高一化学电解池精选文档.ppt

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1、高一化学电解池本讲稿第一页，共二十四页装置装置原电池原电池电解池电解池实例实例原理原理形成条件形成条件电极名称电极名称电子流向电子流向电流方向电流方向电极反应电极反应能量转化能量转化应用应用发生氧化还原反应，从而形成电流发生氧化还原反应，从而形成电流电流通过引起氧化还原反应电流通过引起氧化还原反应两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、合回路、自发发生氧化还原反应自发发生氧化还原反应电源、电极（惰性或非惰性）、电解质电源、电极（惰性或非惰性）、电解质（水溶液或熔融态）（水溶液或熔融态）由电极本身决定由电极本身决定正极正极：流入电子：流入电子负

2、极负极：流出电子：流出电子由外电源决定由外电源决定阳极阳极：连电源正极连电源正极阴极阴极：连电源负极连电源负极（外电路）负极（外电路）负极正极正极电源负极电源负极阴极阴极阳极阳极电源正极电源正极（外电路）正极（外电路）正极负极负极电源正极电源正极阳极阳极阴极阴极电源负极电源负极负极：负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）（氧化反应）正极：正极：2H+2e-=H2（还原原应）（还原原应）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)化学能化学能电能电能电能电能化学能化学能设计电池、金属防腐设计电池、金属防腐氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼

3、氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼铜锌原电池铜锌原电池电解氯化铜电解氯化铜回忆与思考回忆与思考1:原电池与电解池的比较原电池与电解池的比较本讲稿第二页，共二十四页阴极：阴极：阳极：阳极：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+(酸）酸）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+（水）（水）Al3+Mg2+Na+Ca2+K+活性电极（除活性电极（除Pt、Au）S2IBrClOH含氧酸含氧酸F回忆与思考回忆与思考2:放电顺序放电顺序金属活动顺序的逆顺序金属活动顺序的逆顺序首先考虑电极材料首先考虑电极材料本讲稿第三页，共二十四页u 一、惰性电极电解以下物质一、惰性电极电解以下物质3、电解活泼金属的无氧酸盐、不活泼金

4、属的、电解活泼金属的无氧酸盐、不活泼金属的含氧酸盐溶液含氧酸盐溶液如：如：CuSO4、NaCl、AgNO3等等1、含氧酸、可溶性碱、活泼金属的含氧酸盐、含氧酸、可溶性碱、活泼金属的含氧酸盐如：如：H2SO4、NaOH、KNO3等等2、电解无氧酸（、电解无氧酸（HF外）、不活泼金属的外）、不活泼金属的无氧酸盐（无氧酸盐（F-外）溶液外）溶液如：如：CuCl2、HCl、HBr等等本讲稿第四页，共二十四页阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极阳极(OH-SO42-):4OH-4e-=2H2O+O2实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原H2SO4阴极阴极(H+):4H+4e-=2H2变大变大变

5、变小小加加H2O2H2O=2H2+O2通电通电第一组：电解第一组：电解H2SO4本讲稿第五页，共二十四页阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极阳极(OH-):4OH-4e-=2H2O+O2实例实例电极反应电极反应浓浓度度PH值值复原复原KOH阴极阴极(H+K+):4H+4e-=2H2变变大大变变大大加加H2O2H2O=2H2+O2通电通电第一组：电解第一组：电解KOHKOH本讲稿第六页，共二十四页阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极阳极(OH-SO42-):4OH-4e-=2H2O+O2实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4阴极阴极(H+Na+):4H+4e-=2H2变大变

6、大不不变变加加H2O2H2O=2H2+O2通电通电第一组：电解第一组：电解Na2SO4本讲稿第七页，共二十四页规律总结一：规律总结一：电解含氧酸、可溶性碱、活泼金属的含氧酸盐电解含氧酸、可溶性碱、活泼金属的含氧酸盐溶液，相当于电解水，电解质本身不被电解。溶液，相当于电解水，电解质本身不被电解。电解后阴阳极分别产生氢气与氧气，电解后阴阳极分别产生氢气与氧气，电解质的浓度增大。电解质的浓度增大。练习练习:书写电解书写电解NaOH溶液溶液电极方程式与总方程式电极方程式与总方程式?本讲稿第八页，共二十四页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CuCl2CuCl2C

7、u+Cl2电解阳极阳极:(Cl-OH-):2Cl-2e-=Cl2阴极阴极(Cu2+H+)：Cu2+2e-=Cu减小减小加适量加适量CuCl2晶体晶体第二组：电解第二组：电解CuCl2增增大大本讲稿第九页，共二十四页阴极阴极阳极阳极碘碘氢气氢气实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原HI2HII2+H2阳极阳极:(I-，OH-):2I-2e-=I2阴极阴极(H+)：2H+2e-=H2减小减小增增大大通入通入适量适量HI第二组：电解第二组：电解HI溶液溶液电解本讲稿第十页，共二十四页规律总结二：规律总结二：电解电解无氧酸、无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液，不活泼金属的无氧酸盐溶液，相当于电

8、解电解质本身。相当于电解电解质本身。电解质溶液的浓度减小电解质溶液的浓度减小本讲稿第十一页，共二十四页第三组：电解第三组：电解NaCl阴极阴极阳极阳极氢氢气气氯气氯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(Cl-OH-):2Cl-2e-=Cl2阴极阴极(Na+H+):2H+2e-=H22NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2减小减小增增大大通入通入适量适量HCl电解本讲稿第十二页，共二十四页阴极阴极阳极阳极氧氧气气铜铜实例实例电极反应电极反应浓浓度度PH值值复原复原CuSO42CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4阴极阴极(Cu2+H+):2Cu2+4e-

