1.3.2 电解原理的应用 课件 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

1、正确判断阴阳极，会书写电极反应式和总反应式。 2、掌握离子放电顺序 学习目标 1-3-2 电解原理的应用 离子的放电顺序 阴离子失电子顺序 活性电极﹥阴离子 M(Cu、Hg、Ag) > S2->I->Br ->Cl->OH-> 含氧酸根离子 NO3(H+)Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ H2O 酸 阳离子得电子顺序 阴极：金属阳离子得电子顺序 （阴极本身不反应） Ag+ ＞Fe3+＞ Cu2+＞H+酸＞ Fe2+ ＞ Zn2+ ＞ H+水… Mn++ne- = M（Cu2+、Ag+）析出金属 Fe3+ + e- = Fe2+ 2H+ + 2e- = H2↑ 离子放电顺序必须熟记！ 阴极特点：电极质量增加，放出气体为氢气 阳极：失电子发生氧化反应 1.活性阳极材料（除C、Pt、Au）在所有阴离子之前优先失电子变成金属阳离子，（现象：活泼阳极溶解。） 2、惰性阳极材料： S2-＞I - ＞Br - ＞Cl - ＞OH - ＞含氧酸根(SO42-、NO3-等) S2- - 2e- = S 2X- - 2e- = X2（I-、 Br -、 Cl - ） 4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 阳极特点：电极质量减小，放出氧化性气体 Fe-2e- =Fe 2+ 无氧酸根 【梳理】用惰性电极电解的一般规律 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 H2SO4 NaOH Na2SO4 HCl CuCl2 NaCl CuSO4 深化探究：用惰性电极电解的一般规律 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 H2SO4 NaOH 含氧酸 强碱 活泼金属的 含氧酸盐 Na2SO4 HCl 阳极：4OH--4e-=O2+2H2O （或2H2O - 4e- = O2↑+ 4H+ ） 阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑ （或4H2O + 4e- =2H2↑+4OH-） 减小 增大 不变 H2O 阳极：2Cl- -2e-=Cl2↑ 阴极：2H++2e- = H2↑ 增大 HCl气体 无氧酸 不活泼金属的 无氧酸盐 CuCl2 阳极：2Cl- - 2e- =Cl2↑ 阴极：Cu2++2e- = Cu↓ 减少 CuCl2 NaCl 阳极：2Cl- - 2e- =Cl2↑ 阴极： 2H2O + 2e- =H2↑+2OH- 增大 HCl 活泼金属的 无氧酸盐 不活泼金属的 含氧酸盐 CuSO4 阳极： 2H2O - 4e- = O2↑+ 4H+ 阴极：2Cu2++4e- = 2Cu↓ 减小 CuO或CuCO3 仅溶剂 水电解 仅溶质 电解 溶质和 溶剂同 时电解 放氢气生碱型 放氧气生酸型 Ag+ ＞Fe3+＞ Cu2+＞H酸+＞… Zn2+ ＞ H水+ ＞Al3+…… S2-＞I - ＞Br - ＞Cl - ＞OH - ＞含氧酸根 ① ② ③ ④ 2、电解规律 ②④组合：电解“水”； ①③组合电解“电解质”； ①④组合：电解“质+水”……放氧生酸型 ②③组合：电解“质+水”……放氢生碱型 电极反应 & 总反应 （正确书写） 电解原理 （理解） 离子放电顺序 （掌握） “定性/定量” 分析电极产物 电极附近 溶液pH变化 电解对象 电解质液c、 pH变化 3、分析对象 1.用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质),能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(　　) A. CuCl2[CuSO4] B. NaOH [H2O] C. NaCl [KCl] D. CuSO4 [Cu(OH)2] B 【基础达标】 分层训练6-P150-T3/T7/T10 电解CuSO4溶液复原讨论 1.CuSO4足量：加入CuO或CuCO3复原。 