化学电解池时电解原理

化学电解池时电解原理第1页/共28页原电池：将化学能转化为电能的装置。即：化学能→电能电解池：将电能转变为化学能的装置。即：电能→化学能

第2页/共28页电解水化学反应：装置图：2H2O===2H2↑+O2↑通电第3页/共28页电解电源：稳压直流电源电解电极：阳极：与电源正极相连，发生氧化反应阴极：与电源负极相连，发生还原反应电解的作用：使本来不能自发进行的氧化还原反应发生。阳极阴极第4页/共28页如何让CuCl2分解？P85实验4-2实验现象：阳极：

石墨棒上有气泡产生，该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；阴极：

石墨棒上有红色的物质（Cu）析出。第5页/共28页思考：①通电前溶液中有哪些离子？如何运动？CuCl2＝Cu2++2Cl-

四种离子（Cu2+、H+、Cl-、OH-）作无规则地自由运动。H2OH++OH-Ⅰ通电前第6页/共28页②通电后离子如何运动？电场作用下，阴阳离子作定向运动：

Cu2+、H+移向阴极；

Cl-、OH-移向阳极。③阴阳两极各发生什么反应？为什么？电极反应：阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑（氧化反应）阴极：Cu2++2e-=Cu（还原反应）总反应：－＋阴极阳极Ⅱ通电后CuCl2===Cu+Cl2↑通电放电第7页/共28页④整个电路中电子的流向如何？CCCuCl2溶液＋－阳极阴极e-e-Cl-OH-Cu2+H+Cu2++2e-=Cu（还原反应）e-2Cl-－2e-=Cl2↑（氧化反应）e-e-e-I电子：从电源的负极流出，沿导线流入电解池的阴极电子：从电解池的阳极流出，沿导线流回电源的正极第8页/共28页1、电解：在外加直流电源的作用下，电解质的阴阳离子在阴阳两极发生氧化还原反应的过程。电流是发生氧化还原反应的根源、动力。阴阳离子在做定向运动导电的同时，也就在两极发生了氧化还原反应，生成了新物质；而金属导电是由自由电子的定向运动形成，无反应发生，无新物质生成，两者有本质区别。第9页/共28页2、电解池（1）定义：把电能转化为化学能的装置。（2）组成：直流电源、两个电极、电解质溶液（3）电极：阳极：与外电源正极相连的电极，失电子，氧化反应。阴极：与外电源负极相连的电极，得电子，还原反应。（4）电极材料：惰性电极：C、Pt、Au等，不论作阴极、阳极，本身都不反应。活泼电极：Fe、Cu、Ag等，作阴极时，自身不反应，

作阳极时，自身失电子，被氧化溶解。第10页/共28页实验：电解CuCl2溶液思考：（1）阴极、阳极上的现象会不会颠倒？（2）为什么不出现电解水的现象？阳极：发生氧化反应，

还原性强的先失去电子，先放电。阴极：发生还原反应，

氧化性强的先得到电子，先放电。第11页/共28页3、离子的放电顺序：阴极：阳离子，氧化性，与金属活动顺序相反。即：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+

＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+阳极：金属电极或阴离子，还原性。除Au、Pt外的金属作电极时的放电能力＞阴离子。即：K＞Ca＞Na＞…＞Cu＞Hg＞Ag＞S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞NO3-＞SO42-＞CO32-＞…第12页/共28页4、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。①首先分析阴阳极的放电离子：

CuSO4＝Cu2++SO42-，

阴极：Cu2+＞H+

阳极：OH-＞SO42-②然后写电极反应式：阴极：Cu2++2e-＝Cu

阳极：4OH-－4e-＝O2↑+2H2OH2OH++OH-第13页/共28页③最后使得失电子数相等，两极半反应相加得总方程式：电解的离子方程式：电解的化学方程式：电解2Cu2++2H2O===2Cu+O2↑+4H+

