当前位置:文档之家› 高中化学:电解池(公开课课件)

高中化学:电解池(公开课课件)


C
阴极
再接通12V直流电,观察 Cl2 现象。
Cu --
约3~5min后切断电源。
CuCl2溶液
实践探究
CuCl2= Cu2++2Cl-
1、向氯化铜溶液中通入直流电 H2O
A:理论先行
H+ + OH-
思考1:氯化铜溶液中含有哪些微粒?
阳离子:Cu2+ H+
阴离子:Cl- OH-
思考2:在通电时这些微粒各向什么区移动?
Cl-、OH- 向阳极移动。
在阳极,由于
Cl- 容易失去电子,被氧化生成 Cl2 。
阳极方程式:
2Cl- - 2e- = Cl2
;
(2)在阴极,由于 H+ 容易得到电子被还原生成 H2 .
使H2O 电离向右移动,因此阴极
PH
增大 。
OH- 浓度增大,
阴极方程式: 2H+ + 2e- = H2 。
电解
有气泡逸出 使淀粉碘化钾试纸变蓝
不能使带火星木条复燃
氯气
氧气?
①离子移动 通电前:CuCl2 = Cu2+ + 2Cl-, Cu2+、Cl-为自由移动的离子; 通电后:Cu2+ H+移向阴极, Cl- OH-移向阳极;
②电极反应:
阳极: 2Cl- - 2e- = Cl2↑(氧化反应)
阴极: Cu2+ + 2e- = Cu(还原反应)
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
电解池与原电池有哪些异同
装置
原电池
电解池
装置装
将电能转变成化学能的装 置
①活泼性不同的两电极 ①两电极接直流电源
形成 ②电解质溶液
②电解质溶液
条件 ③形成闭合回路
③形成闭合回路
电解池与原电池有哪些异同(续)
阴极: 4H ++ 4e- =2H2 ↑
变大
2H2O 电解 2H2 ↑ + O2 ↑
不 变
加 H2O
阳极
阴极
实例 NaCl




NaCl溶液
电极反应
浓度 PH 复原 值
阳极: 2Cl- - 2e- = Cl 2↑ 阴极: 2H ++ 2e- =H2 ↑
减小
增 大
加 HCl
电解
2NaCl+2H2O
总反应式:CuCl2 电解 Cu + Cl2↑
Cl- Cl- Cl-
Cu2+
Cl-
Cl-
Cu2+
Cu2+
Cl-
Ⅰ通电前 -+
阴极
阳极
Cu2+
Cl-
ClCl- Cl-
Cu2+
Cu2+ Cl-
Cl-
Ⅱ通电后
一、电解原理
1.电解: 使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起
氧化还原反应的过程,叫做电解。
2.电解池: 电能转变为化学能的装置。 C
阳极 : 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 阴极: 4H+ +4e-=2H2 ↑ 总反应:2H2O=电=解 O2↑ +2H2↑
实质:电解水
电解后溶液中溶质的质量分数 增大 ,若要恢复
原来的浓度,只需加入一定量的 水 即可。
⑵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
D.溶液的 pH 变小
练习
• 1、分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。
练习
2. 右 图 中 x 、 y 分 别 是 直 流电源的两极,通电后发 现a极板质量增加,b极板 处有无色无臭气体放出, 符合这一情况的
A
3. 根据金属活动顺序表,Cu不能发生如下反应: Cu + 2H2O=Cu(OH)2↓+ H2↑。但选择恰当电极材料 和电解液进行电解,这个反应就能变为现实。下列四 种电极材料和电解液中,能实现该反应最为恰当的是
AgNO3溶液
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑或(4H2O=4H++4OH-)
阴极:4Ag++4e-=4Ag 总反应式:4Ag++2H2O通==电4Ag +O2 ↑+4H+
三、电解规律(用惰性电极电解时)
⑴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 例如:电解硫酸钠溶液
电解CuSO4溶液
阳极 : 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 阴极: 2Cu2+ +4e-=2Cu
总反应: 2CuSO4 +2H2O电=解 2Cu+O2↑ +2H2SO4 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,需加入一定量金属氧化物。
⑷电解活泼金属的无氧酸盐溶液时,电解质和水 都有一部分被电解,如电解NaCl溶液等。
Cu2+ H+向阴极区移动; Cl- OH-向阳极区移动
思考3:猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么
样的电极反应?产物可能是哪些?
阴极区:Cu2+→Cu 阳极区: Cl-→Cl2↑
H+→H2↑ OH-→O2↑
实验结果交流
B. 实验记录
氢气?
实验现象
产物验证
产物确定
阴极
有红色固 体析出
—————

阳极
离子的浓度
电解质在水溶液中放电顺序
阴极:氧化性强的离子先得电子
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+ >Pb2+ > Sn2+ +>Fe2+>Zn2+ 浓度大时先于 H+放电 >H+ > Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 水中H+先放电
金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强,越容易得电子。
阳极:还原性强的离子先失电子
金属 > S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-
除Pt、Au
思考? 电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果:
Na2SO4 =
2Na++
2—
SO4
离子放电的顺序
H2O
阳离子
阴离子
H+ + OH—
H+ >Na+
OH->SO42-
阳极 : 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 阴极: 4H+ +4e-=2H2 ↑ 总反应:2H2O=电=解 O2↑ +2H2↑
增大
不变
HCl
阳极:2Cl- =2e-+Cl2↑ 阴极:2H++2e- =H2↑
增大
CuCl2
阳极:2Cl- = 2e- +Cl2↑ 阴极:Cu2++2e- =Cu↓
增大
NaCl
阳极:2Cl- =2e- +Cl2↑ 阴极:2H++2e- =H2↑
增大
阳极:4OH- = 4e- +O2↑+2H2O
CuSO4 阴极:2Cu2++4e- = 2Cu↓
纯铜
粗铜 阳极:Zn Fe Ni Cu
Zn→ Zn2++2eFe → Fe2++2eNi → Ni2++2eCu→ Cu2++2e-
Ag 阳极泥
CuSO4溶液
Au
阴极:
Cu2+ + 2e- → Cu
Cu2+
Cl Cl
电解氯化铜溶液实验装置
单击电子流动
电子的流向: 电子从外加电源的负极流出, 流到电解池的阴极,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
减小
H2O
HCl CuCl2 HCl CuO
电解规律(惰性电极)小结


阳极:S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+


Ⅰ与Ⅲ区:电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区:放氢生碱型 如NaCl
Ⅱ与Ⅲ区:放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 Ⅱ与Ⅳ区:电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
(2014·高考海南卷)以石墨为电极,电解 KI 溶液(其中
含有少量酚酞和淀粉)。下列说法错误的是( D )
A.阴极附近溶液呈红色
B.阴极逸出气体
C.阳极附近溶液呈蓝色
阴极:产生无色、无味气体
第一个问题:
(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,
反应方程式: Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O .
(2)避免生成物H2和Cl2混合,
因为: 混合遇火或遇强光爆炸
.
解决方法:使用离子交换膜
相关主题