电解池原理课件.ppt

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1、关于电解池原理现在学习的是第1页，共29页考试大纲考试大纲 1、理解原电池和电解池的工作原理。、理解原电池和电解池的工作原理。2、能写出常见的简单电极反应和电池反应方、能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。程式。3、认识化学在解决能源危机中的重要作用、认识化学在解决能源危机中的重要作用。现在学习的是第2页，共29页如何使图中的铁棒上析出铜，而铁的质量如何使图中的铁棒上析出铜，而铁的质量不变？不变？问题讨论：问题讨论：设计成电解池且设计成电解池且铁作阴极铁作阴极现在学习的是第3页，共29页考点一、电解池的定义、构成条件考点一、电解池的定义、构成条件1.定义：定义：(1)两个电极（活性或惰性）

2、两个电极（活性或惰性）(2)电解质溶液电解质溶液(3)直流电源直流电源 电能转化为化学能的装置为电解池，它是一个电能转化为化学能的装置为电解池，它是一个非自发非自发的氧化还原反应。的氧化还原反应。2.构成条件构成条件3.3.电极名称：电极名称：与电源负极相连的电极为与电源负极相连的电极为阴极阴极与电源正极相连的电极为与电源正极相连的电极为阳极阳极电极的判断方法？电极的判断方法？现在学习的是第4页，共29页例例1.1.判断下列装置的性质、现象、产物判断下列装置的性质、现象、产物现在学习的是第5页，共29页4.定向移动方向定向移动方向：电子、离子电子、离子“负极出电子，电子回正极负极出电子，电子回

3、正极”电解池电解池必发生必发生得电子得电子的的还原反应还原反应必发生必发生失电子失电子的的氧化反应氧化反应现在学习的是第6页，共29页 通电前，溶液中有哪些离子？运通电前，溶液中有哪些离子？运动情况如何？动情况如何？思考3.3.当离子定向移动到电极表面时，发生的是什么类当离子定向移动到电极表面时，发生的是什么类型的反应？型的反应？2.2.通电时，离子的运动情况有什么改变？通电时，离子的运动情况有什么改变？CuCl2 =Cu2+2Cl-H2O H+OH-阳离子：阳离子：Cu2+、H+移向阴极移向阴极阴离子：阴离子：SO42-、OH-移向阳极移向阳极 无规则运动无规则运动定向运动定向运动氧化还原反

4、应氧化还原反应现在学习的是第7页，共29页练习：（练习：（2007 2007 上海）某学生设计了一个上海）某学生设计了一个“黑笔写红字黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块，然后平铺在一块铂片铂片上，接通电源后，用铅笔在滤上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是是A.A.铅笔端作阳极，发生还原反应铅笔端作阳极，发生还原反应B.B.铂片端作阴极，发生氧化反应铂片端作阴极，发生氧化反应C.C.铅笔端有少量的氯气产生铅笔端有少量的氯气产

5、生D.aD.a点是负极，点是负极，b b点是正极点是正极D现在学习的是第8页，共29页（2008年高考上海化学卷）取一张用饱和的年高考上海化学卷）取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是圈呈浅红色。则下列说法错误的是(D )Ab电极是阴极电极是阴极Ba电极与电源的正极相连电极与电源的正极相连 C电解过程中水是氧化剂电解过程中水是氧化剂Db电极附近溶液的

6、电极附近溶液的pH变小变小 解析：解析：a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色，说明色，外圈呈浅红色，说明a极负极产生了极负极产生了Cl2，所以，所以a极与电极与电源的正极相连，即源的正极相连，即a为阳极，电极反应式为：为阳极，电极反应式为：2Cl-2e=Cl2，b为阴极，为阴极，2H2O4e=H22OH，所以，所以b极附近的极附近的pH增大。增大。现在学习的是第9页，共29页考点三：离子放电顺序考点三：离子放电顺序活泼金属阳极活泼金属阳极S2-I-Br-Cl-OH含氧酸根含氧酸根（1）阳极上（氧化反应）阳极上（氧化反应）(2

