《2019版高中化学 第四章 电化学基础 第三节 电解池 第1课时 电解原理课件 新人教版选修5教学资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高中化学 第四章 电化学基础 第三节 电解池 第1课时 电解原理课件 新人教版选修5教学资料（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1课时 电解原理 第四章 第三节 电解池 学习目标定位 1 会描述电解池的工作原理 能正确书写电解池的电极反应式和总反应 方程式 2 熟悉电解规律和电解产物的判断方法 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 1 电解氯化铜溶液实验探究 1 按右图所示装置完成实验 并填写下表 一 电解原理 实验现象实验结论 电流表指针发生 偏转 与负极相连的b 极上逐渐覆盖了 一层 说明电解质溶液导电 形成 闭合回路 红色物质 析出金属铜 与正极相连的a极上有刺激性气 味的气体产生 能使湿润的碘化 钾淀粉试纸 变蓝 产生了氯气 2 实验原理分析 氯化铜溶液中存在的离子有 通电前这些离 子在溶液中作自由运动 通
2、电时在电场的作用下 溶液中的离子作 即 趋向a极 趋向b极 a极电极反应式是 b极电极反应式是 总反应式是 结论 电解质溶液的导电过程 就是电解质溶液的 过程 Cu2 Cl H OH 定向运动Cl OH Cu2 H 2Cl 2e Cl2 Cu2 2e Cu 电解 2 电解和电解池 1 电解 使电流通过 而在两个电极上引起 反应的过程 2 电解池 在外加电源的作用下 将 转化为 的装置 3 电解池的电极名称 阴极 与电源 相连的电极 发生 反应 阳极 与电源 相连的电极 发生 反应 电解质溶液或熔融电解质氧 化还原 电能化学能 负极还原 正极氧化 4 电解池的构成条件 具有直流电源 两个电极 阴
3、极 阳极 电解质溶液或熔融电解 质 形成闭合回路 5 电子和离子移动方向 电子 从电源 流向电解池的 从电解池的 流向电源的 离子 阳离子移向电解池的 阴离子移向电解池的 负极阴极阳极 正极 阴极阳极 电解质溶液导电与金属导电的不同 1 电解质溶液导电实际上是电解过程 发生氧化还原反应 是化学 变化 2 金属导电是因为在电场作用下 自由电子发生定向移动 是物理 变化 归纳总结 例1 如下图所示装置中 属于电解池的是 答案解析 解析 根据电解池的构成条件进行判断 装置A B D中无直流电源 装置D中不能形成闭合回路 A B D不能形成电解池 例2 如图是电解氯化铜溶液的装置 其中c d为 石墨电
4、极 则下列有关判断正确的是 A a为负极 b为正极 B a为阳极 b为阴极 C 电解过程中 d电极质量增加 D 电解过程中 氯离子浓度不变 答案解析 解析 由图示电流方向可知 a是电源正极 b是电源负极 则c是电解 池的阳极 电极反应为2Cl 2e Cl2 溶液中氯离子不断减少 d 是电解池的阴极 电极反应为Cu2 2e Cu d电极质量不断增加 方法点拨 电解池阴极和阳极的判断依据 1 电极反应规律 1 阴极 无论是惰性电极还是活泼电极都不参与电极反应 发生反应的 是溶液中的阳离子 阳离子放电顺序 Ag Cu2 H Pb2 Fe2 Zn2 2 阳极 溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化 或者
5、电极材料本身 失去电子被氧化而溶入溶液中 其放电顺序 活泼金属阳极 S2 I Cl OH 含氧酸根 二 酸 碱 盐溶液的电解规律 2 酸 碱 盐溶液电解规律 惰性电极 用惰性电极电解下列酸 碱 盐溶液 请填写下表 电解质及类别电极反应式 电解 物质 pH 变化 溶液复 原方法 电解 水型 H2SO4 含氧酸 阳极 4OH 4e O2 2H2O 阴极 4H 4e 2H2 H2O 加入 NaOH强碱 Na2SO4活泼金属 的含氧酸盐 减小 增大 不变 H2O 电解 电解 质型 HCl 无氧酸 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 2H 2e H2 加入 CuCl2 不活泼 金属的 无氧 酸盐 阳极 2
6、Cl 2e Cl2 阴极 Cu2 2e Cu 加入 HCl增大HCl CuCl2 CuCl2 放H2 生碱 型 NaCl 活泼金 属的无 氧酸盐 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 2H 2e H2 加入 放O2 生酸 型 CuSO4不 活泼金 属的含 氧酸盐 阳极 4OH 4e O2 2H2O 阴极 2Cu2 4e 2Cu 加入 NaCl H2O增大 HCl CuSO4 H2O 减小CuO或 CuCO3 归纳总结 分析电解问题的基本方法思路 1 确定电解池的阴 阳两极 判断阳极是惰性电极还是活泼电极 2 分析通电前溶液中含有哪些阴 阳离子 包括水电离出的H 和OH 3 通电后阴离子移向阳极 阳
