总复习第20讲——电解池.doc

教学课题 电解池 教学目标 了解电解池的概念 掌握电解池的形成条件 掌握电解池的工作原理、电极反应式的书写 教学重点与难点 重点：电解池的形成条件 电解池的工作原理、电极反应式的书写 难点：电解池的工作原理、电极反应式的书写 教学过程 知识梳理 电解池 考点1：电解池的概念及其工作原理 （一）电解池的概念 1.电解池——将电能转化为化学能的装置 2.电解——使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程 （二）电解池的形成条件 ①有两个电极插入电解质溶液（或熔融状态的电解质）中 ②两极连接直流电源 ③形成闭合回路 （三）电解池的工作原理： 电解池的电路工作原理： 1.阴极上——电子从外接直流电源的负极流出，经导线到达电解池的阴极，电解池中的阳离子移向阴极，并在阴极获得电子而被还原，发生还原反应； 2.阳极上——电解池中的阴离子移向阳极，并在阳极上失去电子（或活泼阳极失去电子）而被氧化，发生氧化反应，失去的电子经导线向外接直流电源的正极流入。 3．电解池的电极和电极反应： 阳极：失去电子，发生氧化反应 阴极：得到电子，发生还原反应 例1　如图，是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列判断正确的是(　　) 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 　关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是(　　) A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性2：电极反应式的书写 1.先查电极电极材料，并确定电解池中的离子种类 如用惰性电极电解CuSO4溶液：溶液中：CuSO4=Cu2++SO42—；H2O H++OH-。 溶液中存在Cu2+、H+、OH—、SO42—共4种离子。 2.根据阴离子（或阳离子）的放电顺序确定优先发生氧化（或还原）反应的离子（或其它物质）。 惰性电极为惰性材料，不参加反应，因此在电极上的放电顺序为： 阴极上的放电（还原）能力： Cu2+＞H+　 即Cu2+先放电生成Cu 阳极上的放电（氧化）能力： OH—＞SO42—， 即OH—先放电生成O2 所以电极反应式： 阴极：　2Cu2++4e—=2Cu 阳极：　4OH-－4e—＝2H2O+O2↑ 溶液中余下的H+和SO42—结合成新物质H2SO4。 3.由电极反应产物来确定电解方程式中的反应物，并写出电解方程式 如上述反应中产物是Cu、O2和H2SO4，则由原子守恒知，反应物为CuSO4和H2O，因此用惰性电极电解CuSO4溶液的电解方程式为： 2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 4.电极上的放电顺序规律 　⑴阳极放电顺序 活性电极＞S2—＞I—＞Br—＞Cl—＞OH—＞含氧酸根(NO3－,SO42－等)＞F— ⑵阴极放电顺序 Ag+＞Fe3+＞Cu2+＞H+(酸)＞Fe2+＞Zn2+＞H+(水)＞Al3+＞Mg2+ ⑶一般惰性电极不发生氧化反应，常见的惰性电极有：石墨（或碳棒）、铂（Pt)电极等 研究电解CuCl2的实验 实验：现象—一极有气泡，检验为氯气；另一极有红色的物质析出，分析为铜。 ：要分析此现象我们得研究此装置，首先看电极。 阳极—--与电源正极相连 阴极—--与电源负极相连 隋性电极：只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au) (Cu/Ag) 问：通电前和通电时分别发生了怎样的过程？ 通电前：CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH- 通电中：阳离子（Cu2+,H+）向阴极移动被还原； 阴离子（Cl-,OH-）向阳极移动被氧化 即在电极上分别发生了氧化还原反应，称电极反应。 2．电极反应( 阳氧阴还 ) 2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) Cu2++2e-=Cu(还原)___________________ 放电：阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。 3．电解(外加直流电)(被动的不是自发的)的过程叫电解。 例2：回收利用炼铜工业产生的排放物，既能 节约资源，又能保护环境． （1）用氨水吸收尾气中的SO2后，再加入硫酸，可获得SO2和(NH4)2SO4两种产品．相关反应的化学方程式为________、________． （2）烟灰中金属元素以硫酸盐和氧化物形态存在，其中锌、铅的含量最大，其次为铜、铁等．烟灰的回收利用工艺如下： ①“沉铜”可得到单质铜，该步骤应加入的试剂是________． ② “一次浸取”铜浸出率较低，原因是烟灰中部分铜元素以________（填化学式