9、=2Cu减小减小加适量加适量CuO固体固体第三组：电解第三组：电解CuSO4阳极阳极(SO42-OH-):4OH-4e-=2H2O+O2减减小小电解本讲稿第十三页，共二十四页规律总结三：规律总结三：电解活泼金属的无氧酸盐、不活泼金属的电解活泼金属的无氧酸盐、不活泼金属的含氧酸盐溶液，相当于水与电解质同时被电解。含氧酸盐溶液，相当于水与电解质同时被电解。电解后溶液呈酸性或碱性电解后溶液呈酸性或碱性练习练习:分别写出电解硝酸银溶液和氯化钾溶液分别写出电解硝酸银溶液和氯化钾溶液的电极方程式与总反应方程式。的电极方程式与总反应方程式。本讲稿第十四页，共二十四页u二、活性电极（石墨、铂、金以外的金属）二

10、、活性电极（石墨、铂、金以外的金属）电解质溶液的放电顺序电解质溶液的放电顺序阳极：阳极金属失去电子变成相应的阳极：阳极金属失去电子变成相应的 离子进入的溶液中离子进入的溶液中阴极放电顺序与惰性电极相同阴极放电顺序与惰性电极相同思考：思考：若以铜为阳极，铁为阴极，电解氯化铜溶液，若以铜为阳极，铁为阴极，电解氯化铜溶液，情况又如何？情况又如何？本讲稿第十五页，共二十四页电解质溶液电解规律（惰性电极）电解质溶液电解规律（惰性电极）阳极：阳极：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根含氧酸根 F-与与区：区：电解本身型电解本身型 如如CuCl2、HI与与区：区：放氢生碱型放氢生碱型 如如NaCl与与区：区

11、：放氧生酸型放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3与与区：区：电解水型电解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH阴极：阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+本讲稿第十六页，共二十四页电解质溶液用惰性电极电解规律的归纳物质类型实例电解类型pH变化复原方法酸含氧酸无氧酸(除HF）强碱盐活泼金属含氧酸盐无氧酸盐不活泼金属含氧酸盐无氧酸盐H2SO4电解水电解水加水加水HCl电解本身电解本身加本身加本身NaOH电解水电解水NaNO3电解水电解水加水加水加水加水CuSO4放氧生酸放氧生酸NaCl放氢生碱放氢生碱CuCl2电解本身电解本身加相应酸加相应

12、酸加相应金加相应金属氧化物属氧化物加本身加本身本讲稿第十七页，共二十四页1、分析电解反应的一般思路（惰性电极）、分析电解反应的一般思路（惰性电极）明确溶液中存在哪些离子明确溶液中存在哪些离子根据根据阳极氧化阳极氧化，阴极还原阴极还原分析得出产物分析得出产物阴阳两极附近有哪些离子阴阳两极附近有哪些离子小结小结注意离子放电顺序注意离子放电顺序2、电解方程式的书写、电解方程式的书写本讲稿第十八页，共二十四页练习练习1、（、（2004年广东、广西年广东、广西化学化学）PHa的某电解质溶液中，插入两支的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液惰性电极通直流电一段时间后，溶液的的pHa，则

13、该电解质可能是（，则该电解质可能是（）A、NaOHB、H2SO4C、AgNO3D、Na2SO4A本讲稿第十九页，共二十四页2 2、（、（20032003广东）用惰性电极实现电解，下列广东）用惰性电极实现电解，下列 说法正确的是（说法正确的是（）A A、电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故、电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故 溶液溶液p Hp H不变不变B B、电解稀氢氧化钠溶液，要消耗、电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OHOH，故，故 溶液溶液pHpH减小减小C C、电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出、电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出 产物的物质的量之比为产物的物质的量之比为1:21:2D D、

14、电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出、电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出 产物的物质的量之比为产物的物质的量之比为1:1 1:1 D本讲稿第二十页，共二十四页3 3、（、（20022002上海化学）某学生想制作一种家用环保型上海化学）某学生想制作一种家用环保型 消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使液，通电时，为使ClCl2 2被完全吸收，制得有较强杀菌被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是名称和消毒液的主要成分判断正确的

15、是A A、a a为正极，为正极，b b为负极；为负极；NaClONaClO和和NaClNaClB B、a a为负极，为负极，b b为正极；为正极；NaClONaClO和和NaClNaClC C、a a为阳极，为阳极，b b为阴极；为阴极；HClOHClO和和NaCl NaCl D D、a a为阴极，为阴极，b b为阳极；为阳极；NaClONaClO和和NaClNaClB本讲稿第二十一页，共二十四页4为下图所示装置中，为下图所示装置中，a、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AX是正极，是正极，Y是负

16、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 XYbPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC本讲稿第二十二页，共二十四页5 5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，对该装置 的有关叙述正确的是的有关叙述正确的是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=2H2 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两极两极 外，

17、其余电极均参加了反应外，其余电极均参加了反应D D、通电后，甲池的、通电后，甲池的PHPH减小，而乙、丙两池溶液减小，而乙、丙两池溶液 的的PHPH增大增大B本讲稿第二十三页，共二十四页6(1)右图的装置会出现什么现象？并完成右图的装置会出现什么现象？并完成电极反应式和总反应式。电极反应式和总反应式。(2)左边烧杯为左边烧杯为_装置，装置，右边烧杯为右边烧杯为_装置。装置。当当Zn减轻减轻0.65g时，左边时，左边烧杯的碳棒增重烧杯的碳棒增重_g，右边烧杯的左边碳棒为右边烧杯的左边碳棒为_极，产生的气体为极，产生的气体为_mol，右边烧杯的，右边烧杯的右边碳棒为右边碳棒为_极，在极，在标状下产生的气体为标状下产生的气体为_mL。本讲稿第二十四页，共二十四页