1.3电能转化为化学能-电解（第2课时电解原理的应用）-高二化学同步精品课堂（鲁科版2019选择性必修1）

第一章 化学反应与能量变化 1.3电能转化为化学能-电解 （第2课时电解原理应用 ） 二、电解原理的应用（一） 1、什么叫电解？ 2、什么叫电解池？ 3、判断阴、阳极的方法有哪些？ 温故知新 （一）电解食盐水 【预习提示】 1、预测电解食盐水的现象是有哪些？ 2、电解食盐水的产物是什么？ 3、在电解食盐水时，溶液中各离子的移向何极？ 4、在电解食盐水的过程中，溶液的PH值如何变化？ 实验 ：用惰性（石墨）电极电解饱和氯化钠溶液 现象： 阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸变蓝（Cl2) 阴极：有气泡，周围溶液变成红色 阴极 阳极 氯 气 饱和NaCl溶液 周围溶液变红色 氢气 阳极 ： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极 ：2H+ +2e－＝ H2 ↑ 总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH+ H2↑+ Cl2↑ 通电 阴极产物 阳极产物 氯碱工业 总结 1、并不是所有离子都能在电极上发生反应 2、电极反应发生时，电极附近溶液组成发生变化 3、哪种离子先放电和离子的氧化性或还原性相对强弱有关 离子的放电顺序 阴离子 ： 阳离子 ： 与金属活动顺序相反。即 K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+ Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ 、Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+. 得电子能力依次增强 活性电极﹥阴离子。即： 失电子 能力依次减弱 Cu 、 Hg 、 Ag ﹥S2－、I － 、 Br －、 Cl －、 OH － ﹥ （ NO3 －、SO4 2－ 含氧酸根） ﹥ F － 若阳极是金属(金属活动顺序表Ag以前)，溶液中的阴离子一律不放电，而是电极材料失电子 。若阳极是惰性(Pt、Au、石墨)，则放电顺序如下：S2－、I － 、 Br －、 Cl －、OH － ﹥ （ NO3 －、SO4 2－ 含氧酸根） ﹥ F － 分析电解反应的一般思路： 明确电极材料和溶液中存在哪些离子 根据离子放电顺序和阳极氧化，阴极还原的特点分析得出产物，写出电极反应式 分析阴阳两极附近有哪些离子 （二）、电解规律的讨论：(用惰性电极电解时) C或Pt C或Pt ⑴、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐 溶液时，实质上是电解水。如电解H2SO4、HNO3 NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为： 阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑ 总反应：2H2O＝＝ O2↑ +2H2↑ 电解 电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复 原来的浓度，只需加入一定量的水即可。 ⑵、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。 如电解盐酸、CuCl2溶液等时 电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复 原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(通入一 定量的HCl气体) 阳极： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极： 2H+ +2e－＝ H2 ↑ 总反应：2HCl＝＝ Cl2↑ + H2↑ 电解 电解盐酸 ⑶、电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都 有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液 等。 阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 2Cu2+ +4e－＝2Cu 总反应： 2CuSO4 +2H2O ＝ 2Cu+O2↑ +2H2SO4 电解 电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢 复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。 电解CuSO4溶液: ⑷、电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水 都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。 电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢 复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。 阳极 (C)： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极 (C)： 2H+ +2e－＝ H2 ↑ 总反应：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+ Cl2↑ + H2↑ 电解 电解 类型 举 例 电极反应 溶液pH变化 溶液复原方法 物质类别 实例 水 电 解 含氧酸 H2SO4 强碱 NaOH 活泼金属的含氧酸盐 Na2SO4 溶 质 电 解 无氧酸 HCl 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl2 溶质和水同时电解 活泼金属的无氧酸盐 NaCl 不活泼金属的含氧酸盐 CuSO4 3.电解质溶液用惰性电极电解的规律小结： 阳极：4OH—-4e—=O2↑+2H2O 阴极：4H++4e—=2H2↑ 阳极2Cl—-2