電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解

復(fù)習(xí):1、電解質(zhì)是指在_____________能夠?qū)щ姷幕衔铩?、電離是指電解質(zhì)在_________或__________

狀態(tài)下離解成____________的過(guò)程。3、原電池是_____________的裝置。4、構(gòu)成原電池的條件:

水溶液或熔融狀態(tài)下溶于水熔融自由移動(dòng)離子把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能⑴兩個(gè)電極⑵電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)⑶形成閉合回路⑷自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)聯(lián)想·質(zhì)疑金屬鈉與氯氣在常溫下就可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化鈉，同時(shí)放出大量的熱。2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=-822.3KJ/mol寫(xiě)出NaCl固體在常溫下分解生成固體Na和Cl2的熱化學(xué)方程式。2NaCl(s)=2Na(s)+Cl2(g)△H=822.3KJ/mol通常通過(guò)提供電能使上述反應(yīng)發(fā)生，這個(gè)過(guò)程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，稱(chēng)為電解。鈉的制備鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑，這給鈉的制取帶來(lái)一定的困難，目前，世界上金屬鈉的生產(chǎn)多數(shù)采用電解熔融氯化鈉的方法。電解熔融氯化鈉制鈉交流與研討：1、通電前熔融的NaCl中有哪些微粒？如何運(yùn)動(dòng)？2、通電后a.外電路電子如何運(yùn)動(dòng)？b.熔融的NaCl中Na+與Cl+如何運(yùn)動(dòng)？c.移動(dòng)到兩電極表面的Na+與Cl+將發(fā)生什么反應(yīng)？Na+Cl-Cl-Na+Na+Na+Cl-Na+Na+Cl-Cl-Cl-Na+Cl-Cl-Na+Cl-Na+Cl-Na+Cl-Cl-Na+Na+通電前NaClNa++Cl-熔融(1)實(shí)驗(yàn)分析：Na+Cl

-分析熔融電解質(zhì)中的離子情況通電前：陽(yáng)離子：陰離子：做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)通電后：(直流電)Na+向陰極移動(dòng)Cl

-向陽(yáng)極移動(dòng)做定向運(yùn)動(dòng)陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極.e-e-Na+Cl-I通電后

在電場(chǎng)的作用下，熔融的氯化鈉中Na+和Cl-分別移向與電源的正極和負(fù)極相連的電極。發(fā)生的變化：與負(fù)極相連的電極表面：

Na++e-→

Na

與正極相連的電極表面：

2Cl-→Cl2+2e-

總反應(yīng)：2NaCl2Na+Cl2↑通電

2NaCl2Na+Cl2↑通電2Cl-_2e-→Cl2↑2Na++2e-→2Na總式：陽(yáng)極：陰極：

(氧化反應(yīng))(還原反應(yīng))(2)判斷電極產(chǎn)物,書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng):1、電解的定義：在直流電的作用下，電解質(zhì)在兩個(gè)電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電解

在電解過(guò)程中，電源向反應(yīng)體系提供電能，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而“儲(chǔ)存”在反應(yīng)產(chǎn)物中2、電解池：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫做電解池CCCuCl2溶液例如：①電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)②與電源正極相連的電極上有氣泡析出，與電源負(fù)極相連的電極上有紅色物質(zhì)析出電解氯化銅溶液微觀模擬3、形成電解池的條件e－e－CCCuCl2溶液（2）與電源相連的兩個(gè)電極（3）、電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)（4）、形成閉合回路4、電極的判斷陰極：與電源負(fù)極相連，電子流入，發(fā)生還原反應(yīng)陽(yáng)極:與電源正極相連，電子流出，發(fā)生氧化反應(yīng)陰極陽(yáng)極（1）外加直流電源電解池能量轉(zhuǎn)換離子的遷移方向發(fā)生氧化反應(yīng)的電極

發(fā)生還原反應(yīng)的電極

電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能陽(yáng)極（接電源正極）陰極（接電源負(fù)極）陰離子向陽(yáng)極遷移陽(yáng)離子向陰極遷移原電池化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能負(fù)極正極陰離子向負(fù)極遷移陽(yáng)離子向正極遷移相同點(diǎn)(從原理分析)都是氧化還原反應(yīng)5.原電池與電解池的比較:(1)寫(xiě)出以碳棒作電極電解氯化銅溶液的電極反應(yīng)式陰極

：

Cu2++2e－＝Cu6、電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)：陽(yáng)極

：

2Cl－－2e－＝Cl2↑CC總反應(yīng)：CuCl2Cu+Cl2↑通電(2)寫(xiě)出以碳棒作電極電解飽和氯化鈉溶液的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)陽(yáng)極

：

2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極

：2H++2e－＝H2↑總反應(yīng)：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑通電分析電解反應(yīng)的一般思路：明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽(yáng)極氧化，陰極還原分析得出產(chǎn)物陰陽(yáng)兩極附近有哪些離子7、電解時(shí)離子放電順序⑴、影響離子放電的因素：離子得失電子的能力離子的濃度⑵、離子的放電順序①陰極:陽(yáng)離子放電，得電子能力強(qiáng)先放電Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+②陽(yáng)極:陰離子放電或電極放電，失電子能力強(qiáng)先放電S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根離子若陽(yáng)極是金屬(金屬活動(dòng)順序表Ag以前)，溶液中的陰離子一律不放電，而是電極材料失電子。若陽(yáng)極是惰性(Pt、Au、石墨)，則放電順序如下：1、寫(xiě)出電極反應(yīng)式

