4.2.1　电解原理 (课件+教案）

第二节　电解池 课时28　电解原理 1. 了解电解池结构，理解电解原理。 2. 正确书写电极反应式和电解总反应式。 一、 能力打底　概念辨析 判断下列说法的正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。 (1) 电解是把化学能转化为电能。(　×　) (2) 导电一定发生化学反应。(　×　) (3) 某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现。(　√　) (4) 任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生。(　√　) (5) 电解、电离均需要通电才能实现。(　×　) (6) 电解质溶液的导电过程就是该溶液的电解过程。(　√　) [解析]　(1) 电解是把电能转化为化学能。(2)金属导电没有发生化学反应。(5)电离不需要通电就能实现。 二、 阴、阳极的判断方法 三、 电解池的工作原理 1. 接通外界电源后，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，溶液中阴、阳离子的定向运动形成内电路，电子再从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极，如下图所示。 2. 电解产物的判断方法 (1) 阳极产物的判断： 先看电极再判断，如果是活性电极(除Au、Pt以外的金属电极是活性电极)，则电极材料失去电子，被溶解；如果是惰性电极(指石墨、Au、Pt等电极)，根据阴离子的放电顺序判断。阴离子的放电顺序(浓度相近)：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。 (2) 阴极产物的判断： 直接根据阳离子的放电顺序判断。阳离子放电顺序(浓度相近)： Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋。 四、 用惰性电极电解电解质溶液的四种类型 类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质浓度 pH 电解质溶液复原 电解水型 阴极：4H＋＋4e－===2H2↑阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ NaOH 水 　增大　 　增大　 　加水　 H2SO4 水 　增大　 　减小　 　加水　 Na2SO4 水 　增大　 　不变　 　加水　 电解电解质型 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 HCl 电解质 　减小　 　增大　 　通入氯化氢气体　 CuCl2 电解质 　减小　 / 　加入氯化铜固体　 放H2生碱型 阴极：H2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电 NaCl 电解质和水 　生成新电解质　 　增大　 　通入氯化氢气体　 放O2生酸型 阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸 CuSO4 电解质和水 　生成新电解质　 　减小　 　加入氧化铜　 类型1　电解池的构成与识别 　如图是电解氯化铜溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是(　C　) A. a为负极，b为正极 B. a为阳极，b为阴极 C. 电解过程中，d电极质量增加 D. 电解过程中，氯离子浓度不变 [解析]　由图示电流方向可知，a是电源正极，b是电源负极；则c是电解池的阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，溶液中氯离子浓度不断减少；d是电解池的阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，d电极质量不断增加。 类型2　电解结果的分析与判断 　用铂电极电解下列溶液时，阴极和阳极上的主要产物分别为H2和O2的是(　B　) A. 稀盐酸　　 B. 稀Na2SO4溶液 C. CuCl2溶液　　 D. 酸性AgNO3溶液 [解析]　电解稀盐酸，阴极产物为H2，阳极产物为Cl2，A错误；电解稀Na2SO4溶液，实际上是电解水，阴极产物为H2，阳极产物为O2，B正确；电解CuCl2溶液，阴极产物为Cu，阳极产物为Cl2，C错误；电解酸性AgNO3溶液，阴极产物为Ag，阳极产物为O2，D错误。 类型3　电解规律的综合应用 　利用如下图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2。下列说法中正确的是(　C　) A. b为直流电源的正极 B. 将装置中的阳离子交换膜换成阴离子交换膜，电极反应式不变 C. 阳极的电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋ D. 电解时，H＋由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室 [解析]　SO2被氧化为SO，所以SO2所在的区为阳极区，阳极与电源正极相连，则 ... ...