4.2 课时2 电解规律及电极反应式 课件(共19张PPT) 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

(共19张PPT)
第四章 化学反应与电能
第二节 电解池 课时2
1.掌握离子的放电顺序与其氧化性、还原性的关系，能解释
或推测电解反应的产物；
2.能写出电极反应式和电解池总反应方程式。
电解氯化铜时，电极材料都是石墨棒，它们有什么作用？
+
-
A
石墨棒
石墨棒
导电
电解池中,阴、阳两极的材料与电解产物有关系吗
铁片
阳极：Fe－2e－===Fe2+
阴极：Cu2++2e－===Cu
（2）活性电极：既导电又能反应。电极自身失去电子发生氧化反应。
如：Fe、Cu、Ag
（1）惰性电极：只导电。电极自身不反应，电解质中的阴离子 失去
电子发生氧化反应。
如：Pt、C
一、电解规律
1.电极材料
阳极材料与阳极产物有关，阴极无关，阴极材料只要导电就可以 。
2.离子放电顺序
离子在电极表面得到或失去电子的过程也叫作“放电”。当电解质溶液中存在多种阳离子或阴离子时，离子在电极上放电的顺序是存在某种规律的。
（1）阴极放电顺序（氧化性）
Ag+>Hg2+> Fe3+> Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+ >H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+ >Ca2+>K+
①Al3+~ K+水溶液中不放电，熔融状态放电。
【注意】
②离子在两极上放电顺序复杂，与离子性质、溶液浓度、电极材料等有关，以上仅是一般规律。
Ag+>Hg2+> Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+ >Al3+>Mg2+>Na+ >Ca2+>K+
Ag+>Hg2+> Fe3+> Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+ >Al3+>Mg2+>Na+ >Ca2+>K+
浓度大
浓度小
（2）阳极放电顺序
活性金属电极
>S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞非还原性含氧酸根>F-
（还原性）
[例1]如图所示，烧杯内盛有100 mL的溶液，按要求回答下列问题：
(1)若所盛溶液为CuSO4溶液，则B极为______极，
A极的电极反应式为________________________。
若所盛溶液为KCl溶液，则B极的电极反应式为________________。
阴
4OH－－4e－=O2↑+2H2O
2Cl－-2e－===Cl2↑
X
A
B
三、电解类型
（用惰性电极电解某电解质的水溶液）
【思考】请写出电解CuCl2、NaOH、NaCl、CuSO4溶液的电极反应式
和电解池总反应方程式
总反应：CuCl2===Cu + Cl2↑
电解
阳极：2Cl－-2e－===Cl2↑
阴极：Cu2++2e－===Cu
CuCl2
阴极：2H++2e－===H2↑
阳极：4OH－－4e－=== O2↑+2H2O
总反应：2H2O===2H2↑+ O2↑
电解
NaOH
NaCl
阳极：2Cl－-2e－===Cl2↑
阴极：2H2O+2e－===H2↑+2OH－
总反应：2NaCl+2H2O===Cl2↑+H2↑+2NaOH
电解
CuSO4
阳极：H2O－2e－=== O2↑+2H+
总反应：2CuSO4 +2H2O===2Cu+2H2SO4+O2↑
电解
阴极：
Cu2++2e－===Cu
总反应：CuCl2===Cu + Cl2↑
电解
阳极：2Cl－-2e－===Cl2↑
阴极：Cu2++2e－===Cu
CuCl2
Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞其它
S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞ OH－ ＞非还原性含氧酸根
1.电解电解质型：
电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电。
Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞其它
S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞ OH－ ＞非还原性含氧酸根
2.电解水型：
水电离出的H+、OH－分别在两极放电。
阴极：2H++2e－===H2↑
阳极：4OH－－4e－=== O2↑+2H2O
总反应：2H2O===2H2↑+ O2↑
电解
NaOH
NaCl
阴极：2H2O+2e－===H2↑+2OH－
阳极：2Cl－-2e－===Cl2↑
总反应：2NaCl+2H2O===Cl2↑+H2↑+2NaOH
电解
Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞其它
S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞ OH－ ＞非还原性含氧酸根
①放氢生碱型：电解质电离的阴离子在阳极放电，水电离的阳离子在阴极放电。
2.电解电解质+水型：
Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞其它
S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞ OH－ ＞非还原性含氧酸根
②放氧生酸型：
电解质电离的阳离子在阴极放电，水电离的阴离子在阳极放电。
CuSO4
阳极：H2O－2e－=== O2↑+2H+
阴极：
总反应：2CuSO4 +2H2O===2Cu+2H2SO4+O2↑
电解
Cu2++2e－===Cu
Ⅱ.通电片刻后，若使电解液恢复至原来的体积和浓度，应往其中
添加适量的什么物质？
根据总反应式，加入CuO。 H2SO4+CuO=CuSO4+H2O
Ⅰ.给CuSO4溶液通电，电解液的pH如何变化？
思考与交流
总反应：2CuSO4 +2H2O===2Cu+2H2SO4+O2↑
电解
生成新电解质——酸
pH逐渐减小
1.如图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是(　　)
A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的
B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出有刺激性气味气体
C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色
D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色
D
【练一练】
2.用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质(中括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是(　　)
A．NaCl[盐酸] B．NaOH[H2O]
C．CuCl2[HCl] D．CuSO4[Cu(OH)2]
B
二.电极反应式
①首先判断阴、阳极，分析电极材料，判断是电极材料放电还是溶液中的离子放电。
②再分析溶液中的离子种类，根据离子放电顺序，分析电极反应，并判断电极产物，写出电极反应式。
③电解水溶液时，注意放电顺序中H+、OH－之后的离子一般不参与放电反应。
1.电极反应式的书写
看电极→找离子→分阴阳→排顺序→写反应
2.电解化学方程式的书写
反应条件必须标明“电解”。
仅是电解质被电解，电解化学方程式中只写电解质及电解产物。
如电解CuCl2溶液：
仅有水被电离，只写水及电解产物即可。
如电解NaOH溶液：
电解质、水同时被电解，则都要写进方程式。
如电解NaCl溶液：
CuCl2===Cu + Cl2↑
电解
2H2O===2H2↑+ O2↑
电解
2NaCl+2H2O===Cl2↑+H2↑+2NaOH
电解
(1)当X为Pt，Y为Fe，Z为AgNO3时，
阳极反应式为　　　　　　　　　　　　　，
阴极反应式为　　　　　　　　　，
电解反应式为　　　　　　　　　 。
(2)X为Cu，Y为Fe，Z为CuSO4时，
阳极反应式为　　　　　　　　，
阴极反应式为　　　　　　　　　。
4OH－－4e－＝ 2H2O+O2↑
4Ag++4e－＝4Ag
Cu－2e－＝Cu2+
Cu2++2e－＝Cu
2H2O+4AgNO3===4Ag+O2↑+4HNO3
电解
【练一练】
电 解
电解规律
电极反应式和电解总方程式
电极材料
离子放电顺序
电解类型
电解水型
分解电解质型
放氢生碱型
放氧生酸型
活性材料
惰性材料
只导电不溶解
既导电又能反应
阴极放电顺序（阳离子得电子能力）
阳极放电顺序（阴离子失电子能力）
看电极→找离子→分阴阳→排顺序→写反应