2CuSO4+2H2O===2Cu+O2↑+2H2SO4电解第14页/共28页电解池原电池能量转换电能转化为化学能化学能转化为电能反应能否自发不自发自发电极反应失去电子氧化反应接电源正极，阳极负极得到电子还原反应接电源负极，阴极正极电解质溶液中离子的迁移方向阴离子向阳极(正极)迁移阳离子向阴极(负极)迁移阴离子向负极迁移阳离子向正极迁移电解池与原电池的比较：第15页/共28页小结：1、电解原理2、电解池3、离子的放电顺序4、电解方程式的书写第16页/共28页酸、碱、盐的水溶液

在惰性电极条件下电解的规律1、电解含氧酸（H2SO4）、可溶性碱（NaOH）、活泼金属含活氧酸盐（Na2SO4）电极反应：阴极：4H++4e-=2H2↑阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑总反应：2H2O=2H2↑+O2↑pH变化：H2SO4降低，NaOH升高，Na2SO4不变。电解物质：H2O恢复电解质原状应加物质：H2O第17页/共28页2、电解无氧酸（HCl）电极反应：阴极：2H++2e-=H2↑阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应：2HCl=H2↑+Cl2↑pH变化：升高电解物质：电解质本身恢复电解质原状应加物质：电解质本身HCl第18页/共28页3、电解不活泼金属无氧酸盐（CuCl2）电极反应：阴极：Cu2++2e-=Cu阳极：2Cl--2e-＝Cl2↑总反应：CuCl2=Cu+Cl2↑pH变化：溶液变稀，酸性减弱，pH略升高。电解物质：电解质本身恢复电解质原状应加物质：电解质本身CuCl2第19页/共28页4、电解活泼金属无氧酸盐（NaCl）电极反应：阴极：2H++2e-=H2↑阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑pH变化：生成对应碱，pH升高电解物质：H2O和电解质恢复电解质原状应加物质：对应的无氧酸HCl第20页/共28页5、电解不活泼金属含氧酸盐（CuSO4）电极反应：阴极：2Cu2++4e-＝2Cu阳极：4OH--4e-＝2H2O+O2↑总反应：

2CuSO4+2H2O=2H2SO4+2Cu+O2↑pH变化：生成对应酸，pH降低电解物质：H2O和电解质恢复电解质原状应加物质：对应的碱性氧化物CuO第21页/共28页电解质溶液电解规律（惰性电极）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CuCl2Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型如NaClⅡ与Ⅲ区：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区：电解水型如Na2SO4、H2SO4、NaOHⅠⅢⅡⅣ第22页/共28页电解的一般规律（1）无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液电解，就是其本身的电解；如：HCl、CuCl2（2）含氧酸、活泼金属的含氧酸盐、可溶性强碱溶液的电解，实质是电解水；如：H2SO4、Na2SO4、NaOH（3）活泼金属无氧酸盐、不活泼金属含氧酸盐溶液的电解，就是盐和水同时电解；如：NaCl、CuSO4第23页/共28页练习1、写出用惰性电极电解下列溶液的电极反应式和电解的离子、化学方程式：（1）HI溶液（2）H2SO4溶液（3）NaOH溶液（4）熔融NaCl（5）NaCl溶液（6）AgNO3溶液第24页/共28页2、思考：用铁作电极电解Na2SO4溶液，写出电极反应式及总的电解方程式。阳极：Fe-2e-=Fe2+

阴极：2H++2e-=H2↑总反应：Fe+2H2O===Fe(OH)2+H2↑电解第25页/共28页3、电解池中盛有饱和的Na2SO4溶液，用惰性电极和直流电源进行电解，当温度不变时，溶液电解一段时间后，下列叙述正确的是（）

A.Na2SO4溶液浓度增大有晶体析出

B.Na2SO4溶液浓度不变有晶体析出

C.Na2SO4溶液的酸性增强，pH值减小

D.Na2SO4溶液中的c(OH-)保持不变AD第26页/共28页

4、用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，然后加入P能使溶液回复电解前的状态的组是（）

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