1、第三节 电解池,(第二课时),一、电解：,电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。,理解：电解质溶液导电的过程就是 过程。,电解,电解是非自发地将 能转化为 能。,电,化学,1、电解池（槽）：,电能转化为化学能的装置。,2、构成电解池的条件：,（1）直流电源（2）两个电极；,（3）电解质溶液或熔融的电解质；,（4）闭合回路。,（复习回顾）,发生氧化反应,阴离子移向,阳极,(电源正极),3. 电源、电极、电极反应关系,阴极,(电源负极),发生还原反应,阳离子移向,离子放电：,阴离子失电子、阳离子得电子的过程。,电子的流向: 电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴
2、极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）,离子定向移动的方向:阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动.,惰性电极与活性电极：惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可以参与电极反应,电极产物反思,为什么不是氧气呢？,为什么不产生氢气呢？,说明：得失电子的能力不同,失电子能力：,Cl-OH-,得电子能力：,Cu2+H+,放电 能力,放电 次序,1、在AgNO3、Hg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液中，通电后，首先在阴极得到电子或放电的是什么离子？ 2、在CuCl2、CuBr2、CuI2的混合溶液中，当通
3、电后，首先在阳极失去电子或放电的是什么离子？,想一想？,Ag+,I-,阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫离子放电。,一、电解原理,影响离子放电的因素：,4.放电能力,放电较复杂，还与离子性质、溶液的浓度、电流密度等有关。,4、离子放电顺序：,1、阳离子放电（得电子）顺序：,Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+（酸） Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ （H+）（水） Al3+ Mg2+ Na+,2、阴离子放电（失电子）顺序：,氧化性,还原性,金属 S2 I Br Cl OH (水) 含氧酸根 (NO3、SO42 等) F,注意：若阳极是活性电极(石墨、金、铂之外）阳极本身失去电子
4、被氧化，阴离子不在阳极放电;若阳极是惰性电极，还原性强的阴离子在阳极放电，阴极无论什么材料，不参与电极反应。,除Pt、Au,Al3+、Mg2+、Na+不可能在水溶液中放电,其放电时的电极方程式如何写？,请注意：,活泼金属离子K+、Ca2+、Na+、 Mg2+在溶液中不会得到电子；,F-和SO42-、CO32-、NO3-等在水溶 液中一般不会 失去电子；,活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子在电极上不放电。用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子按顺序放电,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。,阳极反应（氧化反应）：与电
5、极材料有关,阴极反应（还原反应）：与电极材料无关,小结：,OH SO4 2,5、,电极反应式、电解方程式的书写：,例：,写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式，,方 法,阴极：,阳极：,、最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式；,阴极：,阳极：,4OH 4e-O2+2H2O,2Cu2+4e-2Cu,H+ Cu2+,H2O H+OH,CuSO4 Cu2+ SO4 2,、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：,、然后写电极反应式 ：,2CuO2+4H+,或 2CuSO4+2H2O,（电解化学方程式）,2CuO2+2H2SO4,2Cu2+2H2O,（电解离子方程式）,若把石墨
6、改成铜那电极反应式如何？,思考与交流 请大家分析并写出当用惰性电极电解下列溶液时，阴阳极的电极反应和总反应？HCl CuCl2 NaCl K2SCuSO4 AgNO3NaOH H2SO4,5. 书写电解方程式的注意事项,2.电极反应式符合质量守恒、电荷守恒（电子看作负电荷）,3.标明条件：通电或电解。若电解的H+或OH-来自于H2O，在总方程式中要以H2O形式存在，不能书写H+或OH-作为反应物,4.电解反应是一个氧化还原反应，是被外界强迫发生的反应一般形式为：弱氧化剂+弱还原剂 = 强氧化剂+强还原剂,1.首先看阳极材料，若阳极是活性电极阳极本身失去电子被氧化，若阳极是惰性电极，阴离子在阳极
7、放电。,总结：分析电解反应的一般思路：,明确溶液中存在哪些离子,根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物,判断阳极材料及阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序,先电离,后电解,16,（ A ）,（B）,（C）,（D）,Hg(NO3)2,AgNO3,AgNO3,Na2SO4,Ag,Cu,Cu,C,Pt,Pt,Ag,Fe,1判断A、B、C、D属于原电池的是_，属于电解池的是_；并写出下列装置的电极反应式。,D,A、B、C,负 正,阴 阳 阴 阳 阴 阳,巩固练习,1）、用石墨作电极电解CuCl2、NaCl的混合溶液片刻，阴极析出的物质是 ；阳极产物是 。 2）、两极都用银片作电极电解AgNO3时，阳极的产物
8、是 ；阴极的产物是 。,练习2:,Cu,Cl2,Ag+,Ag,3、试写出下列装置中所发生的电极反应式。,石墨 石墨 铂 铜 铁 石墨,CuSO4溶液,KBr溶液,NaNO3溶液,(A) (B) (C),3、在水中加入等物质的量的Ag+、Pb2+、 Na+、SO42-、NO3-、Cl-，将该溶液放在用惰性电极的电解池中通电片刻，则氧化产物和还原产物的质量之比为（ ） A、35.5:108 B、1:2 C、8:1 D、108:35.5,C,水,增大,增大,水,增大,减小,水,增大,不变,电解质,减小,增大,电解质,减小,电解质和水,得新电解质,增大,电解质和水,得新电解质,减小,练习4： 用惰性电
