电解池的工作原理及应用教师卷素材.docx

第二课时　电解池的工作原理及应用(教师卷)一．电解池组成“三条件”：①外接直流电源和两个电极；②电解质溶液；③导线连接形成闭合回路。练习:判断下列装置是否属于电解池：A BC D电极反应式：（阳氧阴还）电解CuCl2反应：阴极：；阳极：；总反应：；(1)阴极：与电源极相连，电子，反应； ①电极本身不参加反应 ②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子(2)阳极：与电源极相连，电子，反应；①若为金属（非惰性）电极，电极失电子 ②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子 （3）离子放电顺序：过程叫放电。二．电镀池组成“三要素”：(1)镀层金属作阳极；(2)待镀金属制品作阴极；(3)含镀层金属离子的可溶性盐溶液作电解质溶液。三．电解池阴、阳极“四特点”：阳极—外接电源正极—流出电子—发生氧化反应—阴离子移向阴极—外接电源负极—流入电子—发生还原反应—阳离子移向四．离子放电“两顺序”(惰性电极)：阳极：S2－I－Br－Cl－OH－阴极：Ag＋Fe3＋Cu2＋H＋(酸)Sn2＋Zn2＋Fe2＋H＋(H2O)Al3＋电解池的工作原理一．电解和电解池二．电解池的工作原理(1)电解熔融氯化钠：(2)电解CuCl2溶液：装置现象反应方程式阴极有红色物质析出Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)阳极有黄绿色气体生成2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)总电池反应CuCl2Cu＋Cl2↑1．电解池阴、阳极的判断2．电极产物的判断(1)阳极产物“两眼看”：(2)阴极产物：无需看电极材料，因为电极本身不参与反应，溶液中的阳离子放电(氧化性顺序)：Ag＋Fe3＋Cu2＋H＋(酸)Sn2＋Zn2＋Fe2＋H＋(H2O)Al3＋Mg2＋Na＋。1．下列关于电解池的说法正确的是(　　)A．电源的负极就是阴极B．与直流电源正极相连的是电解池的阴极C．与直流电源负极相连的电极上发生还原反应D．阳极上发生还原反应解析：与电源的负极相连的极是阴极，与正极相连的极是阳极，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应。答案：C电解原理的应用1．氯碱工业现象电极反应式反应类型阴极生成气体2H＋＋2e－===H2↑还原反应阳极生成气体2Cl－－2e－===Cl2↑氧化反应总反应式2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑2．电镀(以镀铜为例)3．电解精炼铜4．电冶金(冶炼金属Na、Mg、Al)惰性电极电解“三规律”(1)“三类型”规律：①可溶性强碱(如NaOH)电解“水”。电极反应总反应：2H2O2H2↑＋O2↑。结果：c(碱)增大，pH增大。②酸：a．含氧酸(如H2SO4)电解“水”(电极反应同①)结果：c(酸)增大，pH减小。b．无氧酸(如HCl)电解“电解质”电极反应总反应：2HClH2↑＋Cl2↑。结果：c(HCl)减小，pH增大。③盐：a．活泼金属的含氧酸盐(如Na2SO4)电解“水”(反应同①)结果：c(Na2SO4)增大。b．不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)电解“电解质”电极反应总反应：CuCl2Cu＋Cl2↑。结果：c(CuCl2)减小。c．活泼金属的无氧酸盐(如NaCl)电解“电解质＋水”电极反应总反应：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。结果：“放H2生碱”，pH增大。d．不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4)电解“电解质＋水”电极反应总反应：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4结果：“放O2生酸”，pH减小。(2)溶液酸碱性规律：(3)电解质溶液复原规律：电解质溶液电解一段时间后，若要恢复原溶质和浓度，则应遵循“少什么，加什么”的规律，如惰性电极电解2 mol NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2，从溶液中逸出的是1 mol H2和1 mol Cl2，因此，就应向原溶液中通入2 mol HCl。【归纳总结】(一)（1）电解的四种类型（惰性电极）：（2）电解质溶液浓度复原：加入物质与电解产物的反应必须符合电解方程式生成物的化学计量数。（3）电解时pH的变化：电极区域：阴极H+放电产生H2，破坏水的电离平衡云集OH－，阴极区域pH变大；阳极OH－放电产生O2，破坏水的电离平衡云集H+，阳极区域pH变小。电解质溶液：电解过程中，既产生H2，又产生O2，则原溶液呈酸性的pH变小，原溶液呈碱性的pH变大，原溶液呈中性的pH不变（浓度变大）；电解过程中，无H2和O2产生，pH几乎不变。如电解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性），一旦CuCl2全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。电解过程中，只产生H2，pH变大。电解过程中，只产生O2，pH变小。（4）电极方程式的书写：①先看电极；②再将溶液中的离子放电顺序排队，依次放电；③注意要遵循电荷守恒，电子得失的数目要相等。（二）电解原理的应用1、铜的电解精炼2、阳极（粗铜