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1、第2节电能转化为化学能电解2第1页，共16页，编辑于2022年，星期一一、电解原理一、电解原理（以电解氯化钠为例）（以电解氯化钠为例）实验：实验：用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠现象：现象：阳极：有气泡，有刺阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使激性气味，并能使湿润湿润的的KI-淀淀粉试纸变蓝粉试纸变蓝（Cl2)阴极：有金属钠析出阴极：有金属钠析出阴极阴极阳极阳极氯氯气气钠钠熔融熔融NaCl第2页，共16页，编辑于2022年，星期一电解电解:使使电流电流通过通过电解质溶液电解质溶液而在而在阴阳阴阳两极两极引起引起氧化还原反应氧化还原反应的过程。的过程。电解池电解
2、池:借助借助氧化还原反应氧化还原反应，把，把电能电能转化为转化为化学化学能能的装置的装置.构成条件构成条件:(1)(1)外加直流电源外加直流电源 (2)(2)与电源相连的两个电极：与电源相连的两个电极：接电源正极的为阳极，发生接电源正极的为阳极，发生氧化反应氧化反应 接电源负极的为阴极，发生接电源负极的为阴极，发生还原反应还原反应 (3)(3)电解质溶液或熔化的电解质电解质溶液或熔化的电解质 (4)(4)构成闭合电路构成闭合电路 第3页，共16页，编辑于2022年，星期一电子的流向电子的流向:电子从外加电源的负极流出，流电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。到电解池
3、的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）液中移动）离子定向移动的方向离子定向移动的方向:阳离子阳离子向向 阴极阴极移动移动,阴离子阴离子向向 阳极阳极移动移动.惰性电极与活性电极：惰性电极与活性电极：惰性电极惰性电极(铂、金、石墨铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反仅仅导电，不参与反应应 活性电极（除铂、金外的金属）：活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又既可以导电、又可以参与电极反应可以参与电极反应第4页，共16页，编辑于2022年，星期一实验分析：实验分析：通电前：通电前：分析电解质溶液中的离子情况分析电解质溶
4、液中的离子情况通电后：通电后：（必须直流电）（必须直流电）（1）确定电极名称：）确定电极名称：阳极阳极（接电源正极）（接电源正极）阴极阴极（接电源负极）（接电源负极）（2）判断离子的放电顺序：）判断离子的放电顺序：（3）判断电极产物并书写电极反应）判断电极产物并书写电极反应:阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电（4）分析电解质溶液的变化情况：）分析电解质溶液的变化情况：氯化铜溶液浓度降低氯化铜溶液浓度降低第5页，共16页，编辑于2022年，星期一离子放电顺序：离子放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫
5、放电。阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。活性材料作电极时：活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。用惰性电极用惰性电极(Pt(Pt、AuAu、石墨、钛等、石墨、钛等)时：时：溶液中阴离溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：子的放电顺序（由难到易）是：S S 2-2-SOSO3 32-2-II-BrBr-ClCl-OHOH-NONO33-SOSO4 42-2-(等含氧酸根离子）等含氧酸根离子）等含氧酸根离子）等含氧酸根离子）FF-Ag
6、AgAgAg+FeFeFeFe3+3+3+3+CuCuCuCu2+2+2+2+HHHH+PbPbPbPb2+2+2+2+SnSnSnSn2+2+2+2+FeFeFeFe2+2+2+2+ZnZnZnZn2+2+2+2+(HH+)Al)Al)Al)Al3+3+3+3+MgMgMgMg2+2+2+2+NaNaNaNa+CaCaCaCa+KKKK+注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按HH+,不同时按不同时按不同时按不同时按（
7、HH+）无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：阳离子在阴极上放电顺序是：阳极：阳极：阴极阴极:第6页，共16页，编辑于2022年，星期一电解的规律电解的规律分析下列电解质溶液用惰性电极电解的情况分析下列电解质溶液用惰性电极电解的情况强酸：含氧酸、无氧酸强酸：含氧酸、无氧酸强碱：强碱：KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2、可溶盐：可溶盐：无氧酸盐：与氢前金属组成的盐无氧酸盐：与氢前金属组成的盐NaCl 与氢后金属组成的盐与氢后金属组成的盐CuCl2 含氧
8、酸盐：与氢前金属组成的盐含氧酸盐：与氢前金属组成的盐Na2SO4 与氢后金属组成的盐与氢后金属组成的盐CuSO4第7页，共16页，编辑于2022年，星期一电解规律（惰性电极）小结电解规律（惰性电极）小结 阳极：阳极：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根含氧酸根 F-与与区：电解本身型区：电解本身型 如如CuClCuCl2 2 、HClHCl与与区：放氢生碱型区：放氢生碱型 如如NaCl与与区：放氧生酸型区：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3与与区：电解水型区：电解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH阴极：阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+
