高中电解池(复习)

习思教育——ToBeTheBest孩子学习习惯的改善和成绩的提升是我们的宗旨Page1of15©XiSiEducationAllRightsReserved课堂讲义——教师姓名学生姓名填写时间月日课时计划2小时科目物理年级上课时间月日点—点本堂课涉及的学习方法本堂课涉及的知识点电能转化为化学能——电解教学内容and随堂练习【课前复习】1、氧化还原反应的基本规律㈠守恒律：化合价升高总数与降低总数相等，失电子总数与得电子总数相等，反应前后电离总数相等㈡价态律：元素处于最好价态，只有氧化性；元素处于最低价态，只有还原性。㈢强弱律：强氧化性的氧化剂跟强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。由2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-可知㈣转化律：以元素相邻价态之间的转化最容易；同种元素不同价态之间发生反应，元素的化合价只靠近不交叉(有可能生成同一价态的物质)。㈤难易律：越易失电子的物质，失去后就越难得电子；越易得电子的物质，得到后就越难失去电子。(六)分部律：分部反应覆盖了某些氧化还原反应的本质当一个氧化剂（还原剂）遇到还原剂（氧化剂）时，自身氧化还原能力较强的优先。2、配平K2Cr2O7+HCl（浓）===KCl+CrCl3+Cl2+H2O1；14；2；2；3；7MnO4-+Cl-+==Mn2++Cl2+H2O2；10；16氢离子；2；5；1KMnO4+H2SO4+H2C2O4==CO2+MnSO4+K2SO4+H2O（平均化合价法）2；3；5；10；2；1；8KNO3+S+C==CO2+K2S+N2（合一配平法）2；1；3；3；1；1因为右边的K2S，K和S分别来自于KNO3+S，故左边的KNO3和S的系数比一定满足2:1,所以先习思教育——ToBeTheBest孩子学习习惯的改善和成绩的提升是我们的宗旨Page2of15©XiSiEducationAllRightsReserved在KNO3前添上系数2，然后将2KNO3+S看成一个整体来配平【巩固练习】1、（高考试测题）油画所用颜料含有某种白色的铅化合物，置于空气中，天长日久就会生成黑色PbS，从而使油画的色彩变暗。若用H2O2来“清洗”，则可将PbS转变为白色的PbSO4而使油画“复原”。请填空：①上述“清洗”反应的化学方程式为②若有0.1mol的PbS参与反应，则在此反应中发生转移的电子为mol2、(淮安测试题)在热的稀硫酸溶液中溶解了11.4gFeSO4。当加入50ml0.5mol/LKNO3溶液后，使其中的Fe2+全部转化成Fe3+，KNO3也反应完全，并有NxOy氮氧化物气体逸出。FeSO4+KNO3+H2SO4→K2SO4+Fe2(SO4)3+NxOy+H2O(1)推算出x=y=。(2)配平该化学方程式(系数填写在上式方框内)。(3)反应中氧化剂为。(4)用短线和箭头标出电子转移的方向和总数。3.(南通市联考)化学实验中，如果使某步骤中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该种有害物质。例如：Na2Cr2O7—①→CrCl3—②→Cr(OH)3⑤④③↓Na2CrO4←—————NaCrO2(1)在上述有编号的步骤中，需用还原剂的是，需用氧化剂的是（填编号）。(2)在上述循环中有一种难溶物质既能与强酸反应，又能与强碱反应写出相关离子反程式、。(3)步骤①是重铬酸钠与碘化钾在盐酸存在下的反应，产物是三氯化铬、碘单质等，请写出化学方程式并配平【解析】13.①PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O②0.814、(1)x=1y=1。(2)6FeSO4+2KNO3+4H2SO4→K2SO4+3Fe2(SO4)3+2NO+4H2O(3)KNO3(4)电子转移总数615.(1)①、④(2)Cr(OH)3+3H+=Cr3++3H2O、Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O(3)Na2Cr2O7+6KI+14HCl=2CrCl3+2NaCl+6KCl+3I2+7H2O习思教育——ToBeTheBest孩子学习习惯的改善和成绩的提升是我们的宗旨Page3of15©XiSiEducationAllRightsReserved电能转化为化学能——电解学习目标：1.