Электролиз растворов электролитов.
план-конспект урока по химии (11 класс) по теме

Тема: Электролиз растворов электролита.

Цели: 1) Формировать знания об электролизе растворов;

           2) Развивать умения записывать схемы электролиза растворов солей;

           3)Выработать у учеников познавательную активность и интерес к предмету.

Тип урока: комбинированный.

Дидактические и материальные оснащения: ноутбук, мультимедейный проектор, интерактивная доска.

Содержание и ход урока.

I. организационный момент.

II. Актуализация знаний, умений и навыков.

Фронтальный  опрос.

1. Что такое электролиз?
2. Как называется положительно заряженный электрод?
3. Как называется отрицательно заряженный электрод?
4. Как называется положительно заряженная частица?
5. Как называется отрицательно заряженная частица?
6. Как происходит электролиз расплавов?

 Письменный опрос.

  Составьте схемы электролиза расплавов:

  Cu(OH)2, CrCI3, AgNO3, K2SO3, NaBr, LiOH, Pb(NO3)2, BaCI2, Ba(OH)2

III. Формирование знаний, умений. навыков.

      При электролизе водных растворов, кроме ионов электролита, присутствуют молекулы воды и ионы Н+ и ОН- - продукты диссоциации воды.

          Катодные процессы. Последовательность разрядки катионов на катоде зависит от положения металла в электрохимическом ряду напряжений.

1. Катионы металлов от лития до алюминия (включительно), не восстанавливаются на катоде, вместо них восстанавливаются молекулы воды, катионы металлов остаются в растворе.

2Н2О +2е = Н2 + 2ОН-

2. Катионы металлов от алюминия до водорода восстанавливаются на катоде одновременно с молекулами воды.

Меn+ +ne = Me0

2Н2О +2е = Н2 + 2ОН-

3. Катионы металлов, расположенные после водорода в электрохимическом напряжении металлов после водорода полностью восстанавливаются на катоде.  

Меn+ +ne = Me0

4. Если водный раствор содержит катионы различных металлов, то при электролизе восстановление их на катоде происходит в порядке уменьшения их химической активности.
5. При электролизе растворов кислот на катоде восстанавливаются катионы водорода.

2Н+ + 2е = Н2

Анодные процессы. Последовательность окисления анионов на аноде зависит от природы аниона.

1. При электролизе растворов солей бескислородных кислот (кроме фторидов)

на аноде окисляются анионы кислотных остатков:

2CI- -2e = CI2

2. При электролизе растворов солей  кислородсодержащих кислот и фторидов на аноде окисляются молекулы воды:

2Н2О – 4е = О2 + 4Н+

3. При электролизе растворов щелочей окисляются гидроксид ионы:

4ОН- - 4е = О2 + 2Н2О

Анод

          Растворимый                                                                      Нерастворимый

         (активный)                                                                            (инертный)

      Cu, Ag, Zn, Cd, Ni                                                       графитовые,  угольные,

                                                                                             Платиновые

   Растворимый анод при электролизе сам подвергается окислению, т.е. посылает электроны во внешнюю цепь:

Ме   ------- Ме+n        +         ne-

Металл     уходит в          уходит во

анода       раствор            внешнюю цепь

 AgNO3 ------- Ag+ + NO3-

 K (-)  Ag+ + e ----- Ag0

 A (+)  Ag0 – e ----- Ag+

Рассмотрим примеры электролиза водных растворов электролитов.

Написать схему электролиза растворов  MgCI2, Na2SO4, NaOH, AgNO3

MgCI2 ----- Mg2+ + 2CI-

H2O  === H+ + OH-

K(-)  2H2O +2e = H2 + 2OH-

A(+)  2CI- -2e = CI2

                                    электролиз

MgCI2 + 2H2O   ===   H2 + CI2 + Mg2+ + 2OH-

Na2SO4 ---- 2Na+ + SO42-

H2O  === H+ + OH-

K(-) 2H2O +2e = H2 + 2OH-

A(+) 2H2O -4e = O2 + 4H+

                                      электролиз

Na2SO4 + 2H2O ==== 2H2 + O2 + 2Na+ + SO42-

NaOH ---- Na+ + OH-

H2O  === H+ + OH-

K(-) 2H2O +2e = H2 + 2OH-

A(+) 4OH- - 4e = O2 + 2H2O

              электролиз

2NaOH  ===== H2 + O2 + 2Na+ 

AgNO3 --- Ag+  + NO3-

H2O  === H+ + OH-

K(-) Ag+ + e ---- Ag0

A(+)2H2O -4e = O2 + 4H+

                                          электролиз

AgNO3 + 2H2O ===== Ag0 + O2 + NO3- + 4H+

Электролиз раствора нитрата серебра с растворимым анодом:

AgNO3 ----- Ag+ + NO3-

H2O ==== H+ + OH-

K(-) Ag+ + e = Ag0

A(+) Ag0 – e = Ag+

   Применение электролиза .

  - в металлургии, для получения активных металлов;

  - для очистки некоторых металлов от примесей;

  - в химической промышленности для получения H2, F2, CI2, O2, NaOH, KOH, KCIO3;

  - гальваностегия – нанесение металлических покрытий.

IV. Составьте схемы электролиза растворов Pb(NO3)2, KCI, ZnSO4, Na2SO4, CaF2,

Cu(NO3)2, NaI, NaBr, AICI3, FeSO4, HgCI2, CaSO4

V. Д/З s 20, закончить упр. заданные в тетр.

1. при электролизе водного раствора КОН с инертными электродами на катоде выделился водород объемом 11,2 л. Рассчитайте объем кислорода, который выделился при этом на аноде.

2. При электролизе раствора хлорида меди (II) масса катода увеличилось на 8г. Какой газ выделился,  и каковы,  его масса и объем при н.у.?

3. При электролизе водного раствора нитрата серебра выделился 5,6 л газа. Сколько граммов металла отложилась на катоде?

4. При электролизе водного раствора хлорида калия образовалась 112кг гидроксида калия. Какие газы выделились и каков их объем?