第三节 电解池(1)

1、12 0 2 22 0 2 2 年年 5 5 月月 1 1 日 星 期 日日 星 期 日2 原电池是将化学能转化成电能原电池是将化学能转化成电能的装置。我们能不能设计一种装置，的装置。我们能不能设计一种装置，将电能转化成化学能呢？将电能转化成化学能呢？3一、电解原理一、电解原理实验实验42 在在U U形管中注入形管中注入CuClCuCl2 2溶液，插入两根溶液，插入两根石墨电极（见图），把石墨电极（见图），把湿润的碘化钾淀粉试纸湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电正极相连放在与直流电正极相连的电极（阳极）附近。的电极（阳极）附近。接通直流电源，观察接通直流电源，观察U U形管内的现象和试纸颜形管内

2、的现象和试纸颜色的变化。色的变化。CuCl2阴极阴极 阳极阳极- +4 阳极：阳极：有气有气泡，有刺激性气味，泡，有刺激性气味，并能使并能使 湿润的湿润的KI-KI-淀淀 粉试纸变蓝粉试纸变蓝（ClCl2 2) ) 阴极：阴极：碳棒碳棒上有一层红色物上有一层红色物质析出（质析出（CuCu）阴极阴极阳极阳极CuCl2溶液溶液+ -现象：现象：5实验分析：实验分析：通电前：通电前：分析电解质溶液中的离子情况分析电解质溶液中的离子情况 阳离子阳离子：H H+ +、CuCu2+2+ 阴离子阴离子：OHOH- -、ClCl- - 做无规则运动做无规则运动通电后：通电后： （1 1）确定电极名称：）确定电

3、极名称： 阳极阳极（接电源正极）（接电源正极） 阴极阴极（接电源负极）（接电源负极） 与电极材料无关与电极材料无关 6 阳极阳极：2Cl- - 2e- = Cl2 氧化反应氧化反应 阴极阴极：Cu2+ + 2e- = Cu 还原反应还原反应（2 2）判断离子的放电顺序：）判断离子的放电顺序： 阳离子阳离子：CuCu2+2+HH+ + 阴离子阴离子：ClCl- -OHOH- -（4 4）分析电解质溶液的变化情况：）分析电解质溶液的变化情况： CuCl2 Cu+Cl2 电解电解总反应式：总反应式：氯化铜溶液浓度降低氯化铜溶液浓度降低阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电阳离子移向阴极放电，阴离子移

4、向阳极放电（3 3）判断电极产物并书写电极反应）判断电极产物并书写电极反应: :7电解电解: :使使电流电流通过通过电解质溶液电解质溶液而在而在阴阳阴阳 两极两极引起引起氧化还原反应氧化还原反应的过程。的过程。电解池电解池: :借助借助氧化还原反应氧化还原反应，把，把电能电能转化转化 为为化学能化学能的装置的装置. .构成条件构成条件: : (1) (1)外加直流电源外加直流电源 (2)(2)与电源相连的两个电极：与电源相连的两个电极： 接电源正极的为阳极，发生接电源正极的为阳极，发生氧化反应氧化反应 接电源负极的为阴极，发生接电源负极的为阴极，发生还原反应还原反应 (3)(3)电解质溶液或熔

5、融的电解质电解质溶液或熔融的电解质 (4)(4)形成闭合回路形成闭合回路 8电子从外加电源的负极流出，流到电解池电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）溶液中移动）阳离子阳离子向向 阴极阴极移动移动, , 阴离子阴离子向向 阳极阳极移动移动. .电子的流向电子的流向: :离子定向移动的方向离子定向移动的方向: :9 惰性电极惰性电极( (铂、金、石墨铂、金、石墨) )： 仅仅导电，不参与反应仅仅导电，不参与反应 活性电极（除铂、金外的金属）：活性电极（除铂

6、、金外的金属）： 既可以导电、又可以参与电极反应既可以导电、又可以参与电极反应惰性电极与活性电极：惰性电极与活性电极：10离子放电顺序：离子放电顺序： 阴离子失去电子或阳离子得到电子的阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。过程叫放电。 活性材料作电极时：活性材料作电极时：金属在阳极失电金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。在电极上放电。 用惰性电极用惰性电极(Pt(Pt、AuAu、石墨、钛等、石墨、钛等) )时：时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：S 2-SO32-I -Br -