7、)阴极上（还原反应）阴极上（还原反应）无论是惰性电极还是金属电极都不参与电无论是惰性电极还是金属电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：子在阴极上放电顺序是：上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼的金属，其阳离子越难得到电子，但的金属，其阳离子越难得到电子，但Fe3+氧化性氧化性较较Cu2+强。强。现在学习的是第10页，共29页说出下列装置中电解池的阴阳极，写出电极反说出下列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、离子方程式。应式及总反应的化学方程式、离子方程式。

8、阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：2Cl-2e-=Cl2 2H+2e-=H2 2HCl=H2HCl=H2 +Cl+Cl2 通电通电2H2H+2Cl+2Cl-=H=H2 +Cl+Cl2 通电通电考点二：电极反应书写考点二：电极反应书写电解电解质型电解电解质型现在学习的是第11页，共29页阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：4OH-=O2 +2H2O+4e-Ag+e-=Ag通通 电电4AgNO3+2H2O=4Ag+O2 +4HNO32Br-=Br2+2e-2H+2e-=H2 通电通电2NaBr+2H2NaBr+2H2O=2NaOH+HO=2NaOH

9、+H2 +Br+Br2通电通电 4Ag+2H2O =4Ag+O2 +4H+通电通电2Br2Br-+2H+2H2O=2OHO=2OH-+H+H2 +Br+Br2现在学习的是第12页，共29页阳极：阳极：4OH-=2H2O+O2+4e-阴极阴极：Cu 2+2e-=Cu2CuSO4+2H2O =2H2 SO4+O2+2Cu 通电通电总反应：总反应：2Cu2+2H2O =4H+O2+2Cu 通电通电放氧生酸性放氧生酸性现在学习的是第13页，共29页阳极：阳极：阴极：阴极：总反应总反应：2Cl-=Cl2+2e-2H+2e-=H2 2NaCl+2H2O =H2 +Cl2 +2NaOH通电通电2Cl-+2H

10、2O =H2 +Cl2 +2OH-通电通电放氢生碱型放氢生碱型现在学习的是第14页，共29页阳极：阳极：阴极阴极：4H+4e=2H2 总反应：总反应：Na2SO4溶液溶液2H2O =2H2+O2 通电通电4OH-=2H2O+O2+4e-电解水型电解水型现在学习的是第15页，共29页阳极：阳极：阴极：阴极：4H4H+4e+4e =2H=2H2 2 H2SO4溶液溶液2H2O =2H2+O2 通电通电总反应：总反应：4OH-=2H2O+O2+4e-现在学习的是第16页，共29页4H+4e=2H2 NaOH溶液溶液阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：2H2O =2H2+O2 通电通电4OH-=2

11、H2O+O2+4e-现在学习的是第17页，共29页交流研讨交流研讨：在在CuClCuCl2溶液中有自由移动的溶液中有自由移动的CuCu2+、ClCl-、H H+、OHOH-，为什为什么只有么只有CuCu2+、ClCl-得失电子，得失电子，而而H H+、OHOH-却不能或很难在两极上得失电子却不能或很难在两极上得失电子呢？呢？在阴、阳极上，离子的放电顺序又是怎样？在阴、阳极上，离子的放电顺序又是怎样？现在学习的是第18页，共29页 从从H+、Cu2+、Na+、Cl-、SO42-五种离五种离子中选出两种离子组成电解质，按下列要子中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解，用电解质的化学式填空（使

12、求进行电解，用电解质的化学式填空（使用惰性电极电解）用惰性电极电解）（1）电 解 过 程 中 溶 液 的电 解 过 程 中 溶 液 的 p Hp H增 大 的 有增 大 的 有_ （2）电解过程中溶液的）电解过程中溶液的pH减小减小 的有的有 （3）电解过程中溶液电解过程中溶液的的pHpH不变的有不变的有 。有何规律？有何规律？NaCl HCl CuSO4,H2SO4Na2SO4练习：练习：现在学习的是第19页，共29页（1）电解时，只生成）电解时，只生成H2而不生成而不生成O2，则溶，则溶液的液的pH 。（2）电解时，只生成）电解时，只生成O2而不生成而不生成H2，则溶，则溶液的液的pH 。

