第1講

電解池新人教版化學(xué)選擇性必修一第四章化學(xué)反應(yīng)與電能第二節(jié)電解池視頻導(dǎo)入視頻導(dǎo)入ZnCuCuCl2溶液原電池中的能量轉(zhuǎn)化方式是什么？化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能

模塊一電解原理一、電解原理1.電解池的定義

把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置2.電解池的構(gòu)成條件

(1)直流電源陰極:與電源負(fù)極相連[還原反應(yīng)]陽(yáng)極:與電源正極相連[氧化反應(yīng)](2)陰、陽(yáng)電極(3)電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)(4)形成閉合回路一、電解原理實(shí)驗(yàn)4-2一、電解原理直流電源電極電解質(zhì)溶液電極反應(yīng)陰極:陽(yáng)極:總反應(yīng):Cu2+Cl–Cu2++2e＝Cu2Cl－－2e＝Cl2↑

CuCl2（還原反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）電解被還原得e-失e-被氧化（放出Cl2↑）

（析出Cu）CuCl2

＝Cu2++2Cl–陰極陽(yáng)極e-e-正極負(fù)極電源Cu+Cl2↑H2O

H++OH–陽(yáng)離子陰離子放電一、電解原理3.電解

使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液（熔融電解質(zhì)）而在陽(yáng)極、陰極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程叫做

電解。

電解過(guò)程可以看作外接電源提供的電能，借助電解池將還原劑的電子轉(zhuǎn)移給了氧化劑一、電解原理②一定是電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子“爭(zhēng)”得電子4.電解池電極放電順序

(1)陰極：得電子，還原反應(yīng)①電極本身不參加反應(yīng)Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+陽(yáng)離子在陰極上放電順序是：陽(yáng)離子特別注意：陰極上放電的總是溶液中的陽(yáng)離子，與電極材料無(wú)關(guān)；得電子能力（氧化性）強(qiáng)的離子先放電。Ag+>Fe3+>Cu2+>H+酸

>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>>Al3+>Mg2+>Na+

>Ca2+>K+這5種金屬離子在水中不放電，只有在熔融狀態(tài)下放電，制備單質(zhì)時(shí)只有電解熔融氯化物或熔融氧化物。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+陰極最常用的放電順序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋Ag++e-=AgCu2++2e-=CuH+2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-

酸性溶液中性或堿性溶液一、電解原理②若為惰性電極，電解質(zhì)溶液中陰離子“爭(zhēng)”失電子(2)陽(yáng)極：失電子，氧化反應(yīng)①若為金屬（非惰性）電極，電極失電子

金屬在陽(yáng)極失電子被氧化成陽(yáng)離子進(jìn)入溶液，陰離子不容易在電極上放電。S

2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

->SO42-(等含氧酸根離子）>F-陰離子的放電順序是：石墨電極、金電極、鉑電極陰離子4.電解池電極放電順序

活性電極>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－陽(yáng)極常見(jiàn)放電順序：活性電極>Cl->OH-

2Cl--2e-=Cl24OH--4e-

=2H2O+O2↑

或

2H2O-4e-=4H++O2↑堿性溶液中性或酸性溶液注意：若H+、OH－由水電離，則反應(yīng)中需寫H2O特別注意：陽(yáng)極上放電與電極材料有關(guān)！一、電解原理明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽(yáng)極氧化、陰極還原以及氧化性、還原性強(qiáng)弱判斷反應(yīng)的離子先后，最后分析得出產(chǎn)物陰陽(yáng)兩極附近有哪些離子分析電解反應(yīng)(用惰性電極時(shí))的一般思路：5.電解池電極反應(yīng)式的書寫

一、電解原理陰極陽(yáng)極氯氣銅陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：Cu2++2e-=CuCuCl2溶液例題CuCl2=Cu2++2Cl-H2OH++OH-Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+S2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