9、Mg2+Na+第8页，共16页，编辑于2022年，星期一 电解质溶液用惰性电极电解的示例电解质溶液用惰性电极电解的示例：电电解解类类型型举举 例例电电极反极反应应溶液溶液PH变变化化溶液复原方法溶液复原方法物物质类别质类别实实例例仅仅溶溶剂剂水水电电解解 仅仅溶溶质质电电解解 溶溶质质和和溶溶剂剂同同时电时电解解 含氧酸含氧酸H2SO4强强碱碱NaOH活活泼泼金属的含金属的含氧酸氧酸盐盐Na2SO4无氧酸无氧酸HCl阳极：阳极：4OH-4e-O2+2H2O阴极：阴极：4H+4e-2H2减小减小增大增大不不变变H2O阳极：阳极：2Cl-2e-Cl2阴极：阴极：2H+2e-H2增大增大HCl不活不
10、活泼泼金属的金属的无氧酸无氧酸盐盐CuCl2阳极：阳极：2Cl-2e-Cl2阴极：阴极：Cu2+2e-Cu减少减少CuCl2活活泼泼金属的无金属的无氧酸氧酸盐盐NaCl阳极：阳极：2Cl-2e-Cl2阴极：阴极：2H+2e-H2增大增大HCl不活不活泼泼金属的含金属的含氧酸氧酸盐盐CuSO4阳极：阳极：4OH-4e-O2+2H2O阴极：阴极：2Cu2+4e-2Cu减小减小CuO第9页，共16页，编辑于2022年，星期一1.1.如上图所示，通电后如上图所示，通电后A A极上析出极上析出AgAg，对该装置的有关叙述正确，对该装置的有关叙述正确的是的是A.PA.P是电源的正极是电源的正极B.FB.F
11、极上发生的反应为：极上发生的反应为：4OH4OH-4e-4e-=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.电解时，甲、乙、丙三池中，除电解时，甲、乙、丙三池中，除E E、F F两极外，其余电极两极外，其余电极均参加了反应均参加了反应D.D.通电后，甲池的通电后，甲池的PHPH减小，而乙、丙两池溶液的减小，而乙、丙两池溶液的PHPH不变不变B第10页，共16页，编辑于2022年，星期一2.用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，电解一段时间以后，甲、乙两池中溶液的电解一段时间以后，甲、乙两池中溶液的pH值均减小，而在值均减小，而在和和两极，电极产物两极，电极产物的
12、物质的量之比为的物质的量之比为12的是的是 甲 乙 A B C D甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 D第11页，共16页，编辑于2022年，星期一3.为为下下图图所所示示装装置置中中，a、b都都是是惰惰性性电电极极，通通电电一一段段时时间间后后，b极极附附近近溶溶液液呈呈红红色色。下下列列说说法法正正确的是确的是AX是正极，是正极，Y是负极是负极BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的PH值逐渐减小值逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的PH值不变值不变a XYbPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC第
13、12页，共16页，编辑于2022年，星期一4.用两支惰性电极插入用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中，溶液中，通电电解。当电解液的通电电解。当电解液的PH值从值从6.0变为变为3.0时时(设电设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是：，电极上析出银的质量大约是：A、27mgB、54mgC、108mgD、216mgB第13页，共16页，编辑于2022年，星期一5为为下下图图所所示示装装置置中中，a、b都都是是惰惰性性电电极极，通通电电一一段时间后，段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正
14、确的是极附近溶液呈红色。下列说法正确的是AX是正极，是正极，Y是负极是负极BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的PH值逐渐减小值逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的PH值不变值不变a XYbPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC练练 习习第14页，共16页，编辑于2022年，星期一6 6、下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列、下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是叙述不正确的是A Aa a电极是负极电极是负极B Bb b电极的电极反应为：电极的电极反应为：4OH4OH4e 4e 2H2H2 2O+OO+O2 2C C氢
15、氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D D氢氢氧氧燃燃料料电电池池是是一一种种只只能能将将氧氧化化剂剂和和燃燃料料全全部部储储藏藏在在电电池内的发电装置池内的发电装置BD 第15页，共16页，编辑于2022年，星期一7一一种种新新型型的的燃燃料料电电池池，它它以以多多孔孔镍镍板板为为电电极极插插入入KOH溶溶液液中中，然然后后分分别别向向两两极极通通入入乙乙烷烷和和氧氧气气，其其总总反反应应为为：2C2H6+7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O，有有关关此此电电池池的的推推断断正正确的是确的是A负负极反极反应为应为14H2O+7O2+28e-=28OH-B放放电电一段一段时间时间后，后，负负极周极周围围的的pH减低减低C每消耗每消耗1molC2H6，则电则电路上路上转转移的移的电电子子为为14molD放电过程中放电过程中KOH的物质的量浓度不变的物质的量浓度不变BC练练 习习第16页，共16页，编辑于2022年，星期一