13、（3）电解时，既生成）电解时，既生成H2又生成又生成O2，则实际，则实际为电解水。为电解水。若为酸性若为酸性 pH ，若碱性溶液，则溶液的若碱性溶液，则溶液的pH ，若为中性，则若为中性，则pH 。增大增大减小减小减小减小增大增大不变不变考点四：电解过程中溶液pH的变化规律现在学习的是第20页，共29页3 3.右图中右图中x x、y y分别是直流电分别是直流电源的两极源的两极,通电后发现通电后发现a a极板极板质量增加质量增加,b,b极板处有无色无极板处有无色无臭气体放出臭气体放出,符合这一情况的符合这一情况的A 练练 习习现在学习的是第21页，共29页指出下列装置的名称、电极名称，写出电极反

14、应式指出下列装置的名称、电极名称，写出电极反应式，并表示出电子移动方向。，并表示出电子移动方向。e-如何流向如何流向?e-?池池?池池?极极?极极?极极?极极现在学习的是第22页，共29页 1、用两只惰性电极插入、用两只惰性电极插入100mLCuSO4溶液溶液中，通电电解。当溶液的中，通电电解。当溶液的pH值由值由60下降到下降到20(电解过程中溶液体积变化忽略不计电解过程中溶液体积变化忽略不计)，阴极析出铜的质量阴极析出铜的质量 （）16 32 64 128 2、用惰性电极电解、用惰性电极电解M(NO3)的水溶液，当的水溶液，当阴极上增重阴极上增重ag时，在阳极上同时产生时，在阳极上同时产生

15、b L氧氧气气(标准状况标准状况)，从而可知，从而可知M的相对原子质量是的相对原子质量是 A.B.C.D.电子守恒规律应用电子守恒规律应用现在学习的是第23页，共29页 3、1LK2SO4、CuSO4的混合溶液中，的混合溶液中，c（SO42-）=2molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到（标准状况下）一段时间后，两极均收集到（标准状况下）22.4L气体，则原气体，则原溶液中溶液中 c（K）为）为 A0.5molL1 B1molL1 C1.5molL1 D2molL1D现在学习的是第24页，共29页4.4.用两支惰性电极插入用两支惰性电极

16、插入50mLAgNO50mLAgNO3 3溶液中，通电电解。溶液中，通电电解。当电解液的当电解液的PHPH值从值从6.06.0变为变为3.03.0时时(设电解时阴极没有氢设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极，电极上析出银的质量大约是：上析出银的质量大约是：A A、27mg B27mg B、54mg54mg C C、108mg D108mg D、216mg216mgB现在学习的是第25页，共29页5、下图为、下图为A直流电源，直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽

17、接通电路后为电镀槽接通电路后发现发现B上的上的c点显红色为实现铁上镀锌，接通点显红色为实现铁上镀锌，接通K后，使后，使c、d两点短路下列叙述正确的是两点短路下列叙述正确的是Aa为直流电源的负极为直流电源的负极Bc极发生的反应为极发生的反应为2H2eH2 Cf电极为锌板电极为锌板De极发生氧化反应极发生氧化反应BD 现在学习的是第26页，共29页6 6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AgAg，对该装置的，对该装置的有关叙述正确的是有关叙述正确的是 A A、P P是电源的正极是电源的正极B B、F F极上发生的反应为：极上发生的反应为：4OH4OH-4e-4e-=2H=2

18、H2 2O+OO+O2 2C C、电解时，甲、乙、丙三池中，除、电解时，甲、乙、丙三池中，除E E、F F两极外，其余电极均参两极外，其余电极均参加了反应加了反应D D、通电后，甲池的、通电后，甲池的PHPH减小，而乙、丙两池溶液的减小，而乙、丙两池溶液的PHPH不变不变 B 现在学习的是第27页，共29页7为下图所示装置中，为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段都是惰性电极，通电一段时间后，时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是极附近溶液呈红色。下列说法正确的是AX是正极，是正极，Y是负极是负极BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的PH值逐渐减小值逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的PH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 练练 习习现在学习的是第28页，共29页感谢大家观看感谢大家观看现在学习的是第29页，共29页