1、,電,解,理,原,如何使下圖裝置中的銅析出在鐵棒上， 而鐵的質(zhì)量不變？寫出相應(yīng)電極反應(yīng)式。,Zn = Zn2+ + 2e-,Cu2+ +2e- = Cu,陽極,正極,負(fù)極,陰極,原電池,電解池,Cu2+ +2e- = Cu,2Cl- = 2e- + Cl 2,變一變 如果把鐵棒也換成石墨呢？,一、電解原理,使電流通過 而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。,把 轉(zhuǎn)化為 的裝置,電解質(zhì)溶液,電能,化學(xué)能,電解池構(gòu)成條件,電極名稱和電池材料,電子、電流、離子方向,電解效應(yīng),一、電解原理,電解池構(gòu)成條件,判斷電解池中陰陽極的方法有哪些？,電極,陽極：,陰極：,接電源正極的為 ，發(fā)生 。,接電源負(fù)極的為

2、 ，發(fā)生 。,惰性電極：,活性電極：,電極 材料,C、Pt、Au等， 僅導(dǎo)電，不參與反應(yīng)。,Fe、Cu、Ag等, 既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)。,電極 名稱,陰極,還原反應(yīng),陽極,氧化反應(yīng),思 考,根據(jù)電源的正負(fù)極判斷,根據(jù)電子流動的方向判斷,根據(jù)發(fā)生的電極反應(yīng)判斷,根據(jù)兩極產(chǎn)生的現(xiàn)象判斷,判斷電解池中陰陽極的方法,對點練習(xí)1,陽離子 陰極 陰離子 陽極,使原本不能發(fā)生的反應(yīng)成為可能； 使原本進行的反應(yīng)加速發(fā)生； 使陽極金屬溶解，陰極金屬得到充分保護。,電子方向：,電流方向：,離子移動方向：,效應(yīng),想一想,陽極：,Fe = Fe 2+ +2e-,陰極：,Cu2+ +2e- = Cu,陽極,陰

3、極,陽極為活性電極，則電極自身被氧化,陽離子放電順序：,Cu2+ Fe 2+ H+水,Cu Cl2溶液,Fe,Cu,如果將電源反向呢？,如下圖：電解氯化銅溶液，電極反應(yīng)有何變化？電極反應(yīng)式怎么寫？,陽極：,陰極：,Cu = Cu2+ +2e-,Cu2+ +2e- = Cu,陽極,陰極,例：寫出用石墨做電極電解CuSO4溶液的電極反應(yīng)式及總的電解方程式.,陰極：,陽極：,最后使得失電子數(shù)相等，兩極反應(yīng)式相加得總方程式,陰極：,陽極：,4OH 4e O2+2H2O,2Cu2+ + 4e 2Cu,OH SO42,H+ Cu2+,首先分析、比較出陰陽極的放電離子：,然后寫電極反應(yīng)式 ：,2CuO2+4

4、H+,或2CuSO4+2H2O,（電解反應(yīng)的化學(xué)方程式）,2CuO2+2H2SO4,2Cu2+2H2O,（電解反應(yīng)的離子方程式）,或2H2O 4eO2+ 4H+,二、電解規(guī)律,含氧酸,H2SO4,強堿,NaOH,活潑金屬的含氧酸鹽,Na2SO4,無氧酸,HCl,陽極：4OH- - 4e- O2 +2H2O 陰極：4H+ + 4e- 2H2,減小,增大,不變,H2O,陽極：2Cl- - 2e- Cl2 陰極：2H+2e- H2,增大,HCl,不活潑金屬的無氧酸鹽,CuCl2,陽極：2Cl- - 2e- Cl2 陰極：Cu2+2e- Cu,_,CuCl2,活潑金屬的無氧酸鹽,Na2S,增大,H2S

5、,不活潑金屬的含氧酸鹽,CuSO4,減小,CuO,放氫生堿型,放氧生酸型,陽極：S2- - 2e- S 陰極： 2H+ + 2e- H2,陽極： 4OH- - 4e- O2 +2H2O 陰極：2Cu2+4e- 2Cu,pH變化有何 規(guī)律？,金屬越不活潑的對應(yīng)陽離子越容易得電子；H(水),金屬（除Pt、Au外）S2IBrCl OH(水)NO3SO42F,放電順序,電解質(zhì)變化，溶劑不變：CuCl2、HCl,電解原理應(yīng)用,電解溶質(zhì)和水：NaCl、CuSO4、AgNO3,電解水：Na2SO4、H2SO4 、NaOH,電解質(zhì)和溶劑均不變：電解精煉銅、電鍍,熔融電解：NaCl、MgCl2 、Al2O3,只

