高二化学《电解池》课件(人教版选修4)

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第四章电化学基础第三节电解池第一课时一、电解原理(以电解熔融氯化钠为例)实验:用惰性(石墨)电极电解熔融的氯化钠现象:阳极:有气泡,有刺激性气味,并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝(Cl2)阴极:有金属钠析出阴极阳极氯气钠熔融NaCl☆实验分析:通电前:分析熔融电解质中的离子情况阳离子:Na+阴离子:Cl-做无规则运动通电后:(必须直流电)(1)确定电极名称:阳极(接电源正极)阴极(接电源负极)与电极材料无关(2)判断电极产物并书写电极反应:阳离子移向阴极放电,阴离子移向阳极放电阳极:2Cl--2e-=Cl2↑氧化反应阴极:2Na++2e-=2Na还原反应总式:2NaCl2Na+Cl2↑通电电解池:借助氧化还原反应,把电能转化为化学能的装置。★构成条件:(1)外加直流电源(2)与电源相连的两个电极:接电源正极的为阳极,发生氧化反应接电源负极的为阴极,发生还原反应(3)电解质溶液或熔化的电解质电子的流向:电子从外加电源的负极流出,流到电解池的阴极,再从阳极流回电源正极。(注:电子只在外电路定向移动,不能从溶液中移动)离子定向移动的方向:阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动.惰性电极与活性电极:惰性电极(铂、金、石墨):仅仅导电,不参与反应活性电极(除铂、金外的金属):既可以导电、又可以参与电极反应电解过程不仅可以在熔融电解质中进行,也可以在电解质溶液中进行。以电解氯化铜为例实验:用惰性(石墨)电极电解氯化铜溶液现象:阳极:有气泡,有刺激性气味,并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝(Cl2)阴极:碳棒上有一层红色的铜析出阴极阳极氯气铜CuCl2溶液实验分析:通电前:分析电解质溶液中的离子情况阳离子:H+、Cu2+阴离子:OH-、Cl-做无规则运动通电后:(必须直流电)(1)确定电极名称:阳极(接电源正极)阴极(接电源负极)与电极材料无关(3)判断电极产物并书写电极反应:阳离子移向阴极放电,阴离子移向阳极放电阳极:2Cl--2e-=Cl2↑氧化反应阴极:Cu2++2e-=Cu还原反应总式:(2)判断离子的放电顺序:阳离子:Cu2+H+阴离子:Cl-OH-(4)分析电解质溶液的变化情况:CuCl2溶液浓度降低CuCl2Cu+Cl2↑电解★离子放电顺序:阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。①活性材料作电极时:金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液,阴离子不容易在电极上放电。②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时:溶液中阴离子的放电顺序是:S2-I-Br-Cl-OH-NO3-、SO42-(等含氧酸根离子)F-Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+)Al3+Mg2+Na+Ca+K+注:当离子浓度相差较大时,放电顺序要发生变化,相同时按H+,不同时按(H+)无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是:阳极:阴极:★电解规律阴极阳极氯气铜实例电极反应浓度PH值复原CuCl2阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:Cu2++2e-=2Cu↓减小减小CuCl2CuCl2溶液CuCl2Cu+Cl2↑电解1、电解电解质型阳极阴极氧气氢气实例电极反应浓度PH值复原Na2SO4阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极:4H++4e-=2H2↑变大不变加H2ONa2SO4溶液2H2O2H2↑+O2↑电解2、电解水型阳极阴极氯气氢气实例电极反应浓度PH值复原NaCl阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑电解减小增大加HClNaCl溶液3、放氢生碱型实例电极反应浓度PH值复原CuSO4阳极阴极氧气铜阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极:Cu2++2e-=Cu减小减小加CuOCuSO4溶液2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4电解3、放氧生酸型电解规律(惰性电极)小结阳极:S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-ⅠⅡⅢⅣⅠ与Ⅲ区:电解本身型如CuCl2、HClⅠ与Ⅳ区:放氢生碱型如NaClⅡ与Ⅲ区:放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区:电解水型如Na2SO4、H2SO4、NaOH阴极:Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+(H+)Al3+Mg2+Na+(A)(B)(C)(D)CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe1.写出下列装置的电极反应式,并判断A、B、C溶液PH值的变化。巩固练习2.如上图所示,通电后A极上析出Ag,对该装置的有关叙述正确的是A.P是电源的正极B.F极上发生的反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑C.电解时,甲、乙、丙三池中,除E、F两极外,其余电极均参加了反应D.通电后,甲池的PH减小,而乙、丙两池溶液的PH不变B3.在下图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是A.X是正极,Y是负极B.X是负极,Y是正极C.CuSO4溶液的PH值逐渐减小D.CuSO4溶液的PH值不变a•XY•bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC

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