->NO3->SO42-(等含氧酸根離子)>F-

CuCl2Cu+Cl2↑總反應(yīng)：

【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】下列用惰性電極電解不同物質(zhì)的

電極反應(yīng)式中，錯(cuò)誤的是（

）A．電解飽和食鹽水

陰極：B．電解CuSO4溶液

陰極：C．電解熔融NaCl陽(yáng)極：D．電解NaOH溶液

陽(yáng)極：A課堂檢測(cè)【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】用惰性電極電解飽和食鹽水的反應(yīng)原理為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．陽(yáng)極反應(yīng)式為：2Cl--2e-=Cl2↑B．H2O為還原劑，得到電子C．電解一段時(shí)間后，溶液的pH變大D．NaOH既不是氧化產(chǎn)物也不是還原產(chǎn)物B

模塊二電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例注意：是惰性電極1.電解水型電解質(zhì)H2SO4(含氧酸)NaOH(可溶性強(qiáng)堿)Na2SO4(含氧酸強(qiáng)堿鹽)陽(yáng)極反應(yīng)式陰極反應(yīng)式pH變化復(fù)原加入物質(zhì)總反應(yīng)：2H2O

O2↑+2H2↑電解減小2H2O－4e－

＝4H++O2↑堿是：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O4H2O+4e－＝2H2↑+4OH－酸是：4H＋＋4e－==2H2↑增大不變H2O增大電解質(zhì)HCl(非含氧酸)CuCl2(非含氧酸弱堿鹽)陽(yáng)極反應(yīng)式陰極反應(yīng)式pH變化

復(fù)原加入物質(zhì)注意：是惰性電極2Cl－－2e－=Cl2↑2H＋＋2e－=H2↑Cu2＋＋2e－=CuHClCuCl23.電解質(zhì)和水都發(fā)生電解型電解質(zhì)NaCl(無(wú)氧酸強(qiáng)堿鹽)CuSO4(含氧酸弱堿鹽)陽(yáng)極反應(yīng)式陰極反應(yīng)式pH變化復(fù)原加入物質(zhì)注意：是惰性電極2Cl－－2e－=Cl2↑4H2O+4e－＝2H2↑+4OH－2Cu2＋＋4e－=2Cu增大陰極放氫生堿減小陽(yáng)極放氧生酸HClCuO2H2O－4e－

＝4H++O2↑課堂檢測(cè)答案D1.下列關(guān)于電解池的敘述中正確的是(

)A．電解池中的閉合回路僅由電子的定向運(yùn)動(dòng)形成B．電子從電源的負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向電解池的陽(yáng)極，從電解池的陰極經(jīng)導(dǎo)線流向電源的正極C．在電解質(zhì)溶液中，陰離子向陰極移動(dòng)，陽(yáng)離子向陽(yáng)極移動(dòng)D．相同時(shí)間內(nèi)，陽(yáng)離子在陰極上得到的電子數(shù)與陰離子在陽(yáng)極上失去的電子數(shù)相等課堂檢測(cè)答案B2.電解CuCl2與NaCl的混合溶液(惰性電極)，陰極上和陽(yáng)極上最先析出的物質(zhì)為（

）A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2

C．H2和O2 D．Cu和O23．（2021·湖南·常德市一中高二期中）pH=a的某電解質(zhì)溶液中，插入兩只惰性電極，通直流電一段時(shí)間后，停止電解，取出電極，將溶液搖勻，測(cè)得溶液的pH＜a，則該電解質(zhì)溶液是A．K2SO4 B．AgNO3 C．NaCl

D．NaOH【答案】B4．（2022·四川資陽(yáng)·高二期末）用惰性電極電解下列溶液，電解結(jié)束后加適量水，溶液能恢復(fù)至電解前狀態(tài)的是A．CuCl2

B．AgNO3

C．H2SO4

D．KCl【答案】C5．（2022·四川省成都市西北中學(xué)高二階段練習(xí)）將等物質(zhì)的量濃度的CuSO4和NaCl溶液等體積混合后，用石墨電極進(jìn)行電解，電解過(guò)程中溶液pH隨時(shí)間t變化的曲線正確的是(不考慮Cl2的溶解)A．

B．

C．

D．【答案】D6.用石墨棒作電極，在Na＋、Cu2＋、Cl－、SO42-等離子中選出適當(dāng)離子組成電解質(zhì)，電解其溶液，寫出符合條件的一種電解質(zhì)的化學(xué)式：(1)當(dāng)陰極放出H2、陽(yáng)極放出O2時(shí)，電解質(zhì)是__