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第一节 电解原理 ( 第二课时 ). 电解. CuCl 2 = Cu + Cl 2 ↑. 电解 Cu Cl 2 溶液的反应式:. ( 氧 化反应). 阳 极: 2Cl — - 2e — = Cl 2 ↑ 阴极: Cu 2+ +2e — = Cu. (还原反应). 总反应:. 阳极 : 与电源 正极 相连, 失 电子,发生 氧化 反应. 阴极 : 与电源 负极 相连, 得 电子,发生 还原 反应. 2 、离子放电顺序. ( 1 ) 阴极 : 阳离子得电子.
E N D
电解 CuCl2 =Cu+Cl2↑ 电解Cu Cl2溶液的反应式: (氧化反应) 阳极:2Cl—-2e—=Cl2↑ 阴极:Cu2++2e—=Cu (还原反应) 总反应: 阳极:与电源正极相连,失电子,发生氧化反应 阴极:与电源负极相连,得电子,发生还原反应
2、离子放电顺序 (1) 阴极:阳离子得电子 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb HCu Hg Ag Pt Au (2)阳极:金属或阴离子失电子 金属(除Pt,Au)>S2-> I- > Br-> Cl-> OH-> 含氧酸根
3.电解质溶液用惰性电极电解的规律小结: 电解水型! 减小 阳极:4OH—-4e—=O2↑+2H2O 增大 H2O 阴极:4H++4e—=2H2↑ 不变 阳极2Cl—-2e—=Cl2↑ HCl 增大 电解电解质型! 阴极:4H++4e—=2H2↑ 阳极2Cl—-2e-=Cl2↑ CuCl2 不变 阴极:Cu2++2e—=Cu 阳极2Cl—-2e— = Cl2↑ 放氢生碱型! 增大 HCl 阴极:2H2O+2e—=H2↑+2OH- 放氧生酸型! 阴极:2Cu2++4e—=2Cu 减小 CuO 阳极:4OH—-4e—=O2↑+2H2O
+ - 粗铜 纯铜 CuSO4溶液 五、电解的应用 1. 精炼铜 粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等) 阳极: Zn Fe Ni CuAg Au Zn-2e- = Zn2+ Fe –2e- = Fe2+ Ni-2e- = Ni2+ Cu-2e-= Cu2+ 阳极泥 阳极: 粗铜 阴极: 纯铜 电解液: CuSO4 阴极:Cu2+ + 2e- = Cu 问:电解完后,CuSO4溶液的浓度有何变化? 不变
+ - 镀层金属 镀件 含镀层金属离子的盐溶液 2、电镀 : 应用电解原理在某些金属表面镀上一层 其它金属或合金的过程。 电镀装置: 阳极——镀层金属 阴极——镀件 电解质溶液——含镀层金属 阳离子 电镀的特点 电镀液的组成及酸碱性保持不变
Zn 镀件 ZnSO4 以Fe 制品镀Zn Fe ---被镀件 Zn---镀层金属 阴 极 Zn2+ + 2e- = Zn 阳 极 Zn – 2e- = Zn2+ 电镀液: ZnSO4溶液 (镀层金属阳离子的溶液) 电镀前后ZnSO4溶液的浓度是否变化?
例:在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电 极,通电电解(不考虑水分蒸发),则: ⑴若两极均为铜片,试说明电解过程中溶液溶 质浓度将怎样变化 。 ⑵若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式是 ⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电 当电路中有0.04mol电子通过时,阴极增重 g, 阴极上的电极反应式是 。 不变 Zn -2e-=Zn2+ 1.28 Cu2+ +2e-=Cu
2.甲、乙两个容器中,分别加入0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后,以Pt为电极进行电解时,在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:__________。2.甲、乙两个容器中,分别加入0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后,以Pt为电极进行电解时,在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:__________。
巩固提高: 05江苏化学 高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+ 2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是 A. 放电时负极反应为:Zn-2e+2OH=Zn(OH)2 B充电时阳极反应为FeOH3-3e+5OH=FeO42-+ 4H2O C. 放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被氧 化 D. 放电时正极附近溶液的碱性增强 C
巩固提高: 05广东化学 一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇Y2O3的氧化锆ZrO2晶体,在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池说法不正确的是 A在熔融电解质中,O2由负极移向正极 B电池的总反应是:2C4H10+13O2 8CO2+10H2O C通入空气的一极是正极,电极反应为O2+4e= 2O2 D通入丁烷的一极是负极,电极反应为: 2C4H10+26e+13O2=4CO2+5H2O A
在玻璃容器中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层为NaI溶液,下层为CCl4。在上层NaI溶液中插入两根石墨电极,容器中还放有一根环形玻璃搅拌棒,可以上下搅动液体,装置如图。据实验回答:在玻璃容器中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层为NaI溶液,下层为CCl4。在上层NaI溶液中插入两根石墨电极,容器中还放有一根环形玻璃搅拌棒,可以上下搅动液体,装置如图。据实验回答: (1)接通直流电源后,阳极和阴极附近有何现象? (2)阳极的电极反应式是 阴极的电极反应式是 2H+ +2e- = H2 搅棒 阳极周围的液体呈棕色,且颜色由浅变深 阴极上有气泡产生。 2I- - 2e- = I2 (3)停止通电,取出电极,用搅棒上下搅动。静置后液体又分为两层,上层色,下层色。搅拌后两层液体发生颜色变化的原因是: 无 紫红 I2在CCl4中溶解度大于在水中的溶解度,所以绝大多数I2都转移到CCl4中。
负极判断方法: 1、较活泼的金属 2、电子流出 3、发生氧化反应 阳极判断方法: 1、连电源正极 2、发生氧化反应 3、阴离子移向 化学能 电能 电能 化学能 电源负极阴极 电源正极 阳极 负极 正极 电解池 原电池 负极:电子流出 正极:电子流进 阴极:与电源负极相连 阳极:与电源正极相连 电极式写法: 找物质,标得失 选离子,平电荷 配个数,巧用水 有电源,两极材料可同可异 无电源,两极材料不同 正极:得电子 还原反应 负极:失电子 氧化反应 阴极:失电子 氧化反应 阳极:得电子 还原反应