电解池原理

第 49讲 电解池原理
问题讨论：
如如何何使使的图铁中棒的上铁析棒出上析铜出？
铜而铁的质量不变？
将铁棒插入到硫 设计成电解池
酸铜溶液中
且铁作阴极
Cu
Fe
稀CuSO4
2017年化学科(江苏卷)考试说明
1、理解电解池的工作原理。
2、能写出常见的电极反应和电池反应方 程式。
问题一：什么是电解池？构成条件是 什么？
四、电解过程中溶液pH的变化规律
（pH1增） 电大解。时 ， 只 生 成 H2 而 不 生 成 O2 ， 则 溶 液 的
（2）电解时
pH 减`小。
，
只
生
成
O2
而
不
生
成
H2
，
则
溶
液
的
（水。3）电解时，既生成H2又生成O2，则实际为电解
①若为酸性 pH 减小 ， ②若碱性溶液，则溶液的pH 增大 ， ③若为中性，则pH不变 。
试写出以石墨为电极分别电解下列溶液 的电极反应式和电解总反应式：
1、硫酸、 3、氢氧化钠 5、氯化钾
2、 HCl 4、溴化铜 6、硫酸铜
你发现了什么规律？
三、电解规律：
（1） 电解水型：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。
（2）电解电解质型：电解不活泼金属无氧酸 盐，实际上是电解电解质本身。
（1）阳极： 失电子的一极,发生氧化反应,需判断什么物
质发生了氧化反应,生成了什么物质。 阳极的电极反应：4OH--4e-=2H2O+O2 （2）阴极： 得电子的一极,发生还原反应,需判断什么物
质发生了还原反应,生成了什么物质。 阴极的电极反应：Ag++e-=Ag
总反应式 = 阳极反应式 + 阴极反应式
电解总反应:4AgNO3+2H2O 电解 4Ag+O2↑+4HNO3
练习：正误判断，正确的打“√”，错误的打 “(1×)电”。解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的
过程。( )
√ (2)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可 √ 以实现。( )
(淀3)粉电碘解化Cu钾C试l2溶纸液变，蓝阴色极。逸( 出的) 气体能够使湿润的 (渐4)增电大解。盐(酸、硫) 酸等溶液√ ，H＋放电，溶液的pH逐 (5)电解时，电解液中阳离子移向阳极，发生还原反
时间，溶液的物质的量浓度增大，pH减小的
是 C。
A. NaCl B. CuSO4 C. H2SO4 D. Na2SO4 练习6、某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，
它们的物质的量之比为3︰1，用石墨电极电
解该混合液。下列叙述不正确的是 D 。
A．阴极自始至终均析出H2 B．阳极先析出Cl2，后析出O2
应。( ) (6)电解硫酸钠溶液一段时间，可向电解液中加适量
√ 水以恢复到原浓度。( )
(7) 电 解 硫 酸 铜 溶 液 一 段 时 间 ， 为 复 原 可 加 适 量 Cu(OH)2。( )
2017新课标2卷
练习1、（2017新课标2卷）用电解氧化法
可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的
氧化膜，电解质溶液一般为混合溶液。
（3）放氢生碱型：电解活泼金属的无氧酸盐， 阴极产生氢气，阳极析出非金属。
（4）放氧生酸型：电解不活泼金属的含氧酸 盐，阳极产生氧气，阴极析出不活泼金属。
课堂练习7
从H+、Cu2+、Na+、SO42-、Cl-、OH-六种离子中选取 一些恰当的组成电解质，按下列要求进行电解。
（1）以碳棒为电极，使电解质质量减小，水质量不 变，进行电解，则可采用的电解质
下列叙述错误是
A．待加工铝质工件为阳极
C
B．可选用不锈钢网作为阴极
C．阴极的电极反应式为：
D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动
练习2、如图所示，下列叙述正确的是 。
A.Y为阴极，发生还原反应 B.X为正极，发生氧化反应
A
C.Y与滤纸接触处有氧气生成
D.X与滤纸接触处变红
二、常见阴阳离子放电顺序
2HCl
C．电解最后阶段为电解水
NaCl
D．溶液pH不断增大，最后为7 Na2SO4
课堂练习
试写出以石墨为电极分别电解下列溶液 的电极反应式和电解总反应式：
1、硫酸、 2、氢氧化钠、3、硫酸钾 4、氯化铜、5、 HCl、 6、氯化钠 7、硫酸铜
上述溶液电解过程中溶液的pH值将如 何变化？欲使上述溶液复原，应分别向上 述电解后溶液中加入或通入何物质？
3）反应原理 思考与交流：电子的流向、电极反应及
总反应、电解质溶液中离子的流向？
氧化反应
电极反应： 4OH--4e-=2H2O+O2
e- 电子流向 e正极 负极
还原反应
电极反应： Ag++e-=Ag
阳极 碳
阴极 铁
棒
棒
AgNO3溶液
电解ห้องสมุดไป่ตู้反应:4Ag++2H2O 电解 4Ag+O2↑+4H+
阳极 阴NO离3-子、OH-
①活性材料作电极时：（根据金属活动性）金 属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，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（由易到难）是：
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含 氧酸根离子）>F-
课堂练习3
Ag+阳、离H+子
阴极
3、电解池中阴阳极的判断 （1）根据电源正负极判断
与电源负极相连的为阴极，与电源正极相连 的为阳极；
（2）根据电子流动的方向判断 电子流出的一极为阳极，电子流进的一极
为阴极；
（3）根据发生的反应判断
发生氧化反应的一极为阳极；发生还原反应 一极的为阴极
4、电极反应式和电解总反应式的书写
是 HCl CuCl2 。
（2）以碳棒为电极，使电解质质量不变，水质量减 小，进行电解，则可采用的电解质
是 H2SO4 Na2SO。4 NaOH NaHSO4
（3）以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水质 量都减小，进行电解，则可采用的电解质
是 NaCl CuSO。4
练习5、用惰性电极电解下列溶液，经过一段
一、电解池工作原理
1、电解: 使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)
而在阴阳两极发生氧化—还原反应的过程。
2、电解池 1）定义： 将电能转化为化学能的装置，它是一个非自
发的氧化还原反应。
2）构成条件 ①两个电极（活性或惰性） ②电解质溶液 ③直流电源
问题二：电子的流向、电解质溶液中
离子的流向、电极反应及总反应？
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。 阳离子在阴极上放电顺序是：水电离产生时浓度
极小
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
放电顺序：就是看得电子能力
2、阳极：放电顺序：就是看失电子能力
江苏高考
（江苏高考）某同学按如图所示的装置进行电
BC 解实验。下列说法正确的是
A．电解过程中，
铜电极上有H2产生
Cu
B．电解初期， 主反应方程式为： 稀H2SO4
石墨
通电
Cu+H2SO4====CuSO4+H2↑
C．电解一定时间后，石墨电极上有铜析出
D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大