若加入0.1molCuO可恢复到原溶液，求电解过程中转移电子物质的量。 2.电解时间足够长或溶液较稀：H2O也被电解消耗 ①若加入0.1molCu(OH)2可恢复到原溶液，求电解过程中转移电子物质的量。 ②若加入0.1molCu2(OH)2CO3可恢复到原溶液，求电解过程中转移电子物质的量。 电化学计算解题方法： 1、电子守恒法 2、关系式法 3、总反应式法 常见利用电子守恒法找关系式 e- ～Cl–～H+ ～OH– ～ Ag+ ～ Ag 2e- ～Cl2～H2 ～Cu～Cu2+ 4e- ～O2 【53】P22 --T11   A   【刷题】P25 --T6 Pt Pt HCl溶液 电极反应：阴极 2H＋＋2e－＝H2↑ 阳极 2Cl－－2e－＝Cl2↑ 离子方程式 2H＋＋2Cl－ H2 ↑＋Cl2↑ 总反应式 2HCl H2↑＋Cl2↑ Cu Cu HCl溶液 电极反应：阴极 2 H＋＋2e－＝H2 ↑ 阳极 Cu－2e－＝ Cu2＋ 总反应式 Cu＋2HCl H2↑＋CuCl2 离子方程式 Cu＋2H+ H2↑＋Cu2+ 写出下列电极反应式和总反应式 若不是惰性电极呢？ Cu Cu HCl溶液 如左图所示电解，一段较长的时间后又会有何现象发生？ 刚开始一段时间，阴极上是H+放电析出H2，一段时间之后，当阳极生成的Cu2+越来越多扩散到阴极附近时，Cu2+放电析出单质铜 请设计电解装置图：使Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑得以发生，标出电极名称、电极材料、电解质溶液，书写电极反应和总反应，思考电解一段时间后阴极现象。 电极名称 分析电极 叠加还原得总式 据放电顺序 写离子反应 惰性电极 （C、Au、Pt） 电极材料 活性电极 阴极 阳极—本身发生氧化反应 析溶液 判离子移向 总结提升： 1、电极反应方程式书写步骤？ 书写电极反应式的方法 1、溶液离子分两类（阴、阳） 2、按照顺序写方程（按放电顺序写电极反应式） 3、根据来源写总式 4、写时莫忘两守恒（电荷守恒和质量守恒） 先看阳极，再考虑溶液中离子放电。阳极看阴离子，阴极看阳离子。 间接法：较难的=总反应—较易的 练习：1、Fe为电极，电解饱和食盐水 2、惰性电极，电解AgNO3溶液 双成学案第26页《核心归纳》 以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 。 1列物质 标得失（阳极氧化，阴极还原；电子守恒） 2看环境 配电荷守恒（电极产物在溶液中的稳定形式） 3配原子守恒 四：信息型电解电极反应书写 阳极：2Al－6e－+3H2O＝Al2O3＋6H+ 练习： 1、高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型饮用水消毒剂，电解法制备原理：Fe＋2NaOH＋2H2O ==== Na2FeO4＋3H2↑，阳极？ 2、Cu2O是一种半导体材料，电解法制备总反应： 2Cu＋H2O ====Cu2O＋H2↑，阳极？    3、制备MnO2的方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液，阳极？ 4、电解法降解废水NO3-的原理，将NO3-转化为N2，阴极？ 5、电解KI溶液制备碘酸钾反应为KI+3H2O====KIO3+3H2↑，阳极？ 通电 通电 通电 1、阳极：Fe-6e-＋8OH－=FeO42－＋4H2O 2、阳极：2Cu-2e-＋2OH－=Cu2O＋H2O 3、阳极：Mn2＋－2e－＋2H2O=MnO2＋4H＋ 4. 阴极：4NO3-+20e－＋12H2O=2N2↑＋24OH- 5. 阳极：I-－6e－＋3H2O=IO3-＋6H＋ $$