高二化学选修四《化学反应原理》电解原理全部课件(共4.ppt
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新课标选修四第二节电解池(四课时)已知:1molNa在氯气中燃烧放出411kJ的热量,试写出该反应的热化学方程式。一、电解原理(以电解氯化钠为例)实验分析:(2)判断电极产物并书写电极反应:阳离子移向阴极放电,阴离子移向阳极放电阳极:2Cl-→Cl2↑+2e-氧化反应阴极:2Na++2e-→2Na还原反应总式:电子的流向:电子从外加电源的负极流出,流到电解池的阴极,再从阳极流回电源正极。(注:电子只在外电路定向移动,不能从溶液中移动)电解过程不仅可以在熔融电解质中进行,也可以在电解质溶液中进行。实验分析:(3)判断电极产物并书写电极反应:阳离子移向阴极放电,阴离子移向阳极放电阳极:2Cl-→Cl2↑+2e-氧化反应阴极:Cu2++2e-→Cu还原反应总式:离子放电顺序:电解规律实例电解规律(惰性电极)小结电解质溶液用惰性电极电解的示例:(A)2.如上图所示,通电后A极上析出Ag,对该装置的有关叙述正确的是A.P是电源的正极B.F极上发生的反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑C.电解时,甲、乙、丙三池中,除E、F两极外,其余电极均参加了反应D.通电后,甲池的PH减小,而乙、丙两池溶液的PH不变3.用铂电极电解下表中各组物质的水溶液,电解一段时间以后,甲、乙两池中溶液的pH值均减小,而在①和④两极,电极产物的物质的量之比为1︰2的是甲乙ABCD甲KOHH2SO4Na2SO4CuSO4乙CuSO4AgNO3HClHNO34.为下图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是A.X是正极,Y是负极B.X是负极,Y是正极C.CuSO4溶液的PH值逐渐减小D.CuSO4溶液的PH值不变5.用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中,通电电解。当电解液的PH值从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上析出银的质量大约是:A、27mgB、54mgC、108mgD、216mg二、电解原理的应用电解饱和食盐水反应原理1.电解食盐水(1)生产设备名称:离子交换膜电解槽阴极:碳钢阳极:钛阳离子交换膜:只允许阳离子通过(Cl-、OH-离子和气体不能通过),把电解槽隔成阴极室和阳极室。(2)离子交换膜的作用:a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸;b、避免氯气和氢氧化钠反应生成,而影响氢氧化钠的产量。粗盐的成份:泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质,会与碱性物质反应产生沉淀,损坏离子交换膜2.铜的电解精炼3.电镀阳极:6O2--12e-=3O2↑阴极:4Al3++12e-=4Al冶炼铝设备图电解池、电解精炼池、电镀池的比较1.a、b哪一极为正极?金属性强弱的判断已知①M+N2+=M2++N②Pt极电解相同浓度P和M的硫酸盐,阴极先析出M③N与E有导线相连放入E的硫酸盐溶液,电极反应:E2++2e-=E,N-2e-=N2+,则四种金属活泼性由强到弱为工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO41.电解时,应以作阴极,电解过程中阴极附近溶液pH将会,2.阳极反应式为,3.总电解反应式为.电解计算——电子守恒法例一:铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.O2~2Cu~4Ag~4H+~2H2~2Cl2~4OH-例三:某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x·nH2O,式量为242,将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液,用惰性电极进行电解。当有0.01mol电子转移时,溶液中金属离子全部析出,此时阴极增重0.32g。求:①金属M的相对原子质量及x、n值;②电解溶液的pH(溶液体积仍为100mL)。1.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的2.根据金属活动顺序表,Cu不能发生如下反应:Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解,这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中,能实现该反应最为恰当的是3.德国人哈伯发明了合成氨技术而获得1918年诺贝尔化学奖,但该方法须在高温高压催化剂,否则难以自发进行。2000年希腊化学家斯佳在《科学》杂志上公布了他的新发明在常压下把氢气与氮气通入一加热到570℃的电解池(如图)氢氮在电极上合成氨,而且转化率高于哈伯法的五倍,达到80%.答案:阳极:3H2→6H++6e-阴极:N2+6H++6e→2NH3(2)对该装置的有关叙述正确的是A.P是电源的正极B.F极上发生的反应为:4OH--4e-=