高考化学总复习 第五章 第三节电能转化为化学能 电解精讲课件 .ppt

第三节电能转化为化学能 电解 第五章化学反应中的能量的转化 电极产物的判断与电极反应式的书写 1 电解时电极产物的判断 活性电极 fe cu ag等 电极材料失电子惰性电极 pt au 石墨 溶液中的阴离子失电子 阴离子放电顺序 s2 i br cl oh 含氧酸根 阴极 根据离子活动性 溶液中的阳离子得到电子 阳离子放电顺序 ag fe3 cu2 h fe2 zn2 al3 mg2 na ca2 k 2 电解池中电极反应式的书写 1 根据装置书写 根据电源确定阴 阳两极 确定阳极是否是活性金属电极 据电极类型及电解质溶液中阴 阳离子的放电顺序写出电极反应式 在确保阴 阳两极转移电子数目相同的条件下 将两极电极反应式合并即得总反应式 2 由氧化还原反应方程式书写电极反应式 找出发生氧化反应和还原反应的物质 两极名称和反应物 利用得失电子守恒分别写出两极反应式 若写出一极反应式 而另一极反应式不好写 可用总反应式减去已写出的电极反应式即得另一电极反应式 特别提醒 1 书写电解池中电极反应式时 要以实际放电的离子表示 但书写总电解反应方程式时 弱电解质要写成分子式 2 要确保两极电子转移数目相同 且注明条件 电解 3 电解水溶液时 应注意放电顺序中h oh 之后的离子一般不参与放电 例1 cu2o是一种半导体材料 基于绿色化学理念设计的制取cu2o的电解池示意图如下图所示 电解总反应为 2cu h2ocu2o h2 下列说法正确的是 a 石墨电极上产生氢气b 铜电极发生还原反应c 铜电极接直流电源的负极d 当有0 1mol电子转移时 有0 1molcu2o生成 思维点拨 分析电解应用的解题思路 1 分电离 即仔细分析通电前电解质溶液的电离过程 包括溶质和水的电离 2 清移向 即分析通电后离子移动的方向 阴离子移向阳极 阳离子移向阴极 3 注电极 即看清楚两个电极的材料是惰性电极 常见的是碳棒和铂棒 还是活泼性电极 ag和ag之前的金属电极 以及所连接电源的正极还是负极 4 写反应 即依据电解原理 结合溶液中离子的放电顺序 正确写出电解过程中两个电极的电极反应式 解析 从反应中得知cu在通电时失电子 在阳极放电 发生氧化反应 另一电极 石墨 作阴极 发生还原反应 2h2o 2e h2 2oh 相应的cucu2o 转移0 1mol电子生成0 05molcu2o 故b c d三项错误 答案 a 针对训练 1 某小组为研究电化学原理 设计下图装置 下列叙述不正确的是 a a和b不连接时 铁片上会有金属铜析出b a和b用导线连接时 铜片上发生的反应为 cu2 2e cuc 无论a和b是否连接 铁片均会溶解 溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色d a和b分别连接直流电源正 负极 电压足够大时 cu2 向铜电极移动 解析 a和b不连接时 铁与cuso4溶液发生反应 fe cu2 fe2 cu a项正确 a和b用导线连接时 组成了原电池 fe作负极 cu作正极 铜片上发生还原反应 cu2 2e cu 铁片上发生氧化反应 fe 2e fe2 b项正确 通过以上分析可知 无论a和b是否连接 均发生反应 fe cu2 fe2 cu 故溶液均从蓝色 cu2 的颜色 逐渐变成浅绿色 fe2 的颜色 c项正确 a和b分别连接直流电源正 负极时 构成电解池 铜片作阳极 铁片作阴极 cu2 应向阴极 铁电极 移动 d项错误 答案 d 电解规律 用惰性电极 及有关计算 1 电解规律 用惰性电极电解 特别提醒电解的规律 1 若阴极为h 放电 则阴极区c oh 增大 若阳极为oh 放电 则阳极区c h 增大 若阴极 阳极同时有h oh 放电 相当于电解水 电解质溶液浓度增大 2 用惰性电极电解电解质溶液时 若要使电解后的溶液恢复到原状态 应遵循 缺什么加什么 缺多少加多少 的原则 一般加入阴极产物与阳极产物反应的化合物 2 有关计算 1 电子守恒法 阴 阳两极转移电子的物质的量相等 若多个电解池串联 则各电极转移电子的物质的量相等 2 电荷守恒法 电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等 3 方程式法 根据电极反应式或电解总反应的化学方程式进行相关计算 4 常见的电极产物中计算关系式 物质 h2 o2 cl2 cu ag h oh e n mol21224444 例2 2013 潮州高三模拟 如图为相互串联的甲 乙两个电解池 试回答 1 若甲池利用电解原理在铁上镀上银 则a是 依次填电极材料和电极名称 下同 电极反应式是 b是 电极反应式是 应选用的电解质溶液是 2 乙池中若滴入少量酚酞试液 开始电解一段时间 铁极附近呈 色 c极附近呈 色 3 若甲槽阴极增重43 2g 则乙槽中阳极上放出的气体在标况下的体积是 ml 4 若乙槽中剩余溶液仍为400ml 则电解后所得溶液的物质的量浓度为 mol l 1 ph等于 ag e ag 针对训练 2 2013 北京卷 用石墨电极电解cucl2溶液 见右图 下列分析正确的是 a a端是直流电源的负极b 通电使cucl2发生电离c 阳极上发生的反应 cu2 2e cud 通电一段时间后 在阴极附近观察到黄绿色气体 解析 由溶液中离子移动方向可知 u型管左侧电极是阴极 连接电源的负极 a端是电源的负极 a正确 通电使cucl2发生电解 不是电离 b错误 阳极发生氧化反应 cl 在阳极放电2cl 2e cl2 c错误 cl 发生氧化反应 在阳极放电生成cl2 d错误 答案 a 实验课题 用电解原理制取白色氢氧化亚铁 1 实验目的 用电解法制取白色氢氧化亚铁 2 实验原理 以铁为阳极 石墨为阴极 电解nacl和naoh的混合溶液 溶液中的oh 向阳极迁移 阳极附近有fe2 和oh 离子富集 从而产生氧化亚铁白色沉淀 3 探究活动 1 取200mlu型管一支 加入约160ml的4mol l的nacl和1mol l的naoh的混合物 在混合物上方再放一层乙酸乙酯 或植物油 用铁架台 铁夹固定u型管 2 u型管分别放入铁棒和石墨棒 铁连接电源正极 石墨棒连接电源负极 3 接通16v的工作电压 5分钟之内 就可以在铁极上看到大量白色沉淀 且能保存较长时间而不变色 4 操作提示 在中等浓度的naoh溶液中加入适量的nacl 使fe在阳极正常溶解 在阳极的u型管上方放一层乙酸乙酯或植物油 防止氧化亚铁与空气中氧气接触而被氧化 思路点拨 电解过程中 h 在阴极放电生成h2 使阴极附近溶液中c h c oh 显碱性 阳离子fe3 cr3 移到阴极附近后与oh 结合转化成fe oh 3和cr oh 3沉淀 故d项错误 答案 d 针对训练 3 如下图所示