通过对熔融氯化钠电解体系的分析，使学生掌握电解、电解池概念，清晰地建立起电极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极；2.通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练，了解这些较复杂体系中所发生的反应以及电解的实用价值；3.通过学习电镀的内容，使学生了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法，并进一步体会电解对人类社会的重要贡献；一、电解的原理1）、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？2）、通电后，外电路上的电流方向怎样？3）、接通电源后，熔融氯化钠中Na+、Cl-各向那个方向运动？4）、移到两极表面的Na+、Cl-将发生什么变化？电解熔融NaCl【讲解】在熔融NaCl中，存在自由移动的Na+和Cl-，做杂乱无章的运动。通电后，电子由电源的负极流出，聚集到铁电极上。由于正负电荷相互吸引，Na+要移向铁电极，做定向移动。Na+在铁电极上得到电子，Na++e-=Na，发生还原反应。电子要流向正极，那么石墨电极上哪来的电子？【讲解】Cl-要移到石墨电极上，失去电子，2Cl-—2e-=Cl2↑，氯离子失去电子，石墨电极上就有了电子，发生氧化反应。为了维持电流，Cl-要不断地失去电子，不断地定向移动到石墨电极上。这样在通电的情况下NaCl就分解成了Na和Cl2，电能就转化为化学能储存在Na和Cl2里面了。这个过程就称之为电解。下面我们看看有关电解的几个概念。（一）概念1、电解：将电流通过电解质溶液或熔融态物质，（又称电解液），在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程与正极相连的是阳极；与负极相连的是阴极电解的结果：在两极上有新物质生成2、电解池：能够发生电解的装置叫电解池能量转化：电能转化为化学能e-e-Cl-Na+石墨电极铁电极熔融NaCl习思教育——ToBeTheBest孩子学习习惯的改善和成绩的提升是我们的宗旨Page4of15©XiSiEducationAllRightsReserved【提问】大家结合电解熔融NaCl的例子，说说构成电解池的条件有哪些？【考点一】构成电解池的条件（即能否发生点解）3、构成电解池的条件：（1）外加直流电源（2）两个固体电极【讲解】这两个电极分别叫着阴、阳极，与正极相连的是阳极；与负极相连的是阴极【考点二】阴阳极的判断阴极：发生还原反应的电极。与电源“-”相连的电极，得到电子的电极，阳离子移到的电极。阳极：发生氧化反应的电极。与电源“+”相连的电极，失去电子的电极，阴离子移到的电极。总结：阴极发生了还原反应；阳极发生了氧化反应（3）电解质溶液或熔融电解质电解质：水溶液或融化状态、能导电、化合物非电解质：水溶液和融化状态、不能导电、化合物（4）构成闭合的电路【典型例题】例1.分析下图，属于电解池的有（③⑥）例2.下列说法正确的是(①④)①电解是把电能转变成化学能；②电解是化学能转变成电能；③电解质溶液导电是化学变化；④任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生；【提问】如果随便给你一个电解池，你怎么来判断电极的产物和每个电极上所发生的反应呢？下面我们就来讲讲这个问题。判断阴极的方法判断阳极的方法习思教育——ToBeTheBest孩子学习习惯的改善和成绩的提升是我们的宗旨Page5of15©XiSiEducationAllRightsReserved（二）电极产物的判断和电极方程式的书写1、电极反应：电极反应，是指在原电池或电解池中，两个电极上发生的半反应，因为在原电池和电解池中，氧化反应和还原反应使分别在两个电极上发生的。