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第三节电解池(第1课时)
1.理解电解原理。
2.了解电解池的结构,会书写电极反应式。
不用洗衣粉洗衣机彻底改变了传统洗衣机理念,在给消费者带来全新健康生活方式的同时,也为商家带来了巨大的市场蛋糕。你知道这种不用洗衣粉的洗衣机的洗涤原理吗?
提示:不用洗衣粉的洗衣机是通过机器自带的电解液分离衣服中的脏物,从而将衣物洗涤干净.干净环保洗衣机在选择不用洗衣粉程序时,自来水被电解为弱碱性水和弱酸性水。弱酸性水具有消毒杀菌作用.漂洗过程中选择消毒功能时,弱酸性水注入洗涤桶内,对衣物进行杀菌消毒。
电解原理
1.电解。
使电流通过______________而在两个电极上引起__________________的过程.
2.电解装置及原理。
(1)定义:将__________转化为__________的装置.
(2)构成。
①____________。
②______________________。
③两个电极
阴极与电源________极相连。
阳极与电源________极相连。
(3)装置。
CuCl2溶液的电解
(4)电极反应式.
阴极
__________________,发生________反应
阳极
____________________,发生________反应
总反应
Cu2++2Cl-eq\o(=====,\s\up7(电解))Cu+Cl2↑
(5)电子流向.
电源__________eq\o(――→,\s\up7(e-))电解池__________
电解池__________eq\o(――→,\s\up7(e-))电源__________
自主思考:电解质溶液导电时,一定会有化学反应发生吗?
答案:1.电解质溶液氧化还原反应
2.(1)电能化学能
(2)外加电源电解质溶液或熔融电解质负正
(4)Cu2++2e-===Cu还原2Cl--2e-===Cl2↑氧化
(5)负极阴极阳极正极
自主思考
提示:一定有。因为电解池就是由电能转变成化学能的装置,溶液导电,电极上一定有电极反应.
一、电解池阴阳极的判断及电极反应式的书写
1.阴、阳极的判断。
2.电解池中电极反应式和总反应式的书写:阳极→电子流出→失去电子→发生氧化反应;阴极→电子流入→得到电子→发生还原反应.以石墨电极电解CuCl2溶液为例:
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑(氧化反应)
阴极:Cu2++2e-===Cu(还原反应)
总反应:CuCl2eq\o(=====,\s\up7(电解))Cu+Cl2↑
用惰性电极电解电解质水溶液,除了电解质溶液外,要注意增加水电离的H+和OH-,并对离子分组排序,即阳离子放电顺序和阴离子放电顺序两组。按照各组首先放电的离子书写电极反应式。合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式.
二、电解产物的判断
1.阳极产物的判断.
(1)活性金属电极
电极金属失电子溶解,生成对应金属阳离子。
(2)惰性电极(Pt、Au、C)
阴离子失电子,生成对应非金属单质。
阴离子放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。
2.阴极产物的判断。
与电极材料无关,直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+在溶液中不放电)。
阴、阳离子的放电顺序不是绝对化的,放电情况与离子性质、溶液浓度、电流和电极材料有关。在理解以上放电顺序时要特别注意,如Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+在H+浓度较小时,放电能力排在H+前面,在H+浓度较大时,放电能力排在H+后面.Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+只在熔融状态下放电,在水溶液中不放电.
3.用惰性电极电解电解质溶液的规律小结。
类型
电解质
特点
实例
电极反应式
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
阴极
阳极
电解
水型
含氧酸
H2SO4
4H++4e-===2H2↑
4OH--4e-===2H2O+O2↑
2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通电))
2H2↑+O2↑
增大
减小
加水
可溶性
强碱
NaOH
增大
活泼金
属含氧
酸盐
KNO3
不变
电解
电解
质型
无氧酸
HCl
2H++2e-
===H2↑
2Cl--2e-
===Cl2↑
2HCleq\o(=====,\s\up7(通电))
H2↑+Cl2↑
减小
增大
加氯
化氢
不活泼
金属无
氧酸盐
CuCl2
Cu2++2e-
===Cu
2Cl--2e-
===Cl2↑
CuCl2eq\o(=====,\s\up7(通电)
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