1.2.2 电解池的工作原理及应用 课件(苏教版选修4).ppt

(4)电解原理应用于：①氯碱工业，②铜的电解精炼，③电镀，④电冶金。 (5)电化学计算的常用原则：①阴、阳两极得失电子守恒，②串联电路通过电子数目相同。 点击下图进入“课下30分钟演练” * (1)两极分别放出H2和O2，即H＋和OH－放电，实质是电解H2O，水中的溶质起导电作用而又不改变H＋和OH－放电的顺序，它可以是HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2、Ba(OH)2中的任意一种，但不能是BaSO4。(2)阴极析出金属，即Ag＋或Cu2＋放电；阳极放出O2，即OH－放电。水中的溶质可以是AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4中的任意一种，但不能是Ag2SO4。(3)两极生成了等物质的量的气体，则放电的离子应是Cl－和H＋。水中的溶质可以是HCl、BaCl2中的任意一种。 2．电解时电极产物的判断 (1)阳极产物的判断： 首先看电极，如果是活性电极(除Pt、Au、石墨之外的金属电极)，则电极材料失电子，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则看溶液中的离子的失电子能力。此时根据阴离子放电顺序加以判断(放电顺序即为失电子能力顺序)。 阳极上的放电顺序：S2－I－Br－Cl－OH－含氧酸根离子F－。 (2)阴极产物的判断： 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(按得电子顺序)：Ag＋Hg2＋Fe3＋Cu2＋H＋(酸)Pb2＋Sn2＋Fe2＋Zn2＋H＋(H2O)Al3＋Mg2＋Na＋Ca2＋K＋。 [例1]　(2012·福建六校联考)右图是 电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石 墨电极。则下列有关判断正确的是(　　) A．a为负极，b为正极 B．d为阳极，c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 [解析]　本题考查电解原理。外电路电子流向和电流方向恰好相反。据电流方向判断a为正极，b为负极，c为阳极，d为阴极。电解CuCl2溶液的电极反应式为：阳极(c电极)2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极(d电极)Cu2＋＋2e－===Cu，故C正确。 [答案]　C (1)一般中学阶段遇到的在水溶液中电解时阴极产物判断的情况，根据放电顺序：Ag＋Fe3＋Cu2＋H＋……即可解决问题。 (2)当溶液中Fe2＋、Zn2＋浓度很大时，Fe2＋、Zn2＋先放电，其次是H＋放电。 (3)Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融状态下放电，在水溶液里不放电。 1．用惰性电极电解电解质溶液的基本类型 电解质溶液浓度的变化 溶液pH变化 电解质溶液复原的方法 增大 减小 加水 增大 不变 类型 电解质特点 实例 电极反应式 电解电解质型 无氧酸 HCl 2H＋＋2e－===H2↑ 2Cl－－2e－===Cl2↑ 不活泼金属无氧酸盐 CuCl2 Cu2＋＋2e－===Cu 2Cl－－2e－===Cl2↑ 电解方程式 电解质溶液浓度的变化 溶液pH变化 电解质溶液复原的方法 2HCl H2↑ ＋Cl2↑ 减小 增大 加氯化氢 CuCl2 Cu ＋Cl2↑ 加氯化铜 2．电极反应式和电解反应(总反应)式的书写 (1)根据给出的两个电极反应式，写总反应式。 已知两个电极反应式，写总反应式时，要使两个电极反应式得失电子数相等，将两式相加，消去相同的化学式即可。 (2)给出总反应式，写出电极反应式。 书写电极反应式的步骤一般分为四步： ①列物质、标得失；②选离子、配电荷；③配个数、巧用水；④两式加、验总式。 (3)根据信息给予的知识，写电极反应式和总反应式。 [例2]　(2011·全国大纲卷)用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使用电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的 (　　) A．CuSO4　　　　　　 B．H2O C．CuO D．CuSO4·5H2O [答案]　C (1)若阴极为H＋放电，则阴极区c(OH－)增大；若阳极区OH－放电，则阳极区c(H＋)增大；若阴、阳极同时有H＋、OH－放电，相当于电解水，电解质溶液浓度增大(饱和溶液例外)。 (2)电解质溶液恢复原状的方法：“少什么，加什么，少多少，加多少”。 1．电解的有关计算常涉及的问题 (1)两极产物的定量计算；