9、极分别进行下列溶液电解，写出电极反应和总反应方程式并完成下表：,5.用惰性电极进行溶液电解的规律：,5、（广东、江苏高考题）用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（ ） A 电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液 pH不变 B 电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小 C 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1:2 D 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1:1,D,6.如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确的是 A.P是电源的正极 B.F极上发生的反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O2 C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F
10、两极外，其余电极均参加了反应 D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变,B,7.用铂电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pH值均减小，而在和两极，电极产物的物质的量之比为12的是甲 乙A B C D 甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4 乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3,D,思考与交流 请大家分析下列电解一段时间后，为了使其恢复到和原来的溶液一样，应加入什么物质？ HCl CuCl2 NaCl K2S CuSO4 AgNO3 NaOH H2SO4,（HCl气体）,（ CuCl2 ）,（HCl气体）,（H2S气体）,（CuO）
11、,（Ag2O）,（H2O）,（H2O）,1、用石墨电极电解硫酸铜溶液，一段时间后断开电路，要使溶液恢复到电解前的浓度应向其中加入（ ） A CuSO4 B H2O C CuO D Cu(OH)2,课堂练习,C,2、用用石墨电极电解1mol/LNaCl溶液，一段时间后，此时NaCl溶液浓度变为0.5mol/L,要使溶液恢复到电解前的浓度应向其中加入（ ）,A、NaCl(s) B、H2O C、通入HCl气体 D盐酸,C,练习3：如图所示，X、Y分别是直流电源的电极，通电后发现A极质量增加，B极处有无色、无臭的气体放出。符合这一情况的是（ ）,A,思考？,如何判断电解池的阴阳极呢？,与正极相连的一极
12、,电子流入的一极,阴离子移向的一极,产生Cl2或O2的一极,质量减小的一极,阳极,练习1.为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是 AX是正极，Y是负极 BX是负极，Y是正极 CCuSO4溶液的PH值逐渐减小 DCuSO4溶液的PH值不变,AC,练习2、500mL含KNO3和Cu（NO3）2两种溶质的溶液，其中c（NO3-）=6.0mol/L,用铂电极电解一段时间后在两个电极上均生成22.4L气体(标准状况)。假定电解前后溶液的体积仍为500mL，下列说法正确的是（ ） A 溶液中c(K+)为2mol/L B 上述过程中共转移电子4mol C
13、电解得到铜的物质的量为0.5mol D 电解后溶液中 c(H+)为2mol/L,1、用石墨作电极电解CuCl2、NaCl的混合溶液片刻，阴极析出的物质是 ；阳极产物是 。 2、两极都用银片作电极电解AgNO3时，阳极的产物是 ；阴极的产物是 。,练习2:,Cu,Cl2,Ag+,Ag,3、试写出下列装置中所发生的电极反应式。,石墨 石墨 粗铜 纯铜 纯铜 铁,CuSO4溶液,CuSO4溶液,CuSO4溶液,(A) (B) (C),三、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,电解后溶液中溶质的质量分数
14、 ，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Na2SO4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，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 2eCl2,阴极： 2H+ +2e H2 ,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 有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液 等。,阳极 ： 4OH4e2H2O +O2,阴极： 2Cu2+ +4e2Cu,电解后原溶液中溶质的
15、质量分数减小，若要恢 复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。,电解CuSO4溶液,、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水 都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。,电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢 复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。,阳极 (C)： 2Cl 2eCl2,阴极 (C)： 2H+ +2e H2 ,电解质溶液用惰性电极电解的示例：,含氧酸,H2SO4,强碱,NaOH,活泼金属的含氧酸盐,Na2SO4,无氧酸,HCl,阳极：4OH- 4e- = O2+2H2O阴极：4H+ + 4e- = 2H2,减小,增大,不变,H2O,阳极：2Cl- 2e- = Cl2 阴
16、极：2H+2e- = H2,增大,HCl,不活泼金属的无氧酸盐,CuCl2,阳极：2Cl- 2e- = Cl2 阴极：Cu2+2e- = Cu,增大,CuCl2,活泼金属的无氧酸盐,NaCl,阳极：2Cl- 2e- = Cl2 阴极：2H+2e- = H2,增大,HCl,不活泼金属的含氧酸盐,CuSO4,阳极：4OH- 4e- = O2+2H2O 阴极：2Cu2+4e- = 2Cu,减小,CuOH？,CuO,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
17、 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,水,增大,增大,水,增大,减小,水,增大,不变,电解质,减小,增大,电解质,减小,电解质和水,得新电解质,增大,电解质和水,得新电解质,减小,练习1： 用惰性电极分别进行下列溶液电解，写出电极反应和总反应方程式并完成下表：,5.电极反应式的书写和注意事项,1. 写出用石墨电极电解硫酸铜溶液的电极反应式及总离子反应式,2. 写出用铜做电极电解硫酸铜溶液的电极反应式,阳极,4OH-4e- = 2H2O+O2,阴极,2Cu2+4e- = 2Cu,总反应式,阳极 ( Cu )：,阴极 ( Cu )：,Cu 2e Cu2+,Cu2+ + 2e Cu,
