化学选修四电解池.ppt

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1、第四章第三节电解池原电池化学能—电能电解池电能—化学能外加电源区别两装置:有外加电源——电解池无外加电源——原电池稀H2SO4FeC稀H2SO4CuC原电池电解池一、工作原理(电解CuCl2为例)CCCuCl2溶液e-阴极e-阳极阴极(聚集e-)Cu2+,H+Cu2++2e-=Cu(还原反应)阳极Cl—,OH—2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)总反应式:CuCl2Cu+Cl2↑电解电解是个强制性发生的氧化还原反应!二、电极特点:电极判定e—流向对应反应效果阴极阳极连电源负极连电源正极输入e—输出e—与电极活泼性,电解液均

2、无关!e—流向:电源负极——阴极••••••••••••••••阳极——电源正极阳离子聚集e—带负电阴离子溶液为内电路导线为外电路二、电极特点:电极判定e—流向对应反应效果阴极阳极连电源负极连电源正极输入e—输出e—溶液中的阳离子得e—发生还原反应惰性电极(C、Pt、Au等)溶液中的阴离子失e—发生氧化反应活性电极(Fe、Cu、Ag等)阳极自身失e—溶解发生氧化反应阴极m不变阳极m减小阳氧阴还与电源正极相连的是电解池的阴极B.在电解槽的阳极发生氧化反应C.阳离子向阴极移动D.电子从电源的负极沿导线流入阴极E阴极阳极均不参加反

3、应F阴极上必有物质析出,质量增加G阳极不一定参加反应溶液中阴阳离子定向移动导电——两极发生氧化还原反应——生成新物质金属导电——自由电子的定向运动——无反应发生——无新物质生成两者有本质区别!思考:电解池,原电池内部溶液的导电与金属导电有何不同?三、构成电解池的条件:①直流电源:是电解的动力和根源电极与电源负极相连的电极为阴极与电源正极相连的电极为阳极②电解质溶液或熔融电解质;③形成闭合的回路电解池与原电池比较:①直流电源②电解质溶液或熔融态③闭合回路①活泼性不同的两电极②电解质溶液③闭合回路④••••形成条件电能——化学能

4、化学能——电能定义装置实例电解池原电池装置电源负极→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负极正极导线练习1、分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。下列左右是相同装置吗?AB4.右图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关的判断正确的

5、是()A.a为负极,b为正极B.a为阳极,b为阴极C.电解过程中,d电极质量增加D.电解过程中,氯离子浓度不变C5.下列关于电解槽的叙述中不正确的是()与电源正极相连的是电解槽的阴极与电源负极相连的是电解槽的阴极C.在电解槽的阳极发生氧化反应D.电子从电源的负极沿导线流入阴极A7.在原电池和电解池的电极上发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的有()①原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应②原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应③原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应④原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应①②B.①④C.③

6、④D.②③D阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。四、电极方程式的书写:影响离子放电的因素:离子得失电子的能力离子的浓度1.放电:电解池电极反应规律(阳氧阴还)(1)阴极:得电子,还原反应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:失电子,氧化反应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”失电子阴极:氧化性强的离子优先得电子结论:金属越不活泼的(金属活动顺序表靠后的)对应阳离子氧化性越强,越容易得电子。金属>S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO

7、42->F-阳极:还原性强的离子优先失电子电极上放电顺序:掌握除Pt、AuAg+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+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等溶液阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极:4H++4e-=2H2↑总反应:2H2O==O2↑+2H2↑电解电解后溶液中溶质的质量分数,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:Na2

8、SO4溶液增大水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--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑总反应:2HCl==Cl2↑+H2

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