电解池的工作原理.docx

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1、第3课时　电解池的工作原理[学习目标定位]知识内容必考要求加试要求1.电解池的构造与工作原理。2.电解池的电极反应式与电解反应方程式。bb课时要求1.会描述电解池的工作原理，能正确书写电解池的电极反应式和电解反应方程式。2.熟悉电解规律和电解产物的判断方法。一　电解池的工作原理1.如图为工业上电解熔融氯化钠生产金属钠的装置示意图。容器中盛有熔融的氯化钠，两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料，两个电极分别与电源的正极和负极相连。(1)通电前，熔融NaCl中存在的微粒有Na＋、Cl－，这些微粒的运动状态是自由移动。(2)通电后离子运动方向

2、：阳离子Na＋(填离子符号)移向铁电极，发生还原反应；阴离子Cl－(填离子符号)移向石墨电极，发生氧化反应。电极上发生的反应是①铁电极：2Na＋＋2e－===2Na；②石墨电极：2Cl－－2e－===Cl2↑。(3)由以上分析可知：熔融的NaCl在直流电作用下发生了氧化还原反应，分解生成了Na和Cl2。2.电解和电解池(1)电解是在直流电作用下，在两个电极上发生氧化还原反应的过程。(2)电解池是将电能转化为化学能的装置。(3)电极名称阴极：与电源负极相连的电极，发生还原反应；阳极：与电源正极相连的电极，发生氧化反应。(4)根据以上分析

3、，你认为构成电解池的条件有哪些？答案　电解池的构成条件：具有与直流电源相连接的两个电极(阴极、阳极)，插入电解质溶液或熔融电解质中，形成闭合回路。电解池的工作原理(1)电解池的工作原理示意图(2)电解质导电的过程就是电解质的电解过程.二　酸、碱、盐溶液的电解规律1.按如图所示装置完成实验，并回答下列问题：(1)实验过程中，观察到的现象是①电流计指针发生偏转；②与负极相连的b极上逐渐覆盖了一层红色物质；③与正极相连的a极一侧有刺激性气味的气体产生，能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。(2)实验结论是电解质CuCl2溶液在导电过程中，有铜析出，有

4、氯气生成。(3)实验原理分析①氯化铜溶液中的电离过程有a.CuCl2===Cu2＋＋2Cl－，b.H2OH＋＋OH－；溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，通电前，这些离子在溶液中自由移动。②通电时，在电场的作用下，溶液中的离子做定向移动，即Cl－、OH－趋向a极，Cu2＋、H＋趋向b极。③a极电极反应式是2Cl－－2e－===Cl2↑，b极电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu，电解反应方程式是CuCl2Cu＋Cl2↑。2.有下列两组离子：①Cu2＋、Na＋、H＋、Ag＋；②Cl－、I－、SO、OH－。用惰性电极电解

5、时，移向阳极的是②(填序号)，放电先后顺序是I－>Cl－>OH－>SO；移向阴极的是①(填序号)，放电先后顺序是Ag＋>Cu2＋>H＋>Na＋。3.用惰性电极电解下列酸、碱、盐电解质溶液：①H2SO4；②HCl；③NaOH；④Na2SO4；⑤CuCl2；⑥NaCl；⑦CuSO4。回答下列问题：(1)阴极反应式与①相同的有②③④⑥(填序号，下同)，其电极反应式是2H＋＋2e－===H2↑；与⑤相同的有⑦，其电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu。(2)阳极反应式与①相同的有③④⑦，其电极反应式是4OH－－4e－===O2↑＋2H2O；与

6、②相同的有⑤⑥，其电极反应式是2Cl－－2e－===Cl2↑。(3)写出下列电解反应的化学方程式：③2H2O2H2↑＋O2↑；⑥2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；⑦2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑。(4)只是水发生电解的是①③④，只是电解质本身发生电解的是②⑤，电解质和水都发生电解的是⑥⑦。(5)电解后溶液的pH显著增大的是②③⑥，减小的是①⑦，不变的是④⑤。(6)欲使电解的溶液复原，只加入水的是①③④，只加入电解质本身的是②⑤；欲使电解后的⑥复原需通入HCl气体，欲使电解后的⑦复原需加入CuO。1.

7、电极反应规律(1)阴极：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，放电顺序：Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋……。(2)阳极：溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中。其放电顺序：金属阳极>S2－>I－>Cl－>OH－>含氧酸根。2.惰性电极电解规律类型电解质溶液电极反应特点电解水型含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐溶液阴极：4H＋＋4e－===2H2↑阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑电解电解质型无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液电解质电

8、离出的阴、阳离子分别在两极放电放H2生碱型活泼金属(K、Ca、Na)的无氧酸盐阴极：放出H2生成碱阳极：电解质阴离子放电放O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐溶液阴极：电解质阳离子放电阳极：OH－放电生成酸3.如图为直流电源电