6、放氫， pH升； 只放氧， pH降； 氫氧一起放，堿升酸降 （鹽不變）。,注： NaHSO4相當(dāng)于酸。,對點練習(xí)2,pH=a的某電解質(zhì)溶液中，插入兩支惰性電極通直流電一段時間后，溶液的pHa，則該電解質(zhì)可能是（ ） A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4,粗銅的溶解與純銅的生成：,陽極（粗銅）：Cu 2e- = Cu2+ 陰極（純銅）： Cu2+ + 2e- = Cu,比銅活潑的金屬：Zn.Fe.Ni只溶解，不析出；,比銅不活潑的金屬：Au.Pt.不溶解，而以單質(zhì)沉積 形成陽極泥；,電解質(zhì)溶液中CuSO4的濃度基本不變；,三、電解原理的應(yīng)用,電鍍銅的裝置：,【實驗42】

7、,鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極， 含鍍層金屬離子的電解質(zhì)配成電鍍液；,電鍍銅的原理：,陽極（鍍層金屬）：Cu2e- = Cu2+ 陰極（鍍件）： Cu2+ + 2e- = Cu 電鍍液濃度不變；,電解質(zhì)溶液,原電池與電解池的比較,電解飽和食鹽水反應(yīng)原理：,現(xiàn)象：,陽極產(chǎn)生Cl2,陰極產(chǎn)生H2 和酚酞變紅,【問題】,寫出電極反應(yīng)式，電解總反應(yīng)方程式； 為什么NaOH 在陰極區(qū)產(chǎn)生？ 若產(chǎn)生1molH2，則產(chǎn)生Cl2、 NaOH各幾mol? 電子轉(zhuǎn)移幾mol?,電極反應(yīng)及總反應(yīng)：,陽極反應(yīng)：2Cl2e Cl2（氧化反應(yīng)） 陰極反應(yīng)：2H+ + 2eH2（還原反應(yīng)）,陰極區(qū),陽極區(qū),離子交換膜法制燒堿

8、：,1. 離子交換膜電解槽的組成：,由陽極（金屬鈦網(wǎng)）、陰極（碳鋼網(wǎng)）、離子交 換膜、電解槽框和導(dǎo)電銅棒等組成； 每個電解槽由若干個單元槽串聯(lián)或并聯(lián)組成；,2. 陽離子交換膜的作用：,將電解槽隔成陰極室和陽極室，它只允許陽離子（Na+）通過，而阻止陰離子（Cl、OH）和氣體通過?？煞乐笻2、Cl2混合爆炸，也可防止Cl2與NaOH反應(yīng)。,3. 食鹽的精制：,（1）粗鹽的成份： 泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42雜質(zhì)，會與堿性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，損壞離子交換膜；,（2）雜質(zhì)的除去過程：,粗鹽水,含少量Ca2+.Mg2+,精制鹽水,Cl2,Cl2,Cl,H2,H+,OH,淡鹽水,NaOH溶

9、液,精制飽和NaCl溶液,H2O（含少量NaOH）,離子交換膜,課堂小結(jié),電解原理,電解規(guī)律,電解應(yīng)用,電解池,四、有關(guān)電解計算, O22Cu4Ag4H2H22Cl24OHPH,例1：,例2：鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通電一段時間,兩極均產(chǎn)生11.2L(S.T.P)氣體.求電解后溶液的pH.,解析：陽極,4OH-4e-=2H2O+O2,陰極,Cu2+2e-=Cu 2H+2e=H2,n(Cu2+)2+0.5mol2=0.5mol4,n(Cu2+)=0.5mol,Cu2+2H+ C(H+)=1mol/L pH=0,例3：某硝酸鹽晶體化學(xué)式為M(NO3)xnH2O，式量為24

10、2，將1.21g該晶體溶于水配成100mL溶液，用惰性電極進行電解。當(dāng)有0.01 mol 電子轉(zhuǎn)移時，溶液中金屬離子全部析出，此時陰極增重0.32g。求：金屬M的相對原子質(zhì)量及 x、n 值；電解溶液的pH（溶液體積仍為100mL）。,Mx+ + xe- = M 0.005mol 0.01mol 0.32g,所以：x = 2 ；M = 64 ；n = 3,產(chǎn)生H+為0.01mol，pH=1,例3：,現(xiàn)有500 mL混有NaOH的飽和食鹽水, pH=10, 用惰性電極電解一段時間后, 陰極共產(chǎn)生5.6L H2(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積). 則電解后溶液在室溫下pH為: A. 8 B. 10 C. 1

11、2 D. 14,D,關(guān)系式：,O22Cu4Ag4H2H2,用石墨電極電解100mL H2SO4與CuSO4的混合液，通電一段時間后，兩極均收集到2.24L（標(biāo)況）氣體，則原混合液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為（ ） A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L,A,陽極O2為0.1mol，電子為0.4mol,則H2為0.1mol，所以Cu為0.1mol，濃度為A,1（08上海卷）取一張用飽和的NaCl溶液浸濕的pH試紙，兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源，一段時間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圈為白色，外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是( ) Ab電極是陰極

