解初期陰極和陽極分別析出的物質(zhì)是（）A.H2，Cl2

B.Cu，Cl2

C.H2，O2D.Cu，O2B練習(xí)1、用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解,下列說法正確的是（3、下圖為電解水的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,閉合開關(guān)S后，觀察到電壓表的示數(shù)為6.0V，毫安表的示數(shù)為100mA。

(1)現(xiàn)只有一根石墨電極和一根鐵電極，該實(shí)驗(yàn)中,A極應(yīng)選擇____做電極，B極的電極反應(yīng)式為:鐵4OH－－4e－===2H2O＋O2↑(2)為了加快電解水的速率，有很多方法，其中可在水中加入某些電解質(zhì),如____(填編號(hào))A.Na2SO4B.HClC.CuSO4D.NaClA練習(xí)3、下圖為電解水的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,閉合開關(guān)S后，觀察到4、用質(zhì)量均為100g的銅做電極，電解AgNO3

溶液，一段時(shí)間后，兩電極質(zhì)量相差28g,此時(shí)兩電極質(zhì)量分別為（）陽極93.6g；陰極121.6g陽極100g；陰極128g陽極91.0g；陰極119.0g陽極86.0g；陰極114.0gA三、電解質(zhì)溶液電解規(guī)律練習(xí)4、用質(zhì)量均為100g的銅做電極，電解AgNO3溶液，一段1、根據(jù)得失電子守恒法：其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等，兩極得失電子數(shù)相等。借助得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，建立計(jì)算所需的關(guān)系式。2、根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算：先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式的計(jì)量關(guān)系列比例式計(jì)算。常見微粒間的計(jì)量關(guān)系式為：4e-～4H+～4OH-～4Cl-～4Ag+～2Cu2+～2H2～O2～2Cl2～4Ag～2Cu～2H2O。四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法1、根據(jù)得失電子守恒法：其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等，兩極四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法1、單一溶液的電解（2）、用兩個(gè)惰性電極插入500mLCuSO4溶液中，通電電解。當(dāng)電極上析出固體質(zhì)量6.4g,（設(shè)陰極沒有氫氣逸出，且電解液體積變化可以忽略）生成氧氣體積為多少升？（標(biāo)況下）生成硫酸物質(zhì)的量濃度為多少？（1）用石墨電極電解2L飽和NaCl溶液，當(dāng)電源供給0.2mol電子時(shí)，所得溶液中NaOH的濃度為_________。0.1mol/L1.12L

2CuSO4+2H2O===2Cu+O2↑+2H2SO4電解0.2mol/L四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法1、單一溶液的電解（2）、用兩（1）、在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中用石墨做電極電解，兩極均收集到2.24L氣體（標(biāo)況），則原混合液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為（）A.1moL/LB.2moL/LC.3moL/LD.4moL/L陰極Cu2++2e–=Cu2H++2e–=H2

0.1mol0.2mol0.2mol0.1mol陽極4OH––4e–=2H2O+O2

0.4mol0.1mol[拓展]若全為CuSO4溶液呢？四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法2、混合溶液的電解

A（1）、在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中用石墨[拓展]、用石墨做電極電解一定濃度的CuSO4溶液，通電一段時(shí)間后，向所得溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后恰好恢復(fù)電解前的濃度和pH(不考慮CO2的溶解)，則電解過程中共轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為（）A.0.4molB.0.5molC.0.6molD.0.8mol四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法2、混合溶液的電解

C[拓展]、用石墨做電極電解一定濃度的CuSO4溶液，通電一段（2）將0.2moLAgNO3

、0.4moLCu(NO3)2、0.6moLKCl溶于水，配成100mL的溶液，用石墨做電極電解一段時(shí)間后，在一極析出0.3moLCu，此時(shí)在另一極收集到氣體體積為（標(biāo)況）（）A.4.48LB.5.6LC.6.72LD.7.84LB四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法（2）將0.2moLAgNO3、0.4moLCu(NO3四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法（3）、某混合溶液中只含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4，且n(NaCl):n(H2SO4)=3：1。若以石墨電極電解該溶液，下列推斷不正確的是（）A.陰極產(chǎn)物為H2B.陽極先析出Cl2，后析出O2C.電解液的pH不斷增大，最終大于7D.整個(gè)電解的過程實(shí)質(zhì)是電解水陰極：2H++2e–=H22mol陽極:2Cl––2e–=Cl22mol2H++2e–=H21mol2Cl––2e–=Cl21mol4H++4e–=2H24OH--4e-=2H2O+O2

