【化学课件】电解池

1、第三节电解池演示实验：电解CuCl2溶液现象：电流表指针发生偏转与电源正极相连的电极上有气泡析出，与电源负极相连的电极上有红色物质析出通电前，溶液中有哪些离子？运动情况如何？思考3.当离子定向移动到电极表面时，发生的是什么类型的反应？2.通电后，离子的运动情况有什么改变？CuCl2 = Cu2+ + 2Cl- H2O H+ + OH- 阳离子：Cu2+、H+ 移向阴极阴离子：Cl-、OH-移向阳极 无规则运动定向运动氧化还原反应4、指出该装置中电解池的阴阳极，写出电极反应式及总反应的化学方程式。阳极：2Cl- _ 2e- = Cl2 阴极：Cu 2+ 2e- = Cu总反应：CuCl2 Cu

2、+Cl2 离子在电极上失去或者获得电子，发生氧化还原反应，这个过程叫做放电。 使电流通过电解质溶液（或熔融的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。 一、电解池 1、电解：2、电解池:3、工作原理： 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 电离：电解质在水溶液或熔融状态下离解成自由移动离子的过程。 H+OH-阴极阳极2 Cl- - 2e- = Cl2 (氧化反应)Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应)总反应：CuCl2 Cu +Cl2电解阳离子得电子，放电e-e-阴离子失电子，放电氧化性强的先得电子还原性强的先失电子电子流向：电源负极阴极 阳极电源正极电流流向：电源正

3、极阳极阴极电源负极能量转化：电能化学能离子流向：阳离子阴极 阴离子阳极电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。电源负极电解池阴极 溶液中的阳离子在阴极获得电子同时溶液中的阴离子向阳极移动在阳极表面失去电子电子沿阳极回到电源正极在电解过程中是如何形成闭合回路的？ ClClClClCuCu+ -阳 阴4、构成电解池的条件(1)直流电源(2)电解质溶液或熔化的电解质(3)两极（可以相同，也可以不同）其中与电源正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。(4) 形成闭合回路阴、阳极的判断与电源正极相连与电源负极相连阳极阴极发生氧化反应发生还原反应阳离子移向阴离子移向电解必须建立在电

4、离的基础上 发生氧化还原反应生成了新物质 只产生自由移动的离子 电解质电离成为自由移动的离子CuCl2=Cu2+2Cl- 电解质电离后再通直流电电解质溶于水或受热融化状态联系 特点 过程 条件电解 电离 电离与电解的比较阴阳离子定向移动，在两极上失得电子成为原子或分子 CuCl2=Cu+Cl2电解电解池与原电池有哪些异同两电极接直流电源电解质溶液形成闭合回路活泼性不同的两电极电解质溶液形成闭合回路形成条件将电能 转变成化学能的装置将化学能 转变成电能的装置定义装置实例电解池原电池装置电解池与原电池有哪些异同(续)电源负极电解池阴极电解池阳极电源正极电子流向阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子或

5、电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子电极反应阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）电极名称电解池原电池装置负极 正极导线5、电极产物的判断(1)阳极产物的判断 活性电极做阳极，(Ag以前金属)，电极本身失电子 惰性电极做阳极，失电子的是溶液中的阴离子。 阳极上的放电顺序： 活泼金属电极 S2IBrClOH 含氧酸根离子 F(2)阴极产物的判断 与电极材料无关，溶液中的阳离子得电子。 阴极上阳离子的放电顺序是：放电由易到难掌握K+Ca2+Na+Mg2+Al3+H+(

6、H2O)Zn2+Fe2+Sn2+ Pb2+H+(酸)Cu2+ Fe3+ Hg2+Ag+注意: 离子放电顺序与电极材料离子本身的氧化性还原性及离子浓度等因素有关.(1)离子浓度相同或相近时,由离子的放电顺序确定.如:用惰性电极电解0.1mol/LAgNO3与0.1mol/LCu(NO3)2混合溶液 ,Ag先析出,Cu后析出.又如:用惰性电极电解0.1mol/LFeCl3和0.1mol/LCuCl2混合溶液,阴极初始反应为:Fe3+e-=Fe2+,开始并没有Cu析出.(2)离子浓度不同,将影响离子放电顺序.如: 电解1mol/LZnCl2溶液,Zn2+先放电, 电解浓度均为1mol/LZnCl2和

