电解池原理及其应用资料ppt课件.ppt

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1、8/22/2021——电解池原理化学反应与能量变化化学科考试说明1、理解原电池和电解池的工作原理。2、能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。3、认识化学在解决能源危机中的重要作用。例1.判断下列装置的性质、现象、产物电能转化为化学能的装置为电解池，它是一个非自发的氧化还原反应。考点一、电解池的定义、构成条件1.定义：2.构成电解池的条件：①直流电源；与电源负极相连的电极为阴极与电源正极相连的电极为阳极②阴、阳电极③电解质溶液或熔融电解质；（无活性要求）－＋阴极阳极Ⅱ通电后3.电子的流向:电源负极→电解池阴极，电解池阳极→电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）4.

2、离子定向移动的方向:阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动.练习：（2007上海）某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是A.铅笔端作阳极，发生还原反应B.铂片端作阴极，发生氧化反应C.铅笔端有少量的氯气产生D.a点是负极，b点是正极D（2008年高考上海化学卷）取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是()A．b电极是阴极B．a电

3、极与电源的正极相连C．电解过程中水是氧化剂D．b电极附近溶液的pH变小解析：a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色，说明a极负极产生了Cl2，所以a极与电源的正极相连，即a为阳极，电极反应式为：2Cl－-2e－===Cl2↑，b为阴极，2H2O－4e－===H2↑＋2OH－，所以b极附近的pH增大。D写出用惰性电极电解下列电解质溶液的电极反应式及总反应的化学方程式、离子方程式。考点二：电极反应书写H2SO4、NaOH、Na2SO4、HCl、CuCl2、NaCl、CuSO4阳极阴极氯气氢气实例电极反应浓度PH值复原NaCl阳极:2Cl-_2e-→Cl2↑阴极:2H

4、++2e-→H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑电解减小增大加HClNaCl溶液实例电极反应浓度PH值复原CuSO4阳极阴极氧气铜阳极:4OH-_4e-→2H2O+O2↑阴极：Cu2++2e-→Cu减小减小加CuOCuSO4溶液2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4电解电解质溶液用惰性电极电解的示例：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电解水电解溶质溶质和溶剂同时电解含氧酸H2SO4强碱NaOH活泼金属的含氧酸盐Na2SO4无氧酸HCl阳：4OH--4e-=O2↑+2H2O阴：4H++4e-=2H2↑减小增大不变H2O阳：2Cl--2e

5、-=Cl2↑阴：2H++2e-=H2↑增大HCl不活泼金属的无氧酸盐CuCl2阳：2Cl-_2e-=Cl2↑阴：Cu2++2e-=Cu↓减少CuCl2活泼金属的无氧酸盐NaCl阳：2Cl-_2e-=Cl2↑阴：2H++2e-=H2↑增大HCl不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阳：4OH-_4e-=O2↑+2H2O阴：2Cu2++4e-=2Cu↓减小CuO放氧生酸型！放氢生碱型！离子放电顺序：①活性材料作电极时：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。②用惰性电极(Pt、Au、石墨等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：S2->I->Br->Cl->OH->N

6、O3->SO42-(等含氧酸根离子）>F-Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（中、碱）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+,不同时按（H+）不考虑电极的活性阳极：阴极:分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物阴阳两极附近有哪些离子（08广东卷）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+Li=LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含U导电固体为电解质。下列有

7、关LiFePO4电池说法正确的是（）A．可加入硫酸以提高电解质的导电性B放电时电池内部Li+向负极移动.C．充电过程中，电池正极材料的质量减少D．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO4解析：放电时，负极：Li--e-==Li+，正极：FePO4+Li++e-==LiFePO4；充电时，阳极：LiFePO4--e-==FePO4+Li+阴极：Li++e-==Li，所以易知C.D正确。若加入硫酸，与Li单质（固体）发生反应，