高中化学 4.3 电解池（第1课时）课件 新人教版选修4.pptVIP

第三节电解池 第1课时电解原理 目标导航 预习导引 目标导航 预习导引 1 电解cucl2溶液 1 通电前 cucl2溶液中存在的离子是cucl2电离产生的cu2 和cl 以及水电离产生的h oh 2 工作原理 总反应 cu2 2cl cu cl2 3 cucl2溶液导电的过程 就是cucl2电解的过程 就是在阴阳两极发生氧化还原反应的过程 目标导航 预习导引 2 电解和电解池 1 电解 使电流通过电解质溶液而在阴 阳两极引起氧化还原反应的过程 2 电解池 在外加电源的作用下 将电能转变成化学能的装置 3 电解池的两极 阳极 与电源正极相连 发生氧化反应 阴极 与电源负极相连 发生还原反应 4 电解池的构成条件 外加直流电源 两个固体电极 两极插入电解质溶液或熔融电解质中 形成闭合回路 5 离子的定向移动 阴离子移向阳极 阳离子移向阴极 6 电子的流向 目标导航 预习导引 深度思考判断下列描述的正误 正确的画 错误的画 1 在电解池中 与外接电源正极相连的电极是阳极 2 电解质溶液导电仅仅是离子的定向移动 没有发生化学反应 3 原电池中阳离子向正极移动 电解池中阳离子向阴极移动 4 电解时 阳极失电子数与阴极得电子数相等 5 用惰性电极电解稀硫酸 实质上是电解水 故溶液ph不变 6 电解任何物质阳极上失电子数与阴极上得电子数相等 7 电解氯化铜溶液时阴极上有气体生成 8 用惰性电极电解nacl和cucl2两种溶液参加反应的物质是相同的 9 电解时 两个电极材料不参加化学反应 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 一 阴阳极与电极反应产物的判断1 电解池的阴 阳极的判断方法 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 2 电解时电极产物的判断 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 1 若将fe cu用导线分别与电源的正 负极相连 然后插入cucl2溶液中 如何判断电极 电极反应式怎样书写 答案 fe为阳极 电极反应式为fe 2e fe2 cu为阴极 溶液中cu2 的放电能力大于h 故电极反应式为cu2 2e cu 2 若电解cuso4和nacl的混合溶液 用惰性电极 电解开始时两极生成的产物分别是什么 答案 阳极生成cl2 阴极析出cu 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 例1 现用pt电极电解1l浓度均为0 1mol l 1的hcl cuso4的混合溶液 装置如图 下列说法正确的是 a 电解开始时阴极有h2放出b 电解开始时阳极上发生 cu2 2e cuc 当电路中通过电子的量超过0 1mol时 此时阴极放电的离子发生了变化d 整个电解过程中 不参与电极反应 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 解析 依据放电顺序阴极先放电的是cu2 故阴极开始析出的是cu 阳极先放电的是cl 故阳极开始产生的是cl2 a b两项错误 由阴极反应cu2 2e cu n cu2 0 1mol 当电路中通过电子的量达到0 2mol时 此时cu2 消耗完毕 阴极放电离子变为h 所以c项错误 阳极先是cl 放电 当cl 消耗完毕 此时h2o电离产生的oh 开始在阳极放电 不参与电极反应 答案 d 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 1 用石墨电极电解cucl2溶液 见下图 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 由电解装置图可知 cu2 向阴极移动 可知a为电源负极 a项正确 cucl2电解质在水中就能电离成自由移动的cu2 和cl b项错误 在阳极上发生氧化反应 其电极反应为2cl 2e cl2 c项错误 通电一段时间后 应在阳极附近观察到黄绿色的气体cl2 d项错误 答案 a 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 2 如图中两烧杯盛有相同电解质溶液 x y分别是直流电源的两极 通电后发现a极板质量增加 b极板处有无色无味气体放出 符合这一情况的是 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 解析 由通电后a b两极的现象知 x为负极 y为正极 故b d两项错误 b为阳极 a项中的电极反应为4oh 4e o2 2h2o c项中的电极反应为fe 2e fe2 结合b极处有无色无味气体放出 则a项正确 c项错误 答案 a 迁移应用 典题例解 思考探究 一 二 知识精要 二 以惰性电极电解电解质溶液的规律 