7、Cl -OH -NO3 -SO42-(等等含氧酸根离子）含氧酸根离子）F-阳极：阳极：11AgAg+ +FeFe3+3+CuCu2+2+HH+ +PbPb2+2+SnSn2+2+FeFe2+2+ZnZn2 2+ +(H+) AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+ +CaCa+ +KK+ +注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按生变化，相同时按H+,不同时按不同时按（H+） 无论是惰性电极还是活性电极都不参与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。电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。 阴极阴极: :阳离子

8、在阴极上放电顺序是：阳离子在阴极上放电顺序是：12电解规律电解规律阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜实例实例电极反应电极反应 浓度浓度pH值值复原复原CuCl2 阳极：阳极：2Cl-2 e- =Cl2阴极：阴极：Cu2+ 2e-=2Cu减小减小增大增大CuCl2CuCl2溶液溶液 CuCl2 Cu+Cl2 电解电解13阳极阳极阴极阴极氧氧气气氢氢气气实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4 实例实例电极反应电极反应 浓度浓度pH值值复原复原Na2SO4 阳极阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 阴极阴极: 4H + 4e- = 2H2 变大变大不不变变加加H2ONa

9、2SO4溶液溶液2H2O 2H2 + O2 电解电解14阳极阳极阴极阴极氯氯气气氢氢气气实例实例电极反应电极反应 浓度浓度pH值值复原复原NaCl 阳极阳极: 2Cl- - 2e- = Cl 2阴极阴极: 2H + 2e- = H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 电解电解增增大大 加加HClNaCl溶液溶液15实例实例电极反应电极反应浓度浓度pH值值复原复原CuSO4阳极阳极阴极阴极氧氧气气铜铜阳极阳极: 4OH- 4e- =2H2O+O2 阴极：阴极：Cu2+ 2e- =Cu减小减小 加加CuOCuSO4溶液溶液 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO

10、4电解电解复原可以分两种情况讨论复原可以分两种情况讨论16电解规律（惰性电极）小结电解规律（惰性电极）小结 阳极：阳极：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- 与与区：电解本身型区：电解本身型 如如CuClCuCl2 2 、HClHCl与与区：放氢生碱型区：放氢生碱型 如如NaCl与与区：放氧生酸型区：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3与与区：电解水型区：电解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH阴极：阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+171.1.如上图所示，通电后如上图所示，通电后A A极上析出极上析出

11、AgAg，对该装，对该装置的有关叙述正确的是（置的有关叙述正确的是（ ）A.PA.P是电源的正极是电源的正极B.FB.F极上发生的反应为：极上发生的反应为： 4OH4OH- - - 4e- 4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.电解时，甲、乙、丙三电解时，甲、乙、丙三池池 中，除中，除E E、F F两极外，两极外，其余其余 电极均参加了反应电极均参加了反应D.D.通电后，甲池的通电后，甲池的PHPH减小，减小， 而乙、丙两池溶液的而乙、丙两池溶液的pH pH 不变不变B 反馈练习反馈练习- +阴阳阴阳 阴阴 阳阳 阴阴 阳阳182.2.用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，用铂电

12、极电解下表中各组物质的水溶液，电解一段时间以后，甲、乙两池中溶液的电解一段时间以后，甲、乙两池中溶液的pHpH值值均减小均减小，而在，而在和和两极，电极产物两极，电极产物的物质的量之比为的物质的量之比为1 12 2的是的是( ) ( ) ABCD甲甲KOHH2SO4 Na2SO4CuSO4乙乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 甲甲 乙乙D阳阳 阴阴 阳阳 阴阴193.3.为下图所示装置中，为下图所示装置中，a a、b b都是惰性电极，都是惰性电极，通电一段时间后，通电一段时间后，b b极附近溶液呈红色。极附近溶液呈红色。下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ）A AX X是正极，是正极，Y Y是负极是负极B BX X是负极，是负极，Y Y是正极是正极C CCuSOCuSO4 4溶液的溶液的pHpH值逐渐减小值逐渐减小D DCuSOCuSO4 4溶液的溶液的pHpH值不变值不变a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC + -阳阳 阴阴 阳阳 阴阴204.4.用两支惰性电极插入用两支惰性电极插入500mLAgNO500mLAgNO3 3溶液中，溶液中，通电电