Cu（Ⅰ）

。

Cu（Ⅱ）

。2、寫(xiě)出直流電源的電極名稱(chēng)

a:

,b:

.2H＋＋2e-＝

H2↑Cu-2e-＝Cu2+Cu＋H2SO4CuSO4＋H2電解負(fù)極正極直流電源Cu（Ⅰ）Cu（Ⅱ）ab稀硫酸溶液（3）原電池的正極和電解池的陽(yáng)極均發(fā)生氧化反應(yīng)（）（2）電解質(zhì)溶液導(dǎo)電過(guò)程就是電解過(guò)程(）1、判斷（1）電解、電離均需要通電才能實(shí)現(xiàn)（）√××鞏固提高：

2、在浸泡過(guò)碘化鉀溶液和淀粉溶液的濾紙上，接上電源（如圖）。通電后，發(fā)現(xiàn)在A處出現(xiàn)藍(lán)色。（1）請(qǐng)寫(xiě)出A、B處的電極方程式和寫(xiě)出總反應(yīng)

A、

，

B、

，

總反應(yīng)：

。（2）若有0.02mol電子流入電源正極，理論上可產(chǎn)生

molH2。AB+—2I--

2e-=I22H++2e-=H2↑2KI+2H2O2KOH+I2+H2↑電解0.01二、電解規(guī)律的討論：(用惰性電極電解時(shí))C或PtC或Pt⑴、電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液時(shí)，實(shí)質(zhì)上是電解水。如電解H2SO4、HNO3NaOH、Na2SO4等溶液時(shí)其電極反應(yīng)式為：陽(yáng)極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：4H++4e－＝2H2↑總反應(yīng)：2H2O＝＝O2↑+2H2↑電解電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，若要恢復(fù)原來(lái)的濃度，只需加入一定量的水即可。⑵、電解無(wú)氧酸溶液(氫氟酸除外)、不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽溶液時(shí)，實(shí)質(zhì)上是電解質(zhì)本身被電解。如電解鹽酸、CuCl2溶液等時(shí)電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需加入一定量的溶質(zhì)(通入一定量的HCl氣體)陽(yáng)極：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極：2H++2e－＝H2↑總反應(yīng)：2HCl＝＝Cl2↑+H2↑電解電解鹽酸⑶、電解不活潑金屬的含氧酸鹽時(shí)，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。陽(yáng)極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：2Cu2++4e－＝2Cu總反應(yīng)：2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑+2H2SO4

電解電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。電解CuSO4溶液:⑷、電解活潑金屬的無(wú)氧酸鹽溶液時(shí)，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解NaCl溶液等。電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需通入一定量的HCl。陽(yáng)極(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極(C)：2H++2e－＝H2↑總反應(yīng)：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+Cl2↑+H2↑電解電解類(lèi)型舉例電極反應(yīng)溶液pH變化

溶液復(fù)原方法

物質(zhì)類(lèi)別

實(shí)例水電解含氧酸H2SO4

強(qiáng)堿NaOH

活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4

溶質(zhì)電解無(wú)氧酸HCl

不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽CuCl2

溶質(zhì)和水同時(shí)電解活潑金屬的無(wú)氧酸鹽NaCl

不活潑金屬的含氧酸鹽

CuSO4

3.電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的規(guī)律小結(jié)：

陽(yáng)極：4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極：4H++4e—=2H2↑陽(yáng)極2Cl—-2e—=Cl2↑陰極：4H++4e—=2H2↑陽(yáng)極2Cl—-2e-

=Cl2↑陰極：Cu2++2e—=Cu陽(yáng)極2Cl—-2e—=Cl2↑陰極：2H2O+2e—=H2↑+2OH-

陽(yáng)極：4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極：2Cu2++4e—=2Cu減小增大不變?cè)龃笤龃鬁p小H2OHClCuCl2

HClCuO電解水型！電解電解質(zhì)型！放氧生酸型！放氫生堿型！三.其他問(wèn)題的討論：

1.電解后溶液中溶質(zhì)的濃度變化

2.如何恢復(fù)原來(lái)的濃度

3.電解后溶液PH值的變化

例1：某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4，它們的物質(zhì)的量之比為3:1。用石墨做電極電解該混合溶液時(shí)，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯分為三個(gè)階段。下列敘述不正確的是()A.陰極自始至終只析出H2

B.陽(yáng)極先析出Cl2，后析出O2C.電解最后階段為電解水

D.溶液pH不斷增大，最后為7D例2：用兩支惰性電極插入50mLAgNO3溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的PH值從6.0變?yōu)?.0時(shí)(設(shè)電解時(shí)陰極沒(méi)有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略)，電極上析出銀的質(zhì)量大約是：

A、27mgB、54mgC、108mgD、216mgB四、電解原理的應(yīng)用1、銅的電解精煉⑴、粗銅所含的雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+純銅粗銅－CuSO4溶液⑵、粗銅的精煉