电极反应式，是指在电化学装置中表示原子或离子在电极上得失电子发生氧化或还原反应的式子【举例1】电解熔融NaCl阴极：2Na++2e-=2Na阳极：2Cl-—2e-=Cl2↑总方程式：2Na++2Cl-通电2Na+Cl2↑（离子方程式）2NaCl通电2Na+Cl2↑（化学方程式）对于电极方程式的书写有个一般步骤：（1）明确电解液中存在的离子然后将阴离子写到阳极下，阳离子写到阴离子下注意在水溶液中，水是弱电解质，能电离出氢离子和氢氧根离子（2）是哪些离子得失电子放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程放电顺序：阴极：阳离子得电子顺序：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（酸）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+（水）Al3+Mg2+Na+Ca2+K+阳极：阴离子失电子顺序：活性电极﹥阴离子（当阳极电极是活泼金属）。即：CuHgAgS2－I－Br－Cl－OH－（NO3－、SO42－含氧酸根）F-M（活性电极、即除金、铂以外的金属。）＞X-（S2-＞I-＞Br-＞Cl-）＞OH－＞含氧酸根（3）将阴极和阳极发生的电极反应式相加，先写出离子方程式，最后写成化学方程式注意：最后别忘记写上反应条件：通电【举例2】电解CuCl2的电极反应的书写。电荷要守恒e-e-Cl-Na+石墨电极铁电极熔融NaCl习思教育——ToBeTheBest孩子学习习惯的改善和成绩的提升是我们的宗旨Page6of15©XiSiEducationAllRightsReserved电解CuCl2溶液【解析】电解CuCl2溶液的电极反应：阳极：2Cl--2e-=Cl2(氧化)阴极：Cu2++2e-=Cu(还原)总反应式：CuCl2=Cu+Cl2↑2、电解的类型：电解池组成：电源，两个电极，电解质（池子里不一定都是溶液也可以是物质熔融状态）电解池中电解时不一定电解的是电解质【注意】浓度和PH值先不讲第一组：电解本身（电解质）型（CuCl2）实例电解反应浓度pH值复原CuCl2阳极：2Cl--2e=Cl2↑阴极：Cu2++2e=CuCuCl2=Cu+Cl2↑减小增大加CuCl2电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型pH值增大的原因：CuCl2本身是强酸弱碱盐，显酸性，电解浓度减小，故酸性随之减弱。电解：盐酸；氯化铜第二组：放氢生碱型（NaCl）实例电解反应浓度pH值复原NaCl（溶液）阳极：2Cl--2e=Cl2↑阴极：2H++2e=H2↑2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑减小增大加HCl电解活泼金属（K/Ca/Na）的无氧酸盐，放氢生碱型；pH值减小的原因：NaCl本身是强碱弱酸盐，显碱性，电解又消耗H+，故碱性增强。第三组：放氧生酸型（CuSO4）实例电解反应浓度pH值复原CuSO4阳极：4OH--4e=2H2O+O2↑阴极：Cu2++2e=Cu减小减小加Cu(OH)2Cu2+H+Cl-OH-e-e-石墨电极石墨电极CuCl2溶液习思教育——ToBeTheBest孩子学习习惯的改善和成绩的提升是我们的宗旨Page7of15©XiSiEducationAllRightsReserved2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4电解不活泼金属的含氧酸盐，放氧生酸型；pH值减小的原因：CuSO4本身是强酸弱碱盐，显酸性，电解又消耗OH-，故酸性增强。第四组：电解水型（Na2SO4）实例电解反应浓度pH值复原Na2SO4阳极：4OH--4e=2H2O+O2↑阴极：2H++2e=H2↑2H2O=H2↑+O2↑变大不变加H2O电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型；电解：氢氧化钠；硫酸；硫酸钠【巩固练习】1.以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴极不能得到氢气的是（B）A.Na2SO4B.AgNO3C.NaClD.NaOH2、书写用石墨做电极电解硫酸的电极方程式和电解池方程式。阳极：4OH--4e=2H2O+O2↑阴极：2H++2e=H2↑2H2O=H2↑+O2↑（学生不做）3、用惰性电解Fe2(SO4)3和Cu(NO3)2的混合溶液，写出电解的电极方程式。阴极反应：Fe(3+)+e=Fe(2+)先Cu(2+)+2e