迁移应用 典题例解 思考探究 一 二 知识精要 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 1 用惰性电极电解氢氧化钾溶液时 氢氧化钾的物质的量如何变化 溶液的ph如何变化 答案 用惰电极电解氢氧化钾溶液时 实质是电解水 氢氧化钾的物质的量不变 但溶剂水的量减小 其物质的量浓度增大 故溶液的ph增大 2 用惰性电极电解硝酸银溶液一段时间 若恢复原溶液的状态 应加入何种物质 答案 惰性电极电解硝酸银溶液的反应是4agno3 2h2o4ag o2 4hno3 因此要恢复原溶液的状态 可加入氧化银或碳酸银 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 例2 从中选出合适的离子组成电解质 采用碳棒作电极对其水溶液进行电解 1 若使电解质含量减少但水量不变 可采用的电解质是 写化学式或反应式 下同 2 若使电解质和水量都减少 可采用的电解质是 其阳极的电极反应为 其总反应方程式为 3 若两极分别放出h2和o2 可采用的电解质是 4 若使两极分别放出气体 且体积比为1 1 可采用的电解质是 其阴极电极反应为 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 4 电解质 水同时被电解 则都要写入方程式 凡是水电离的h 或oh 放电时 水必须写分子式 如电解饱和食盐水 2cl 2h2o2oh cl2 h2 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 5 书写步骤 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 1 四个电解装置都以pt作电极 它们分别装着如下电解质溶液进行电解 电解一段时间后 测定其ph变化 所记录的结果正确的是 解析 以pt为电极 电极不参与电解 a中电解的是hcl c h 减小 ph增大 b中电解的是h2o和agno3 电解生成hno3 ph减小 c中电解的是h2o和bacl2 生成ba oh 2 ph增大 d中电解的是水 c oh 增大 ph增大 答案 d 迁移应用 典题例解 一 二 思考探究 知识精要 2 用铂电极电解cucl2与cuso4的混合溶液 浓度均为2mol l 1 50ml 当阴极析出9 6g固体时 标准状况下阳极得到的气体是 a 33 6lb 2 8lc 6 72ld 4 48l解析 阴极 cu2 cu 2e 64g2mol9 6g0 3mol阳极首先是cl 失电子 但cl 失电子数最多为2mol l 1 0 05l 2 0 1 0 2mol 产生0 1molcl2 按得失电子数相等 显然还有 0 3 0 2 mol电子是水电离的oh 失去的 由4oh o2 4e 知 n o2 0 025mol 故阳极得到的气体为 0 1 0 025 mol 22 4l mol 1 2 8l 答案 b 思悟升华 误区警示 案例探究 电解后电解质溶液的复原方法用惰性电极电解cuso4溶液 当cu2 浓度下降至一半时停止通电 要想使cuso4溶液恢复原浓度 应加入的物质是 a cuso4b cuoc cu oh 2d cuso4 5h2o解析 发生的电解反应为2cuso4 2h2o2cu o2 2h2so4 电解过程中cuso4溶液每损失2个cu原子 就损失2个o原子 相当于损失一个cuo 为了使cuso4溶液恢复原浓度 应加入cuo 当然也可以加入cuco3 但绝不能加入cu oh 2 cu2 oh 2co3 因为cuco3 h2so4 cuso4 co2 h2o 相当于加cuo 而cu oh 2 h2so4 cuso4 2h2o cu2 oh 2co3 2h2so4 2cuso4 co2 3h2o 除增加溶质外还增加了水 故不选 答案 b 思悟升华 误区警示 案例探究 电解后要恢复原电解质溶液的浓度 须加适量的某物质 该物质可以是阴极与阳极产物的化合物 如用惰性电极电解cuso4溶液 要恢复原溶液的浓度 可向电解后的溶液中加入cuo 也可以加入cuco3 但不能加入cu oh 2 因为cu oh 2与h2so4反应生成水 使水量增加 思悟升华 误区警示 案例探究 电解质溶液进行电解时 大致分三种情况 电解质本身被电解 溶剂水被电解 电解质和水同时被电解 因此要使电解后的溶液恢复原状 必须根据电解的化学反应原理来确定 同学们可记为 出去什么就加什么 1 电解质本身被电解 如电解盐酸 2hclh2 cl2 应向原溶液中通hcl气体 类似的情况还有电解hbr cucl2等溶液 2 溶剂水被电解 如电解naoh溶液 2h2o2h2 o2 应向原溶液中加h2o 类似的情况还有电解h2so4 na2so4 kno3等溶液 思悟升华 误区警示 案例探究 3 电解质和水同时被电解 如电解nacl溶液 2nacl 2h2o2naoh h2 cl2 从表面上看少的