12、Ba電極與電源的正極相連 C電解過程中水是氧化劑 Db電極附近溶液的pH變小,解析：a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內(nèi)圈為白色，外圈呈淺紅色，說明a極負(fù)極產(chǎn)生了Cl2，所以a極與電源的正極相連，即a為陽極，電極反應(yīng)式為：2Cl-2e-= Cl2，b為陰極，2H2O4e- =H2+2OH-，所以b極附近的pH增大。,2（08全國卷）右圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置，通電后在石墨電極a和b附近分別滴加石蕊溶液，下列實驗現(xiàn)象正確的是( ) A逸出氣體的體積：a電極的小于b電極的 B電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體 Ca電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色 Da電極附近呈藍(lán)色

13、，b電極附近呈紅色,解析：Na2SO4 2Na+SO42-，H2OH+OH-，SO42-和OH-移向b電極，Na+和H+移向a電極，在b電極 上：4OH-4e- 2H2O+O2，在a電極上：2H+2e- H2所以產(chǎn)生的氣體體積a電極的大于b電極的；兩種氣體均為無色無味的氣體；由于a電極上H+放電，所以a電極附近的c(OH-)c(H+)，滴加石蕊試液a電極附近變藍(lán)色，同理，b電極附近變紅色。,3(2008年重慶理綜)如圖所示，下列敘述正確的是( ),(A)Y為陰極，發(fā)生還原反應(yīng) (B)X為正極，發(fā)生氧化反應(yīng) (C)Y與濾紙接觸處有氧氣生成 (D)X與濾紙接觸處變紅,4.（07年江蘇）某同學(xué)按如圖

14、所示的裝置進行電解實驗。下列說法正確的是 A電解過程中， 銅電極上有H2產(chǎn)生 B電解初期，主反應(yīng)方程式為： Cu+H2SO4 = CuSO4+H2 C電解一定時間后，石墨電極上有銅析出 D整個電解過程中，H的濃度不斷增大,通電,1. 如圖所示的裝置，在鐵圈和銀圈的焊接處, 用一根棉線將其懸吊在盛水的燒杯中, 使之平衡。小心地向燒杯中央滴入CuSO4溶液, 片刻后可觀察到的現(xiàn)象是: A.鐵圈和銀圈的左右搖擺不定B.保持平衡狀況 C.鐵圈向下傾斜D.銀圈向下傾斜,D,2.用圖所示的裝置進行電解。通電一會兒，發(fā)現(xiàn)濕潤的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色。,(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 (2)在B中觀

15、察到的現(xiàn)象是_。,A,B,4AgNO3 + 2H2O = 4Ag + O2+4HNO3,通電,銅片溶解，有氣體、藍(lán)色沉淀生成,3三氧化二鎳(Ni2O3)可用于制造高能電池，其電解法制備過程如下：用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5，加放適量硫酸鈉后進行電解。電解過程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO，把二價鎳氧化為三價鎳。以下說法正確的是( ) (A)可用鐵作陽極材料 (B)電解過程中陽極附近溶液的pH升高 (C)陽極反應(yīng)方程式為：2ClCl2 2e (D)1 mol二價鎳全部轉(zhuǎn)化為三價鎳時，外電路中通過了 1 mol電子。,4.工業(yè)上采用Fe、C為電極電解K2MnO4溶液制KMnO4。

16、 （1）電解時,應(yīng)以 作陰極，電解過程中陰極附近溶液pH將會 , （2）陽極反應(yīng)式為 , （3）總電解反應(yīng)式為 .,Fe,增大,MnO42- - e-MnO4-,2K2MnO4+2H2O = 2KMnO4+2KOH+H2,通電,1.為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是 AX是正極，Y是負(fù)極 BX是負(fù)極，Y是正極 CCuSO4溶液的pH值逐漸減小 DCuSO4溶液的pH值不變,2.某學(xué)生設(shè)計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫字，會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此，下列敘述正確的是 A.鉛筆端作陽極，發(fā)生還原反應(yīng) B.鉑片端作陰極，發(fā)生氧化反應(yīng) C.鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生 D.a點是負(fù)極，b點是正極,祝你成功,3在玻璃圓筒中盛有兩種無色的互不相溶的中性液體。上層液體中插入兩根石墨電極，圓筒內(nèi)還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棒，可以上下攪動液體，裝置如右圖。接通電源，陽極周圍的液體呈現(xiàn)棕色，且顏色由淺變深，陰極上有氣泡生成。停止通電，取出電極，用攪棒上下劇烈攪動。靜置后液體又分成兩層，下層液體呈紫紅色，上層液體幾乎無色。根據(jù)上述實驗回答： （1）陽極上的電極反應(yīng)