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

第三節(jié)電解池第1課時(shí)電解原理一、電解CuCl2

溶液的實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)裝置圖4－3－1實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說(shuō)明電解質(zhì)溶液在導(dǎo)電，形成閉合回路與負(fù)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(cè)有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，使?jié)駶?rùn)的淀粉KI試紙__________產(chǎn)生了氯氣2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論紅色物質(zhì)變藍(lán)3.實(shí)驗(yàn)原理分析自由運(yùn)動(dòng)定向運(yùn)動(dòng)陽(yáng)極陰極 (2)兩個(gè)電極上的反應(yīng)和總反應(yīng)陽(yáng)極：_______________________；陰極：______________________；總反應(yīng)：____________________。(3)結(jié)論：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程，就是電解質(zhì)溶液的__________過(guò)程。電解二、電解原理1.概念電解質(zhì)溶液氧化還原反應(yīng)

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

b.若陽(yáng)極是由石墨、Pt、Au等惰性材料做成，陽(yáng)極反應(yīng)則是電解質(zhì)溶液中陰離子在陽(yáng)極失去電子被氧化。陰離子失電子能力大小順序?yàn)镮－>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(zhì)，還與離子的濃度、溶液的酸堿性有關(guān)。

①陽(yáng)離子放電順序。 (水溶液中只考慮此部分)(濃度很大時(shí)排在H＋前)

(只在熔融狀態(tài)下放電、在水溶液中永遠(yuǎn)不放電)

上述順序基本上與金屬活動(dòng)性順序一致，即越活潑的金屬，其陽(yáng)離子越難結(jié)合電子，但Fe3＋氧化性較強(qiáng)，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(lèi)型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例電解的 對(duì)象電解質(zhì)濃度的 變化溶液pH 變化電解質(zhì)溶液復(fù)原方法電解水型

水電離出的H＋、OH－

放電，陽(yáng)極：4OH－

－4e－===O2↑＋2H2O

陰極：4H＋＋4e－===2H2↑強(qiáng)堿(NaOH)水增大升高加入適 量水強(qiáng)酸(H2SO4)降低活潑金屬的 含氧酸鹽 (Na2SO4)不變常見(jiàn)的電解反應(yīng)類(lèi)型(用惰性電極電解電解質(zhì)溶液)類(lèi)型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例電解的 對(duì)象電解質(zhì)濃度的 變化溶液pH 變化電解質(zhì)溶液復(fù)原方法電解電解質(zhì)型電解質(zhì)電離出的陰、陽(yáng)離子分別在兩極放電無(wú)氧酸(HCl)電解質(zhì)減小升高加電解質(zhì)本身不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽 (CuCl2)續(xù)表表類(lèi)型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例電解的 對(duì)象電解質(zhì)濃度的 變化溶液pH 變化電解質(zhì)溶液復(fù)原方法同時(shí)電解溶質(zhì)和溶劑放H2

生 堿型陽(yáng)極：電解質(zhì)電離出的陰離子在陽(yáng)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(wú)氧酸鹽(NaCl)電解質(zhì) 和水生成新 電解質(zhì)，原電解質(zhì)濃度減 小升高

加對(duì)應(yīng) 的無(wú)氧酸(通入 HCl氣 體)放O2

生 酸型陽(yáng)極：水電離出的OH－

失電子，2H2O－4e－

===O2↑＋4H＋陰極：電解質(zhì)電離出的陽(yáng)離子在陰極上得電子不活潑金屬的含氧酸鹽 (CuSO4)降低加對(duì)應(yīng)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(fù)負(fù)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(yīng)應(yīng)C.銅銅電電極極接接直直流流電電源源的的負(fù)負(fù)極極圖4－－3－－2D.當(dāng)當(dāng)有有0.1mol電電子子轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移時(shí)時(shí)，，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(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)電電解解，，下下列列說(shuō)說(shuō)法法正正確確的的是是()。。名師師點(diǎn)點(diǎn)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(shí)，實(shí)質(zhì)上都是電解水，電解一段時(shí)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(cuò)。電解Na2SO4溶液，在陰極和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物分別是H2

和O2，物質(zhì)的量之比為2∶1，C錯(cuò)；電解CuCl2

溶液，在陰極和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物分別是Cu和Cl2，物質(zhì)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(shí)時(shí)間間后后，，再再向向電電解解池池中中加入入一一定定質(zhì)質(zhì)量量括括號(hào)號(hào)的的物物質(zhì)質(zhì)，()。。CA.CuCl2(CuO)B.NaOH(NaOH)C.NaCl(HCl)D.CuSO4[Cu(OH)2]解析析：：D項(xiàng)中中使使CuSO4溶液液復(fù)復(fù)原原應(yīng)應(yīng)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(jìn)進(jìn)行電電解，，一段段時(shí)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(guān)電電解的的計(jì)算算通常常是求求電解解后產(chǎn)產(chǎn)物的的質(zhì)量量、氣氣體的的體積、某某元素素的化化合價(jià)價(jià)以及及溶液液的pH、物質(zhì)質(zhì)的量量濃度度。解解答此此類(lèi)題目目時(shí)，，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(shí)時(shí)要根根據(jù)陰陰陽(yáng)離離子放放電順順序?qū)憣?xiě)出電電極反反應(yīng)式式，是是活性性電極時(shí)時(shí)注意意陽(yáng)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(yīng)應(yīng)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(gè)個(gè)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(shí)時(shí)間間后后，，析析出出鉀鉀、、鎂鎂、、鋁鋁的的物物)。。質(zhì)的的量量之之比比是是(A.1∶∶2∶∶3C.6∶∶3∶∶1B.3∶∶2∶∶1