苏教版高中化学选择性必修1化学反应原理精品课件 专题1 第二单元 第3课时 电解池的工作原理及应用.ppt

答案(1)①负②阳③←(2)①2Cl--2e-==Cl2↑②2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑③Cu-2e-==Cu2+解析d极附近显红色,说明d为阴极,电极反应式为2H2O+2e-==H2↑+2OH-,c为阳极,电极反应式为2Cl--2e-==Cl2↑,Y池电解NaCl溶液的总反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;直流电源中a为正极、b为负极,Z池中f为阴极、e为阳极,电极反应式分别为Cu2++2e-==Cu、Cu-2e-==Cu2+,电子流动方向由e→d。本课结束3.分析电解问题的基本方法思路(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。(2)再分析通电前溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H+和OH-)。(3)然后根据通电后,阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,结合放电顺序分析谁先在电极放电。(4)判断电极产物,正确书写电极反应式要注意遵循原子守恒和电荷守恒。(5)结合题目要求分析电解时的各种变化情况,如两极现象、离子浓度的变化、pH变化等。4.书写电解池电极反应式需注意的问题(1)阳极材料不同,电极反应式可能不同。用惰性电极电解饱和食盐水2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-用铜作为电极电解饱和食盐水Cu+2H2OH2↑+Cu(OH)2↓(2)要注意电解质溶液中未参与放电的离子是否可与放电后生成的离子发生反应。用惰性电极电解饱和食盐水2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-用惰性电极电解MgCl2溶液Mg2++2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓用惰性电极电解AlCl3溶液2Al3++6Cl-+6H2O3Cl2↑+3H2↑+2Al(OH)3↓应用体验【例2】用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内的物质),一定能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是()A.AgNO3[AgNO3]B.NaOH[H2O]C.KCl[KCl]D.CuSO4[Cu(OH)2]答案B解析A项:4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3,反应后脱离反应体系的物质是Ag和O2,所以应当加入适量Ag2O才能复原;B项:相当于2H2O2H2↑+O2↑,反应后脱离反应体系的是H2和O2,加入适量水可以复原;C项:2KCl+2H2O2KOH+H2↑+Cl2↑,反应后脱离反应体系的是H2和Cl2,应通入适量HCl气体才能复原;D项:若CuSO4未电解完,发生反应2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑,反应后脱离反应体系的是Cu和O2,加入适量CuO可以复原。考题点睛变式训练2用石墨作为电极电解CuCl2和KCl混合溶液,电解初期阴极和阳极分别析出的物质是()A.H2、Cl2B.Cu、Cl2C.H2、O2 D.Cu、O2答案B解析本题考查离子放电顺序,溶液中有Cu2+、K+、H+、Cl-及OH-五种离子,得电子能力:Cu2+H+K+,失电子能力:Cl-OH-,所以电解初期,阴极的电极反应式为Cu2++2e-==Cu,阳极的电极反应式为2Cl--2e-==Cl2↑,故选B。探究三电解原理的应用情境探究电解原理在工业生产中应用广泛,如工业上用电解饱和氯化钠溶液的方法来制取氢氧化钠(NaOH)、氯气(Cl2)和氢气(H2),并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。在日常生活中我们使用的炊具、餐具、锁、螺丝等,覆盖在其表面的金属都是通过电镀镀上的。电镀就是利用电解原理在某些金属或其他材料的表面镀上一薄层其他金属或合金的过程,从而起到防止金属氧化(如锈蚀)、提高耐磨性、反光性、光滑性及增进美观等作用。(1)电解氯化钠溶液时,如何用简便的方法检验产物?提示阳极产物Cl2可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,阴极产物H2可以通过点燃检验,NaOH可以用酚酞溶液检验。(2)电解氯化钠溶液的产物之间可能发生哪些化学反应?工业生产中,是怎样避免这些反应发生的?简述其原理。(3)电镀时,若用镀层金属作为阳极材料,电镀液中的阳离子浓度是否会发生明显的变化?提示NaOH会与Cl2反应生成NaCl、NaClO和H2O,影响NaOH的纯度和产量,H2和Cl2混合遇明火会发生爆炸。采用阳离子交换膜电解槽电解氯化钠溶液,阳离子交换膜只允许阳离子(Na+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通过,把电解槽隔