高中化学人教版选修四4.3-电解池.doc
第三节电解池
第一课时电解原理
1．电解池组成“三条件”：
①外接电源；②电解质溶液；③闭合回路。
2．离子放电“两顺序”(惰性电极)：
阳极：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－；
阴极：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Sn2＋＞Zn2＋＞Fe2＋＞H＋(H2O)＞Al3＋。
3．电解池阴、阳极“四特点”：
阳极：外接直流电源正极——流出电子——发生氧化反响——阴离子移向
阴极：外接直流电源负极——流入电子——发生复原反响——阳离子移向
电解原理
[自学教材·填要点]
1．电解CuCl2溶液
(1)通电前，CuCl2溶液中存在的离子是CuCl2电离产生的Cu2＋和Cl－，以及水电离产生的H＋、OH－。
(2)工作原理：
总反响：Cu2＋＋2Cl－eq\o(=====,\s\up7(电解),\s\do5())Cu＋Cl2↑。
(3)CuCl2溶液导电的过程，就是CuCl2电解的过程，就是在阴阳两极发生氧化复原反响的过程。
2．电解和电解池
(1)电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化复原反响的过程。
(2)电解池：在外加电源的作用下，将电能转变成化学能的装置。
(3)电解池的两极：阳极——与电源正极相连，发生氧化反响；
阴极——与电源负极相连，发生复原反响。
(4)构成电解池的条件：①直流电源；②两个电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。
(5)离子的定向移动：阴离子移向阳极；阳离子移向阴极。
(6)电子的流向：
电源负极―→阴极eq\o(―――――――――――――→,\s\up7(在溶液中阴离子向阳极移动),\s\do5(阳离子向阴极移动))阳极―→电源正极。
[师生互动·解疑难]
(1)惰性电极是指石墨、Au、Pt等电极，除Au、Pt以外的金属电极是活性电极。
(2)阳极产物的判断：
①首先看电极，如果是活性电极，那么电极材料失去电子，被溶解。如果是惰性电极，根据阴离子的放电顺序加以判断。
②阴离子的放电顺序：S2－I－Br－Cl－OH－含氧酸根F－。
(3)阴极产物的判断：
直接根据阳离子放电顺序进行判断。
阳离子放电顺序：Ag＋Hg2＋Fe3＋Cu2＋H＋(浓度大)Pb2＋Sn2＋Fe2＋Zn2＋H＋(浓度小)＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋。
1．写出用惰性电极电解以下溶液时的电极反响式和总反响方程式：
(1)电解HCl溶液：
①阳极：__________________________________________________________________；
②阴极：__________________________________________________________________；
③总反响式：_______________________________________________________________。
(2)电解CuSO4溶液：
①阳极：_________________________________________________________________；
②阴极：________________________________________________________________；
③总反响式：_______________________________________________________________。
答案：(1)①2Cl－－2e－===Cl2↑
②2H＋＋2e－===H2↑
③2HCleq\o(=====,\s\up7(电解),\s\do5())H2↑＋Cl2↑
(2)①4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
②2Cu2＋＋4e－===2Cu
③2CuSO4＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(电解),\s\do5())2Cu＋2H2SO4＋O2↑
使用惰性电极电解电解质溶液的类型
[自学教材·填要点]
类型
电解质特点
实例
电极反响式
电解方程式
电解对象
电解质溶液浓度的变化
溶液pH变化
阴极
阳极
电解水型
含氧酸
H2SO
4H＋＋4e
－===2H2↑
4OH－－
4e－===2H2Oeq\o(=====,\s\up7(电解),\s\do5())
2H2O
＋O2↑2H2↑＋O2↑
水
增大
减小
可溶性强碱
NaOH
增大
活泼金属含氧酸盐
KNO3
不变
s电解电解质型
无氧酸
HCl
2H＋＋2e－===H2↑
2Cl－－2e－===Cl2↑
2HCleq\o(=====,\s\up7(电解),\s\do5())H2↑＋Cl2↑
电解质
减小
增大
不活泼金属无氧酸盐
CuCl2
Cu2＋＋2e－===Cu
2Cl－－2e－===Cl2↑
Cu