電解原理課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

第四章化學(xué)反應(yīng)與電能第二節(jié)電解池第二課時(shí)

電解原理【思考1】怎么判斷電解池的陰陽極？【思考2】CuCl2溶液存在：Cu2+、Cl-、H+、OH-。為什么只有Cu2+在得電子，Cl-在失電子？離子得失電子的能力不同。二、陰、陽兩極的放電順序陰、陽兩極放電順序取決于電極材料、電解質(zhì)溶液中離子本身性質(zhì)（得失電子能力）。1.電極材料：根據(jù)電極本身是否參與反應(yīng)分為惰性電極和活性電極。惰性電極(C、Pt、Au)：作陰、陽極材料只起導(dǎo)電作用，不參與反應(yīng)?；钚噪姌O(除Pt、Au外的其余金屬)：活潑金屬作陰極不參與反應(yīng)，作陽極，金屬失電子被氧化。陽極常見放電順序：活性電極>Cl->OH-

2.陽極放電順序金屬失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)若為活性電極：若為惰性電極(Pt、Au、C等)：僅溶液中的陰離子放電活潑金屬＞S2-＞I

-＞Br

-＞Cl

-＞OH-＞

含氧酸根離子(SO42-等)＞F-S2-＞I

-＞Br

-＞Cl

-＞OH-＞

含氧酸根離子(SO42-等)＞F-水溶液中不放電【小結(jié)】失電子能力3.陰極放電順序溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽離子放電，與電極材料無關(guān)Ag+＞Hg2+>Fe3+>Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+

氧化性強(qiáng)的離子先放電：水溶液中不放電，熔融態(tài)放電陽離子得電子能力即越活潑的金屬，其陽離子越難得電子這4種金屬離子濃度較大時(shí)，先于H+放電。Fe3+得電子能力比Cu2+強(qiáng)，F(xiàn)e3++e-=Fe2+小結(jié)：陰極最常用的放電順序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋三、電極方程式的書寫①根據(jù)電源或信息判斷陰陽兩極②明確溶液中存在哪些離子，并分成陽離子組和陰離子組首先看電極材料、然后判斷離子的放電順序③判斷陰陽兩極的放電順序④根據(jù)陽極氧化，陰極還原完成電極反應(yīng)式⑤在得失電子數(shù)相等的前提下把陰陽兩電極反應(yīng)式相加得總反應(yīng)式。(注明電解或通電)弱電解質(zhì)的須保持分子形式小結(jié)：看電極→找離子→分陰陽→排順序→寫反應(yīng)

例：寫出用惰性電極電解NaCl溶液的電極反應(yīng)式

H2OH++OH—

NaCl＝Na++Cl-

離子放電的順序陽離子陰離子H+>Na+Cl-

>OH－總反應(yīng)：2Cl－+2H2O===Cl2↑+H2↑+2OH-

電解陽極：陰極：2Cl－－2e－=Cl2↑2H2O+2e-=H2↑+2OH-

練習(xí)1：以石墨碳棒為電極，請(qǐng)寫出分別電解下列溶液時(shí),在陰、陽兩極上發(fā)生的電極反應(yīng)式及總的化學(xué)方程式。(1)Na2SO4

溶液:(2)CuSO4溶液:陽極：2H2O-4e-=4H++O2↑

陰極：2Cu2++4e-＝2Cu電解總反應(yīng)式：2Cu2++2H2O==Cu+O2↑+4H+陽極：2H2O-4e-=4H++O2↑陰極：2H2O+2e-=H2↑+2OH-總反應(yīng)方程式：2H2O==O2↑+2H2↑電解(4)用銀作陽極電解硫酸鈉溶液。陽極(Ag)：___________________；陰極：___________________；總反應(yīng)：

___________________________；練習(xí)2：(3)

用銅作陽極電解稀硫酸。陽極(Cu)：___________________；陰極：___________________；總反應(yīng)：

___________________________；2H++2e-=H2↑Cu-2e-=Cu2+Cu+H2SO4===CuSO4+H2↑電解用銀做電極電解硫酸鈉2Ag-2e-=2Ag+2Ag+2H2O

===2AgOH

+H2↑電解2H2O+2e-=H2↑+2OH-

分組對(duì)抗：以石墨碳棒為電極，請(qǐng)寫出分別電解下列溶液時(shí),在陰、陽兩極上發(fā)生的電極反應(yīng)式及總的化學(xué)方程式。

第一組：K2SO4

溶液:

第二組：H2SO4溶液:

第三組：NaOH溶液:四、常見電解類型（用惰性電極電解）類型電解質(zhì)反應(yīng)式溶液pH復(fù)原方法電解水型H2SO4NaOHNa2SO4電解電解質(zhì)型CuCl2陰極：_______________________陽極：_______________________總反應(yīng)：_____________________變小變大不變加適量水Cu2++2e-

===Cu2Cl--2e-

===Cl2↑CuCl2

====Cu+Cl2↑電解變大加CuCl2(s)陰極：_________________________陽極：_________________________總反應(yīng)：_______________________4H++4e-

===2H2↑4OH--4e-

===2H2O+O2↑2H2O====2H2↑+O2↑電解類型電解質(zhì)反應(yīng)式溶液pH復(fù)原方法放H2生堿型NaCl陰極：_________________________陽極：_________________________總反應(yīng)：_______________________

放O2生酸型CuSO4陰極：_________________________陽極：_________________________總反應(yīng)：_______________________2H++2e-

===H2↑2Cl--2e-

===Cl2↑2Cu2++4e-

===2Cu4OH--4e-

===2H2O+O2↑2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑電解2CuSO4+2H2O===2Cu+2H2SO4+O2↑電解變小變大通入HCl(g)加CuO復(fù)原方法小結(jié)：缺什么，補(bǔ)什么；缺多少，補(bǔ)多少。練習(xí)3：在如圖所示的裝置中，若通直流電5min時(shí)，銅電極質(zhì)量增加2.16g。請(qǐng)回答下列問題：(1)Y電極為直流電源的___________極。(2)B中陽極的電極反應(yīng)式為___________。(3)C中pH變化：___________(填“增大”、“減小”或“不變”)。(4)A中反應(yīng)的方程式為___________。若A中KCl溶液的體積是200mL，電解后，溶液的pH為___________(設(shè)電解前后溶液體積不變)。