化学-电化学(第四讲)

考试说明,1、理解电解池的工作原理。2、能写出常见的电极反应和电池反应方程式。,如何使图中的铁棒上析出铜，而铁的质量不变？,问题讨论：,设计成电解池且铁作阴极,1）定义：,两个电极（活性或惰性）电解质溶液直流电源,将电能转化为化学能的装置，它是一个非自发的氧化还原反应。,2）构成条件,一、电解的基础知识,1、电解:,使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴阳两极发生氧化还原反应的过程。,2、电解池,阳极,阴极,AgNO3溶液,3）反应原理,阳离子,阴离子,阴极,阳极,电极反应： 4OH-4e-=2H2O+O2,电极反应：Ag+e-=Ag,氧化反应,还原反应,思考与交流：电子的流向、电极反应及总反应、电解质溶液中离子的流向？,NO3-、OH-,Ag+、H+,思考与交流： 1、如何判断电解池的阴阳极？2、如何书写电解池的电极反应式？3、怎么判断阴阳离子的放电顺序（即失或得电子的顺序）？,3、电解池中阴阳极的判断,（2）根据电子流动的方向判断,（3）根据发生的反应判断,与电源负极相连的为阴极，与电源正极相连的为阳极；,电子流出的一极为阳极，电子流进的一极为阴极；,发生氧化反应的一极为阳极；发生还原反应一极的为阴极,（1）根据电源正负极判断,4、电极反应式和电解总反应式的书写,（1）阳极：,（2）阴极：,失电子的一极,发生氧化反应,需判断什么物质发生了氧化反应,生成了什么物质。,得电子的一极,发生还原反应,需判断什么物质发生了还原反应,生成了什么物质。,阳极的电极反应：4OH-4e-=2H2O+O2,阴极的电极反应：Ag+e-=Ag,总反应式 = 阳极反应式 + 阴极反应式,活性材料作电极时：（根据金属活动性）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。 用惰性电极(Pt、Au、石墨等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由易到难）是：,S 2-SO32-I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-(等含氧酸根离子）F-,1、阳极：,放电顺序：就是看失电子能力,二、常见阴阳离子放电顺序,Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+) Al3+Mg2+Na+Ca2+K+,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。,2、阴极:,阳离子在阴极上放电顺序是：,水电离产生时浓度极小,放电顺序：就是看得电子能力,课堂练习一,试写出以石墨为电极分别电解下列溶液的电极反应式和电解总反应式：1、硫酸、 2、氢氧化钠、3、硫酸钠4、硝酸铜、5、硫酸铜、6、氯化铜7、氯化钠、8、氯化铝,你发现了什么规律？,三、电解规律：,（1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型。（2）电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极析出不活泼金属，放氧生酸型。（3）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型。（4）电解活泼金属的无氧酸盐，阴极产生氢气，阳极析出非金属，放氢生碱型。,课堂练习二,从H+、Cu2+、Na+、SO42-、Cl-、OH-六种离子中选取一些恰当的组成电解质，按下列要求进行电解。（1）以碳棒为电极，使电解质质量减小，水质量不变，进行电解，则可采用的电解质是 。（2）以碳棒为电极，使电解质质量不变，水质量减小，进行电解，则可采用的电解质是 。（3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水质量都减小，进行电解，则可采用的电解质是 。,HCl CuCl2,H2SO4 Na2SO4 NaOH NaHSO4,NaCl CuSO4,课堂练习一,试写出以石墨为电极分别电解下列溶液的电极反应式和电解总方程式：1、硫酸、2、氢氧化钠、3、硫酸钠4、硝酸铜、5、硫酸铜、6、氯化铜7、氯化钠,上述溶液电解过程中溶液的pH值将如何变化？欲使上述溶液复原，应分别向上述电解后溶液中加入或通入何物质？,（1）电解时，只生成H2而不生成O2，则溶液的pH 。 （2）电解时，只生成O2而不生成H2，则溶液的pH 。（3）电解