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 化学反应与能量变化 第2单元 第3课时 电解池的工作原理及应用(一).ppt

类型溶液实例电极反应特点电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原应加入的物质放H2生碱型:活泼金属与Cl、Br等形成的无氧酸盐溶液NaCl溶液阴极:H2O放电2H2O+2e-===H2↑+2OH-阳极:电解质阴离子放电2Cl--2e-===Cl2↑电解质和水减小且生成新电解质增大氯化氢放O2生酸型:不活泼金属的含氧酸盐溶液CuSO4溶液阴极:电解质阳离子放电2Cu2++4e-===2Cu阳极:H2O放电2H2O-4e-===4H++O2↑电解质和水减小且生成新电解质减小氧化铜或碳酸铜用惰性电极电解电解质溶液的产物判断(1)水溶液中,K+、Na+、Mg2+、Al3+等离子不可能在阴极放电,即用电解相应水溶液的方法不可能得到K、Na、Mg、Al等活泼金属。(2)电解池的阴极不管是惰性电极(Pt、石墨),还是活性电极,都是电解质溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电,电极本身不可能溶解。(3)若阴极为H+放电,则阴极区c(OH-)增大;若阳极为OH-放电,则阳极区c(H+)增大;若阴极为H+放电,同时阳极为OH-放电,相当于电解水,电解质溶液浓度增大(饱和溶液例外)。(4)电解质溶液恢复原状的方法:少什么加什么,少多少加多少。【典型例题】【例题2】用石墨棒作电极,在Na+、Cu2+、Cl-、等离子中选出适当离子组成电解质,电解其溶液,写出符合条件的一种电解质的化学式。(1)当阴极放出H2、阳极放出O2时,电解质是。?(2)当阴极析出金属、阳极放出O2时,电解质是。?(3)当阴极放出H2、阳极放出Cl2时,电解质是。?(4)通过的电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极放出的气体的物质的量之比为4∶2∶1时,电解质的化学式是。?答案:(1)Na2SO4(2)CuSO4(3)NaCl(4)CuSO4解析:(1)阴极放H2生成碱,阳极放O2生成酸,所以(1)实质是电解水,即阳极H2O电离出的OH-放电,阴极H2O电离出的H+放电,故电解质是活泼金属的含氧酸盐,即Na2SO4。(2)实质是放氧生酸型,即电解质是不活泼金属的含氧酸盐,阳极H2O电离出的OH-放电,阴极为排在H+后的金属阳离子放电,即CuSO4。(3)实质是放氢生碱型,应为活泼金属的盐酸盐,即NaCl。(4)阳极放出的气体是O2,生成1molO2转移4mol电子,故金属阳离子是+2价,故电解质是CuSO4。分析电解过程的思维程序【变式训练2】为探究电解的放电规律,进行如下实验:序号阳极材料阴极材料电解质或电解质溶液阳极产物阴极产物①石墨石墨0.1mol·L-1CuCl2溶液Cl2Cu②石墨石墨0.1mol·L-1NaCl溶液Cl2H2③石墨石墨0.2mol·L-1CuSO4溶液O2Cu④铜石墨0.2mol·L-1CuSO4溶液Cu2+Cu⑤石墨石墨熔融NaClCl2Na下列说法不正确的是()。A.对比①②可知,阴极放电顺序是Cu2+H+Na+B.对比①③可知,阳极放电顺序是Cl-OH-C.对比③④可知,阳极是铜时,会先于溶液中的离子放电D.对比①⑤可知,电解得到金属只能用熔融态,不能用水溶液答案:D解析:①中阳离子是Cu2+和H+,阴极产物是Cu,放电顺序是Cu2+H+,②中阳离子是Na+和H+,阴极产物是H2,放电顺序是H+Na+,综上所述,阴极放电顺序是Cu2+H+Na+,A项正确;同理,阳极放电顺序是Cl-OH-,B项正确;根据④实验,Cu为阳极时,Cu先失去电子,C项正确;①实验中通过电解CuCl2水溶液得到金属铜单质,D项错误。课堂小结本课结束第3课时电解池的工作原理及应用(一)专题1第二单元内容索引自主预习新知导学合作探究释疑解惑课标定位素养阐释1.了解电解池的工作原理,认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。2.充分利用电解熔融态氯化钠和电解饱和食盐水等案例素材,发展学生对电解池工作原理的认识。3.能分析、解释电解池的工作原理,能设计简单的原电池和电解池。自主预习新知导学一、电解1.电解熔融氯化钠。电极名称阴极阳极电子移动方向由阳极流向电源正极,再由电源负极流向阴极离子移动方向阳离子(Na+)移向阴极阴离子(Cl-)移向阳极电极反应式2Na++2e-===2Na2Cl--2e-===Cl2↑反应类型还原反应氧化反应电解反应2NaCl2Na+Cl2↑2