4.2 电解池（共3课时新授课）课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章 化学反应与电能 第二节 电解池 第1课时 电解原理 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 活泼金属 不活泼金属 极不活泼金属 较活泼金属 热分解法 物理提取法 电解法 热还原法 电解法： 2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2 ↑ 电解 MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑ 电解 2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑ 电解 冰晶石 新课导入 3 ①CuCl2 ②HCl ③Na2SO4 阳极： 阴极： 阳极： 阴极： ⑤NaOH 阳极： 阴极： ④H2SO4 阳极： 阴极： ⑦NaCl 阳极： 阴极： ⑥CuSO4 阳极： 阴极： 阳极： 阴极： 用惰性电极电解下列物质的溶液，分析溶液中存在的离子，指出放电离子 ①CuCl2 ②HCl ③Na2SO4 阳极： 阴极： 阳极： 阴极： ⑤NaOH 阳极： 阴极： ④H2SO4 阳极： 阴极： ⑦NaCl 阳极： 阴极： ⑥CuSO4 阳极： 阴极： 阳极： 阴极： Cl－ Cu2+ Cl－ H+ OH－ H+ OH－ H+ OH－ H+ Cl－ H+ OH－ Cu2+ 用惰性电极电解下列物质的溶液，分析溶液中存在的离子，指出放电离子 第四章 化学反应与电能 第二节 电解池 第2-3课时 电解原理的应用 阳极： 阴极： 2Cl－ － 2e－ = Cl2↑ Cu2+ ＋ 2e－ = Cu 总反应式：CuCl2 Cu + Cl2↑ 电解 【思考】若要恢复到电解前的状态，应加入的物质是？ 阳极：4OH-- 4e- = 2H2O + O2↑ 阴极：4H2O + 4e- = 2H2↑+4OH- 总反应：2H2O 2H2↑+O2↑ 电解 阳极：2H2O- 4e- = O2↑+ 4H+ 阴极：4H+ + 4e- =2H2↑ 总反应：2H2O 2H2↑+O2↑ 电解 【思考】电解一段时间后，溶液的pH ? 阳极：2H2O - 4e- = O2↑+ 4H+ 阴极：2Cu2+ ＋ 4e－ =2Cu 总反应：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4 电解 【思考】电解一段时间后，溶液的pH ? 【思考】若产生标况下22.4L氧气，要恢复到电解前的状态，需要加入 的物质及物质的量为多少？ 阳极：2Cl-- 2e- = Cl2↑ 阴极：2H2O + 2e- = H2↑+2OH- 总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 电解 【思考】电解一段时间后，溶液的pH ? 【思考】若产生标况下22.4L氢气，要恢复到电解前的状态，需要加入 的物质及物质的量为多少？ 能否用该电解池制备Cl2、H2 和NaOH？若不能，该怎样改进装置？ 阴极区域 原因一：Cl2 与 NaOH 反应 原因二：H2 与 Cl2 混合易爆炸 H2 + Cl2 2HCl 一定条件 Cl2 + 2OH- ClO- + Cl- + H2O 不能，原因如下： 阳极区域 阳离子交换膜 2NaCl+2H2O Cl2↑ + 2NaOH + H2↑ 电解 2NaCl+2H2O Cl2↑ + 2NaOH + H2↑ 电解 【放电规律】 (1)阳极（失e-）：活性电极 > S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子 (2)阴极 （得e-）：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸) >Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋ Fe C NaCl溶液 C C NaCl溶液 2NaCl+2H2O Cl2↑ + 2NaOH + H2↑ 电解 C Fe NaCl溶液 NaOH溶液? Cu Fe CuSO4溶液 【放电规律】 (1)阳极（失e-）：活性电极 > S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子 (2)阴极 （得e-）：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)