7、离子移向阴极 判断两极上的放电顺序 4 确定电极产物 书写电极反应式 注意遵循原子守恒和电荷守恒 5 分析电解时的相关变化 如两极现象 水的电离平衡移动 离子浓 度的变化 pH变化等 例3 判断正误 正确的打 错误的打 1 用石墨作阳极 铁作阴极分别电解稀硫酸和硫酸钠溶液时 它们阴极 和阳极的产物都相同 2 用石墨作电极电解氯化钠和硫酸铜的混合液 最初一段时间阴极和阳 极析出的物质分别是铜和氯气 3 用石墨作电极电解熔融氯化钠的阴极反应式为Na e Na 4 用石墨作阴极 铜作阳极电解硫酸铜溶液的阳极反应式为4OH 4e O2 2H2O 答案 答案 易错警示 判断电极产物注意事项 1 先看阳极
8、材料 若为活性电极 则阳极材料被溶解 若为惰性电极 则根据阴离子的放电顺序判断谁先放电 且注意溶液中OH 的存在 2 不论阴极是什么材料 都按照阳离子放电顺序判断谁先放电 并注 意溶液中H 的存在 3 注意电解物质的状态 是电解质溶液还是熔融电解质 例4 用石墨作电极 电解碘化钾溶液 含有少量酚酞和淀粉 下列说法 错误的是 A 阴极附近溶液呈红色 B 阴极逸出气体 C 阳极附近溶液呈蓝色 D 溶液的pH减小 答案 解析 解析 用石墨作电极 电解碘化钾溶液类似于电解氯化钠溶液 阳极反 应式为2I 2e I2 阳极附近溶液变蓝色 阴极反应式为2H 2e H2 阴极有氢气逸出 附近溶液氢氧根浓 度增
9、大呈碱性 溶液变红色 例5 用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种物质 方 括号内物质 能够使溶液恢复到原来的成分和浓度的是 A AgNO3 AgNO3 B NaOH H2O C NaCl NaCl D CuSO4 Cu OH 2 答案解析 解析 选项A 电解硝酸银溶液时 氢氧根离子和银离子分别在阳极和 阴极放电 要使其复原 需加入适量的氧化银 选项B 电解氢氧化钠溶液时 氢氧根离子和氢离子分别在阳极和阴极 放电 要使其复原 需加入适量的水 选项C 电解氯化钠溶液时 氯离子和氢离子分别在阳极和阴极放电 要使其复原 需通入适量的氯化氢 选项D 电解硫酸铜溶液时 氢氧根离子和铜离子分别
10、在阳极和阴极放 电 要使其复原 需加入适量的氧化铜 方法点拨 电解后要使电解质溶液复原 须加入适量的某物质 该物质一般是阳 极产物和阴极产物的化合物 即 出来什么 加入什么 学习小结 达标检测 1 下列关于电解池工作原理的说法中 错误的是 A 电解池是一种将电能转变成化学能的装置 B 电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应 C 电解池工作时 阳极发生氧化反应 阴极发生还原反应 D 与原电池不同 电解池放电时 电极本身不会参加电极反应 答案 123456 2 在某电解质溶液里 用M和N作电极 通电一段时间后 发现M极质量 减小 N极质量增大 符合这一情况的是 A 电解质溶液是稀硫酸 B 金属M
11、是阳极 金属N是阴极 C M和N是石墨电极 D M是阴极 N是阳极 解析 由题意可知 M极溶解 发生氧化反应 为阳极 N极质量增加 有金属单质在N极上析出 发生还原反应 为阴极 电解质溶液为盐溶液 M为金属电极 答案解析 12345 6 答案 12345 3 用石墨作电极电解氯化铜溶液 下列说法正确的是 A 在阳极上析出金属铜 B 在阴极上析出金属铜 C 在阴极上产生有刺激性气味的气体 D 阳极上发生还原反应 解析 解析 根据电解原理 阳极发生氧化反应 2Cl 2e Cl2 阳极 上放出有刺激性气味的氯气 阴极发生还原反应 Cu2 2e Cu 6 4 2017 南阳一中高二期末 用惰性电极电解
12、物质的量浓度相同 体积比 为3 1的硫酸铜和氯化钠的混合溶液 不可能发生的反应有 答案解析 12345 6 123456 12345 5 用石墨作阳极 铁棒作阴极电解熔融的氯化钠 下列说法正确的是 A 石墨电极周围有大量的钠离子 B 铁棒质量增加 C 电子通过熔融电解质流向铁棒 D 阴极发生氧化反应 答案解析 解析 氯离子移向阳极 发生氧化反应 2Cl 2e Cl2 钠离子移向阴极 发生还原反应 2Na 2e 2Na 6 12345 答案解析 Na2SO4 解析 惰性电极电解电解质溶液的类型有电解水型 电解电解质型 放 氢气生碱型和放氧气生酸型 再根据阴 阳离子在电极的放电顺序判断 阴极有H2
13、生成 阳极有O2生成 实质为电解水 故电解质是活泼金属的 含氧酸盐 即Na2SO4 6 1234 答案解析 解析 实质为放氧气生酸型 即电解质为不活泼金属的含氧酸盐 即 CuSO4 56 2 当阴极析出金属 阳极放出O2时 电解质是 CuSO4 解析 实质为放氢气生碱型 即电解质为活泼金属的无氧酸盐 即NaCl 3 当阴极放出H2 阳极放出Cl2时 电解质是 NaCl 解析 由阳极生成气体和转移电子的物质的量之比为1 4 知阳极产生 气体为O2 1 mol O2转移4 mol e 金属与电子的物质的量之比为1 2 故金属为 2价 即Cu2 即为CuSO4 4 通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量 阳极放出的气体 的物质的量之比为4 2 1时 电解质是 CuSO4
