人教版高中化学选择性必修1化学反应原理精品课件 第四章 第二节 第1课时 电解原理.ppt

重难探究?能力素养全提升探究一电极产物的判断电极反应式的书写情境探究1807年,英国化学家戴维将铂电极插入熔融的氢氧化钾中并接通直流电源时,奇迹发生了,在阴极附近产生一种银白色的金属,随即形成紫色火焰;在阳极产生一种无色气体和水蒸气。这就是发现钾元素的主要过程,在当时社会上引起轰动。(1)通电过程中能量的转化形式是什么?提示通电过程中电能转化为化学能。(2)通电过程中阴极发生反应的类型是什么?阳极发生反应的类型是什么?试写出电解过程的电极反应。(3)若将“熔融的氢氧化钾”换成KOH溶液,还能制得金属钾吗?试分析溶液中存在的离子并进行解释,写出两极的反应式。提示阴极钾元素的化合价降低,发生还原反应,则阳极发生氧化反应。阴极反应:4K++4e-＝4K,阳极反应:4OH--4e-＝O2↑+2H2O。提示不能。溶液中含有KOH电离产生的K+和OH-,还有水电离产生的少量H+和OH-,故溶液中含有K+、H+和OH-,H+的放电顺序优先于K+,因此不能制得金属钾。阴极的电极反应式:2H++2e-＝H2↑,阳极的电极反应式:4OH--4e-＝O2↑+2H2O。方法突破1.电解池阴、阳极的判断2.电极产物的判断应用体验【例1】如图所示,下列有关实验现象的描述正确的是()选项a电极b电极X溶液实验现象A石墨石墨CuCl2溶液a极质量增加,b极放出无色气体BFe石墨KNO3溶液a极质量增加,b极放出无色气体CFe石墨CuSO4溶液a极质量增加,b极放出无色气体D石墨石墨HCl溶液a极放出无色气体,b极放出无色气体答案C解析a电极为阴极,得到电子,发生还原反应,b电极为阳极,失去电子,发生氧化反应。A项,a电极上有铜生成,质量增加,b电极上有黄绿色的氯气生成,A项错误;B项,a电极上有氢气生成,质量不变,b电极上有无色的氧气生成,B项错误;C项,a电极上有铜生成,质量增加,b电极上有无色的氧气生成,C项正确;D项,a电极上有无色的氢气生成,b电极上有黄绿色的氯气生成,D项错误。归纳总结根据化学电源确定电解池的两极,对于阳极首先观察是活性电极还是惰性电极,若为活性电极,电极本身反应;若为惰性电极,需分析溶液中存在的离子,确定在两极上发生反应的离子,正确书写电极反应式。变式训练1某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在图中,下列有关分析完全正确的是()选项ABCDa电极阳极阴极阳极阴极d电极正极正极负极负极Q离子阳离子阳离子阴离子阴离子答案B解析根据电子流向可知,c是负极,d是正极,a是阴极,b是阳极,电解时,电解质溶液中阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,则Q离子是阳离子,P离子是阴离子,故B正确。探究二用惰性电极电解电解质水溶液的类型总结情境探究(1)以电解Na2SO4溶液为例,分析电解过程,并写出电极反应式和总反应。(2)利用石墨为电极电解CuCl2溶液,阴极石墨棒上逐渐覆盖了一层红色固体,在阳极石墨棒上有刺激性气味气体产生,且该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变成蓝色。说明电解过程中产生了什么物质?写出电解反应式和电极反应式。提示阴极上析出Cu,阳极产生氯气。电解反应为CuCl2Cu+Cl2↑。阳极发生反应2Cl--2e-＝Cl2↑(氧化反应),阴极发生反应Cu2++2e-＝Cu(还原反应)。方法突破用惰性电极电解电解质溶液的基本类型(1)电解H2O型:含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐电解质H2SO4NaOHNa2SO4阳极电极反应式2H2O-4e-＝O2↑+4H+4OH--4e-＝O2↑+2H2O2H2O-4e-＝O2↑+4H+阴极电极反应式4H++4e-＝2H2↑4H2O+4e-＝2H2↑+4OH-pH变化减小增大不变总反应2H2O2H2↑+O2↑复原加入物质加入H2O(2)电解电解质型:无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐电解质HClCuCl2阳极电极反应式2Cl--2e-＝Cl2↑阴极电极反应式2H++2e-＝H2↑Cu2++2e-＝CupH变化增大—总反应2HClH2↑+Cl2↑CuCl2Cu+Cl2↑复原加入物质加入HCl加入CuCl2(3)电解质和水都发生电解型:活泼金属的无氧酸盐、不活泼金属的含氧酸盐电解质NaClCuSO4阳极电极反应式2Cl--2e-＝Cl2↑2H2O-4e-＝O2↑+4H+阴极电极反应式2H2O+2e-＝H2↑+2OH-2Cu2++