D四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法（3）、某混合溶液中只含有兩種溶質(zhì)XXCuCu（1）、把兩個(gè)電解槽串聯(lián)起來如下圖所示，電解一段時(shí)間后，銅陰極的質(zhì)量增加了0.192g,金屬X陰極質(zhì)量增加了0.195g,已知X的相對(duì)原子質(zhì)量為65，求X離子所帶電荷數(shù)？X的硫酸鹽CuSO4為X2+四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法3、串聯(lián)電路的電解XXCuCu（1）、把兩個(gè)電解槽串聯(lián)起來如下圖所示，電解一段（2）、如右圖裝置，用惰性電極電解，通直流電一段時(shí)間后在a、b、c、d四個(gè)電極上析出物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為（）A．2∶2∶4∶1B．1∶4∶2∶2C．2∶2∶3∶1 D．4∶1∶2∶2abcdCuCl2溶液AgNO3溶液A四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法CuCl2O2Ag（2）、如右圖裝置，用惰性電極電解，通直流電一段時(shí)間后在a、（3）如圖裝置，用惰性電極電解,一段時(shí)間后，若甲杯的陰極析出氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為0.448L時(shí)，則乙杯的陰極產(chǎn)物是___，質(zhì)量是_____g；丙杯的陽極產(chǎn)物是____，其物質(zhì)的量是_____mol。Ag4.32O20.01KClAgNO3K2SO4ef甲乙丙常用關(guān)系式：4e-～4H+

～2Br2

～2Cl2

～O2

4e-

～2H2

～2Cu～4Ag～4OH-四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法H2Cl2O2AgO2H2（3）如圖裝置，用惰性電極電解,一段時(shí)間后，若甲杯的陰極析出四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法（1）、單池判斷：有外加電源一定為電解池，無外加電源一般為原電池；4、池型的判斷X是直流電源。Y槽中c、d為石墨棒，Z槽中e、f是質(zhì)量相同的銅棒。接通電路后，發(fā)現(xiàn)d附近顯紅色。--+陰極陽極陽極陰極四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法（1）、單池判斷：有外加電源一定為（1）.用如圖所示的裝置進(jìn)行電解。A中盛有AgNO3溶液，B中盛有飽和Na2SO4溶液，通電一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色。①電源的F端為_____極。②A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________③在B中觀察到的現(xiàn)象是a.______________、b.______________、

c.__________________。正4AgNO3＋2H2O===Ag＋O2↑＋4HNO3電解石墨極有氣泡產(chǎn)生Cu極周圍變藍(lán)色溶液中有藍(lán)色沉淀生成陽極陰極--+陰極陽極陰極陽極AgNO3飽和Na2SO4四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法（1）.用如圖所示的裝置進(jìn)行電解。A中盛有AgNO3溶液，B四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法（2）、多池組合判斷：①含有活潑性不同電極的池為原電池，含相同電極的池為電解池。4、池型的判斷（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuFePtPtCFeCu原電池電解池e-e-e-e-e-e-②一般含最活潑金屬的池為原電池，其余都是在原電池帶動(dòng)下的電解池；若最活潑的電極相同時(shí)，則兩極間活潑性差別最大的是原電池，其余為電解池。四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法（2）、多池組合判斷：4、池型的判四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法（1）.鉛蓄電池工作原理為：Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O，①研讀下圖，下列判斷不正確的是（）A.K閉合時(shí)，d電極反應(yīng)式為PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO42-B.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，Ⅰ中消耗的H2SO4為0.2molC.K閉合時(shí)，Ⅱ中SO42-向c極移動(dòng)D.K閉合一段時(shí)間后，可單獨(dú)作為原電池，d電極為正極②當(dāng)用該電池電解CuSO4溶液時(shí)（均用惰性電極），陰極上析出銅32g時(shí)，蓄電池內(nèi)消耗H2SO4的物質(zhì)的量為＿＿＿mol.C1四、關(guān)于電解的基本計(jì)算方法（1）.鉛蓄電池工作原理為：Pb（2）．如圖裝置①左邊燒杯為_____裝置，右邊燒杯為_____裝置。②裝置中會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？完成電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。③當(dāng)Zn減輕0.65g時(shí)，左邊燒杯的碳棒增重____g，④右邊燒杯的左邊碳棒為_____極，產(chǎn)生的氣體為_______mol；⑤右邊燒杯的右邊碳棒為_____極，在標(biāo)況下產(chǎn)生的氣體為_______mL。四、關(guān)于電解的基本方法原電池電解池0.64陽0.01陰224（2）．如圖裝置四、關(guān)于電解的基本方法原電池電解池0.64陽五、電解原理的應(yīng)用1.氯堿工業(yè)-電解飽和食鹽水2.電鍍池3.冶煉金屬4.保護(hù)金屬五、電解原理的應(yīng)用五、電解原理的應(yīng)用1、氯堿工業(yè)——電解飽和食鹽水陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O====2NaOH+H2+Cl2電解（1）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽①電極：陽極：鈦；陰極：碳鋼（均為惰性電極）②陽離子交換膜：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。（2）離子交換膜的作用①防止氫氣和氯氣混合；②避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)而影響氫氧化