高中化学 第4章 电化学基础 第3节 电解池（第1课时）电解原理课件 新人教版选修4.ppt

成才之路 化学 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修 电化学基础 第四章 第三节电解池 第四章 第1课时电解原理 新知导学 电解质溶液 氧化还原反应 电能 化学能 外加电源 电解质溶液或熔融电解质 负 正 3 装置与电解反应 图 cucl2溶液的电解 阴极 阳极 还原反应 氧化反应 cu2 2e cu2cl 2e cl2 有红色物质析出有黄绿色气体生成 负极 阴极 阳极 正极 1 电解质溶液导电时 一定会有化学反应发生吗 提示 一定有 因为电解池就是由电能转变成化学能的装置 溶液导电电极上一定有电极反应 自主探究 2 石墨为电极电解氯化铜溶液时 为什么会生成铜和氯气 提示 溶液中存在cu2 h cl 和oh 四种离子 离子在电极上能发生氧化反应或者还原反应 主要取决于离子得失电子的能力 因得电子能力cu2 h 失电子能力cl oh 故在阴极有cu生成 在阳极有cl2生成 3 如何判断一套装置是原电池还是电解池 提示 一看有无外接电源 二看电极材料 电解池中阳极一般为活泼性较差的导电材料 且两电极可以使用相同材料 1 电解池的阴 阳极的判断方法 电解原理 教材点拨 1 根据所连接的直流电源 与直流电源正极相连的为阳极 与直流电源负极相连的为阴极 2 根据电子流动方向 电子流向为 电源负极 阴极 阳极 电源正极 3 根据电解质溶液中离子的定向移动方向 阴离子向阳极移动 阳离子向阴极移动 4 根据两极产物判断 一般情况下 阴极上的现象是 析出金属 质量增重 或有气体 h2 放出 阳极上的现象是 有非金属单质生成 呈气态的有cl2 o2或电极本身质量减轻 活性电极作阳极 2 阴阳两极上放电顺序的判断阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电 离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力 另外也与离子的浓度及电极材料有关 1 阴极 阴极上放电的总是溶液中的阳离子 与电极材料无关 氧化性强的先放电 放电顺序 2 阳极 若是活性电极做阳极 则活性电极首先失电子 发生氧化反应 若是惰性电极作阳极 则仅是溶液中的阴离子放电 常见离子的放电顺序是 2015 经典习题选萃 某同学按图所示的装置进行电解实验 下列说法正确的是 典例透析 解析 cu接电源的正极 做阳极 石墨接电源负极 做阴极 a错 cu是活性电极 直接放电cu 2e cu2 电极本身逐渐溶解 b错 电解刚开始时 溶液中无cu2 h 在阴极放电 但随着电解的进行 阳极产生的cu2 越来越多 因得电子能力cu2 h 故在阴极放电逐渐由h 转向cu2 d错c对 答案 c 1 2013 高考北京理综 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 变式训练 解析 电解过程中 阳离子向阴极移动 阴离子向阳极移动 阴极与直流电源的负极相连 阳极与直流电源的正极相连 a项正确 电解质在溶液中的电离是因为水分子的作用 与通电无关 b项错误 电解过程中阳极上发生的反应为氧化反应 阳极反应为2cl 2e cl2 在阳极附近可观察到黄绿色气体 c d项错误 答案 a 1 电极反应式的书写 1 书写思路 先判断电极 是惰性电极还是活性电极 2 书写原则 先分后总 3 书写步骤 惰性材料作电极时 分析溶液中的阴离子和阳离子 判断移动的方向 排出阴离子和阳离子的放电顺序 写电极反应 找出放电离子的来源写总反应 电极反应式的书写及电解一般规律 教材点拨 提示 1 在写总反应式时 如果h 和oh 来自于水 则应改写成h2o的形式 2 阴阳极要注意得失电子数相等 2 电解产物的判断 1 阳极产物的判断 活性金属电极电极金属失电子 被溶解 生成对应金属阳离子 惰性电极 pt au c 阴离子失电子 生成对应非金属单质 阴离子放电顺序 s2 i br cl oh 含氧酸根 f 2 阴极产物的判断 与电极材料无关 直接根据阳离子放电顺序进行判断 阳离子放电顺序 ag hg2 fe3 cu2 h h 浓度较大时 pb2 sn2 fe2 zn2 h h 浓度较小时 al3 mg2 na ca2 k 提示 阴 阳离子的放电顺序不是绝对化的 放电情况与离子性质 溶液浓度 电流和电极材料有关 在理解以上放电顺序时要特别注意 如pb2 sn2 fe2 zn2 在h 浓度较小时 放电能力排在h 前面 在h 浓度较大时 放电能力排在h 后面 al3 mg2 na ca2 k 只在熔融状态下放电 在水溶液中不放电 3 用惰性电极电解电解质溶液的一般规律 提示 用惰性电极电解电解质水溶液时 首先要全面分析电解质溶液的组成 找全离子并分为阴 阳两组 然后排出阴 阳离子的放电顺序 写出两极上的电极反应式 根据两极的电极反应式写出反应的总方程式 若阴极为h 放电 则阴极区c oh 增大 若阳极区oh 放电 则阳极区c h 增大 若阴 阳极分别同时有h oh 放电 相当于电解水 电解质溶液浓度增大 饱和溶液例外 电解质溶液恢复原状的方法 少什么加什么 典例透析 2 用铂作电极电解下列溶液时 在阳极上有气体放出 且溶液的ph减小的是 a kno3溶液b cuso4溶液c naoh溶液d hcl溶液 变式训练 答案 b 点评 用惰性电极电解酸 碱 盐溶液 其溶液ph变化的判断方法 先分析原溶液的酸碱性 再看电解产物 无氧只放氢 ph升 无氢有氧放 ph降 氢 氧一起放 是碱ph升 是酸ph降 1 电解池中 阳极的电极材料一定 a 发生氧化反应b 与电源正极相连c 是铂电极d 得电子解析 阳极材料为活泼金属将直接发生氧化反应 若为惰性电极 则最易失电子的阴离子发生氧化反应 答案 b 2 有关甲 乙 丙 丁四个图示的叙述正确的是 a 甲中负极反应式为2h 2e h2 b 乙中阳极反应式为ag e agc 丙中h 向碳棒方向移动d 丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体解析 由图知 甲 丙为原电池 甲中zn为负极 zn 2e zn2 a错 丙中fe为负极 c为正极 h 向正极移动 c正确 乙 丁为电解池 乙中ag作阳极 本身失电子 b错 d中放电顺序 i cl 开始产生i2 d错 答案 c 3 下面列出了电解不同物质的电极反应式 其中错误的是 a 电解饱和食盐水阴极 na e nab 电解cuso4溶液阴极 cu2 2e cuc 电解熔融nacl阴极 na e nad 电解naoh溶液阳极 4oh 4e 2h2o o2 解析 本题考查了电极反应式的书写和电极产物的判断 a中电解饱和食盐水时 阴极应是h2o电离出的h 得电子放出h2 答案 a 4 2015 湖南雅礼中学月考 用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液 通电一段时间后 向所得溶液中加入0 1molcu oh 2后恰好恢复到电解前的浓度和ph 则电解过程中转移的电子的物质的量为 a 0 1molb 0 2molc 0 3mold 0 4mol 答案 d 5 2015 经典习题选萃 写出下列电解池的电极反应式