化學(xué)人教選修電解池時電解原理

化學(xué)人教選修電解池時電解原理第1頁/共17頁4．電解CuCl2

溶液的過程：(1)通電前：CuCl2

溶液中存在的____________離子自由運動。(2)通電后：在電場的作用下，離子做定向移動：①________移向陽極，到達電極時______電子，發(fā)生__________反應(yīng)；

②________移向陰極，到達電極時______電子，發(fā)生__________反應(yīng)。(3)電極反應(yīng)：①陽極：__________________；②陰極：__________________。Cu2＋、Cl－Cl－失去氧化Cu2＋得到還原2Cl－－2e－===Cl2↑Cu2＋＋2e－===Cu第2頁/共17頁5．電解池的構(gòu)成：根據(jù)右圖，寫出電解池的構(gòu)成。

(1)____________________；

(2)____________________；

(3)____________________；

6．電解池中，陽極連接的是直流電源的________；陰極連接的是直流電源的________；電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是其________________。直流電源(4)

____________________。兩個電極電解質(zhì)溶液形成閉合回路正極負極電解過程第3頁/共17頁一、電解原理1．概念

使電流通過電解質(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)的過程叫做電解。把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫做電解池或電解槽。2．電解池的構(gòu)成(1)兩個電極；(2)直流電源；(3)電解質(zhì)溶液；(4)形成閉合回路。第4頁/共17頁3．電解池的工作原理電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))通電時發(fā)生以下過程：

電子從電源的負極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極，電解質(zhì)的陽離子移向陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)；電解質(zhì)的陰離子移向陽極失去電子(有的是組成陽極的金屬原子失去電子)發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從電解池的陽極流出，并沿導(dǎo)線流回電源的正極。4．電解池電極的判斷第5頁/共17頁溶液中陰離子失電子，陰離子放電順序：S2－>I－>Br－

>Cl－>OH－

5．電解池兩電極的放電順序

(1)若陽極為活潑金屬(金屬活動性順序表Pt之前金屬)，則金屬失電子，電極被溶解；若是惰性電極(Pt、Au、石墨)，則>含氧酸根離子>F－。

(2)在陰極，陽離子放電，順序與金屬活動性順序表相反：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>……第6頁/共17頁6．有關(guān)電解的計算有關(guān)電解的計算主要有以下兩個步驟：(1)分清電極類型：惰性電極時依據(jù)陰、陽離子放電順序確定電極反應(yīng)；活性陽極時為陽極金屬失去電子。

(2)利用計算關(guān)系：可以利用總反應(yīng)式、電極反應(yīng)式或關(guān)系式等確定計算關(guān)系，依據(jù)的守恒關(guān)系有質(zhì)量守恒、電荷守恒、電子轉(zhuǎn)移守恒等。第7頁/共17頁[例1]某學(xué)生欲完成反應(yīng)：2HCl＋2Ag===2AgCl↓＋H2↑，設(shè)計了下列四個實驗，你認為可行的是()。

點撥：由金屬活動性順序可知上述反應(yīng)不能自發(fā)進行，故應(yīng)考慮用電解原理。銀作為電極且反應(yīng)，則銀作陽極；陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，故選用的材料只需起導(dǎo)電作用即可。

答案：C第8頁/共17頁

[例2]用惰性電極電解一定濃度的CuSO4

溶液，通電一段時間后，向所得溶液中加入0.4molCuO后恰好恢復(fù)至電解前的濃度。則電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是()。A．1.6molC．0.8mol

B．1.2molD．0.4mol

點撥：向溶液中加入0.4molCuO即可使溶液復(fù)原，則在組成元素及對應(yīng)物質(zhì)的量方面，電解產(chǎn)物Cu和O2

等同于0.4molCuO。

答案：C第9頁/共17頁類型實例電極反應(yīng)特點電解對象電解質(zhì) 濃度pH溶液復(fù)原電解水NaOH

陰極：2H＋＋2e－===H2↑；

陽極：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑水增大增大水H2SO4增大減小水Na2SO4增大不變水電解電解質(zhì)HCl電解質(zhì)電離出的陰、陽離子分別在兩極放電電解質(zhì)減小增大氯化 氫CuCl2減小—氯化 銅二、常見的電解反應(yīng)類型(惰性電極)第10頁/共17頁類型實例電極反應(yīng)特點電解對象電解質(zhì) 濃度pH溶液復(fù)原放H2

生堿NaCl陰極：H2O放H2陽極：電解質(zhì)陰離子放電電解質(zhì) 和水生成新電解質(zhì)增大氯化 氫放O2

生酸CuSO4陰極：電解質(zhì)陽離子放電；陽極：H2O放O2

生酸減小氧化 銅續(xù)表第11頁/共17頁

[例3]取一張用飽和的NaCl溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源，一段時間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圈為藍色，外圈呈黃色。則下列說法正確的是()。

A．b電極是陰極

B．a(chǎn)電極與電源的正極相連

C．電解過程中水是氧化劑

D．a(chǎn)電極附近溶液的pH變小

點撥：鉛筆芯的主要成分是石墨，故兩電極均為惰性電極，所以實際電解的是Cl－和H2O，電解反應(yīng)類型屬于放H2

生堿型。

答案：C第12頁/共17頁

[例4]下圖為直流電源電解稀Na2SO4

水溶液的裝置，通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液，下列實驗現(xiàn)象中正確的是()。

A．逸出氣體的體積：V(a電極)＜V(b電極) B．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體

C．a(chǎn)電極上發(fā)生氧化反應(yīng)，b電極上發(fā)生還原反應(yīng)

D．a(chǎn)電極附近呈藍色，b電極附近呈紅色

答案：D第13頁/共17頁易混易錯

對電解原理的綜合運用掌握不足

電解原理涉及的知識點較多，綜合程度較大，如解題時要特別注意電極上離子的放電順序；對于陽極還應(yīng)考慮電極材料本身是否被消耗；電解產(chǎn)物是否會發(fā)生其他反應(yīng)；溶液的酸堿性等。第14頁/共17頁[例5]下列有關(guān)下圖的分析，正確的是()。

A．若X為Fe，Y為C，Z為NaCl，短時間通電后即停止電解，則所得溶液的陰離子只有OH－、Cl－

B．X電極肯定是惰性電極

C．若Z為強酸或者強堿時，則實際的電解對象是水

D．若Z為正鹽，則電解后得到溶液pH可能小于7第15頁/共17頁并與電解生成的NaOH反應(yīng)，則溶液的陰離子有Cl－

、ClO－和錯誤解答：選A或C

錯因分析：錯選A的主要原因是認為電解產(chǎn)生的氯氣直接逸出；錯選C的主要原因是：未考慮電解時