7、盐酸混合溶液,则H+先放电.二、电解规律(用惰性电极电解时) 电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液阳极 ： 4OH4e2H2O +O2阴极： 4H+ +4e2H2 总反应：2H2O O2 +2H2 电解 电解后溶液中溶质的质量分数 ，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的 即可。实质：电解水例如：电解硫酸钠溶液增大水电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液(氟化物除外），如电解盐酸、CuCl2溶液等 电解后溶液中溶质的质量分数 ，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的 (通入一定量的HCl气体)阳极： 2Cl 2

8、eCl2阴极： 2H+ +2e H2 总反应：2HCl Cl2 + H2 电解例如：电解盐酸实质：电解质本身被电解减小溶质电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。阳极 ： 4OH4e2H2O +O2阴极： 2Cu2+ +4e2Cu总反应： 2CuSO4 +2H2O 2Cu+O2 +2H2SO4 电解 电解后原溶液中溶质的质量分数 ，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量 。电解CuSO4溶液减小金属氧化物电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水都被电解，如电解NaCl溶液等。 电解后原溶液中溶质的质量分数 ，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量

9、的 。阳极 (C)： 2Cl 2eCl2阴极 (C)： 2H+ +2e H2 总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+ Cl2 + H2 电解减小HCl电解类型 举 例 电极反应 溶液pH变化 溶液复原方法 物质类别 实例 水电解含氧酸H2SO4 强碱NaOH 活泼金属的含氧酸盐 Na2SO4 溶质电解无氧酸 HCl 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl2 溶质和水同时电解活泼金属的无氧酸盐 NaCl 不活泼金属的含氧酸盐 CuSO4 电解质溶液用惰性电极电解的规律小结： 阳极：4OH-4e-=O2+2H2O阴极：4H+4e-=2H2阳极2Cl-2e- =Cl2阴极：2H+2e-=H2阳极2Cl-2

10、e-=Cl2阴极：Cu2+2e-=Cu阳极2Cl-2e- = Cl2阴极：2H2O+2e=H2+2OH- 阳极：4OH-4e-=O2+2H2O阴极：2Cu2+4e-=2Cu减小增大不变增大增大减小H2OHClCuCl2 HClCuO电解水型！电解溶质型！放氧生酸型！放氢生碱型！练习：关于电解氯化铜溶液时的pH变化问题，化学界有以下两种不同的观点：理论派认为，电解氯化铜溶液后溶液的pH升高；实验派经过多次精确的实验测定证明电解氯化铜溶液时pH的变化有如图所示的曲线关系。(1)电解前氯化铜溶液的pH处于A点的原因（离子方程式表示）(2)理论派所持观点的理论依据_.(3)实验派的结论是_;他们所述“

11、精确的实验”是通过_来测定溶液的pH的。你持何观点？你所持观点的理由是_.（1）Cu2+2H2O Cu(OH)2+2H+ （2）因为Cu2+2e= Cu，使Cu2+水解平衡向左移动，c(H+)减少，pH上升。（3）溶液的pH值降低 pH计 同意实验派观点；理由是CuCl2电解生成 Cu和Cl2， Cl2+H2O HCl+HClO，使溶液酸性增强，pH降低。思考： 指出下图装置的名称，说出可能观察到的现象，写出电极名称及电极反应的化学方程式，标出装置中的电流方向。铁棒石墨棒石墨棒石墨棒稀硫酸CuCl2 溶液练习：某水溶液中含有等物质的量浓度的Cu(NO3)2和NaCl，以惰性电极对该溶液进行电解，分阶段写出电解反应的化学方程式。解析：第一阶段阳极：2Cl2e=Cl2阴极：Cu22e=Cu第二阶段阴极：2Cu24e=2Cu阳极：4OH4e=O22H2O第三阶段阴极：4H4e=2H2阳极：4OH4e=O22H2O将电极反应式合并可得电解反应的化学方程式。2.采用惰性电极从NO3-、SO42-、Cl-、Cu2+、Ba2+、Ag+、H+等离子