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第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池人教版選修4·化學(xué)反應(yīng)原理2022/11/31第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池人教版選修4·〖復(fù)習(xí)回顧〗原電池:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。想一想:構(gòu)成原電池的條件是什么?ZnCuCuCl2溶液e-e-⑴兩個活性不同的電極⑵電解質(zhì)溶液(一般與活潑性強的電極能發(fā)生氧化還原反應(yīng))⑶形成閉合回路(4)自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)2022/11/32〖復(fù)習(xí)回顧〗原電池:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。想一想:構(gòu)成原〖復(fù)習(xí)回顧〗原電池:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。問一問:原電池的電極如何判斷?ZnCuCuCl2溶液e-e-2022/11/33〖復(fù)習(xí)回顧〗原電池:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。問一問:原電池聯(lián)想*質(zhì)疑

G

ZnCuCCCuCl2溶液負極:正極:電池總反應(yīng):CuCl2溶液如果把兩根石墨棒作電極插入CuCl2溶液中,外接直流電源,這還是原電池裝置嗎?〖復(fù)習(xí)回顧〗寫一寫:原電池的電極反應(yīng)式?Zn–2e-=Zn2+Cu2++2e-=CuZn+Cu2+=Zn2++Cu2022/11/34聯(lián)想*質(zhì)疑GZnCuCCCuCl2溶液負極:正極:CuCl2溶液在電流的作用下發(fā)生了化學(xué)變化,分解生成了Cu和Cl2一、電解原理(以電解氯化銅為例)實驗4-2:用惰性(石墨)電極電解氯化銅溶液陰極陽極氯氣銅CuCl2溶液有氣泡,氣體有刺激性氣味,并能使?jié)駶櫟腒I-淀粉試紙變藍碳棒上有一層紅色的物質(zhì)析出現(xiàn)象:陰極:

陽極:——銅——Cl2

結(jié)論:2022/11/35CuCl2溶液在電流的作用下發(fā)生了化學(xué)變化,分解生成了電解氯化銅溶液微觀模擬實驗分析:2022/11/36電解氯化銅溶液微觀模擬實驗分析:2022/11/26第三節(jié)電解池一、電解原理1、電解:使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。2、電解池(電解槽):把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置注意:①電流必須是直流而不是交流。②熔融態(tài)的電解質(zhì)也能被電解?!舅伎?】電解池的兩極是怎樣確定的?2022/11/37第三節(jié)電解池一、電解原理1、電解:3、兩個電極及電極反應(yīng)陰極:與電源負極相連——電子流進——還原反應(yīng)陽極:與電源正極相連——電子流出——氧化反應(yīng)⑴、兩個電極的確定及電極反應(yīng)e-e-CCCuCl2溶液陰極陽極2022/11/383、兩個電極及電極反應(yīng)陰極:與電源負極相連——電子流進——還⑵、兩個電極的類型:惰性電極(鉑、金、石墨):——僅僅導(dǎo)電,不參與反應(yīng)活性電極(除鉑、金外的金屬):——既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)惰性電極與活性電極【思考2】形成電解池的條件是什么?CuCuCuCl2溶液陰極陽極CCCuCl2溶液陰極陽極2022/11/39⑵、兩個電極的類型:惰性電極(鉑、金、石墨):惰性電極與活性4、形成電解池的條件e-e-CCCuCl2溶液⑴與電源相連的兩個電極⑵電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)⑶形成閉合回路陰極陽極【思考3】在電解過程中,電子、離子是如何形成閉合回路的?2022/11/3104、形成電解池的條件e-e-CCCuCl2溶液⑴與電源相連的電子的流向:

電子從外加電源的負極流出,流到電解池的陰極,再從陽極流回電源正極。(注意:電子只在外電路定向移動,不能從溶液中移動)離子定向移動的方向:陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動。【思考4】電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實質(zhì)是什么?e-e-CCCuCl2溶液陰極陽極2022/11/311電子的流向:電子從外加電源的負極流出,流到電解池的陰極,再5、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實質(zhì)

對電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))通電時,電子從電源的負極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極,電解質(zhì)的陽離子移向陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng);電解質(zhì)的陰離子移向陽極失去電子(有的是組成陽極的金屬原子失去電子)發(fā)生氧化反應(yīng),電子從電解池的陽極流出,并沿導(dǎo)線流回電源的正極。這樣,電流就依靠電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))里陰、陽離子的定向移動而通過溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì)),所以電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))的導(dǎo)電過程,就是電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))的電解過程?!舅伎?】如何書寫電極反應(yīng)方程式和總方程式?2022/11/3125、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實質(zhì)對電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))通電通式:陰極:氧化劑+ne-=還原產(chǎn)物陽極:還原劑-ne-=氧化產(chǎn)物總電解反應(yīng)式:陰陽極反應(yīng)式相加所得的式子(考慮電子守恒)6、電極反應(yīng)式的書寫:(以電解CuCl2為例)e-e-CCCuCl2溶液陰極陽極陽離子移向陰極放電,陰離子移向陽極放電陰極:Cu2++2e-=Cu還原反應(yīng)陽極:2Cl--2e-=Cl2↑氧化反應(yīng)總反應(yīng)式:

CuCl2Cu+Cl2↑電解2022/11/313通式:6、電極反應(yīng)式的書寫:e-e-CCCuCl2溶液陰極陽加CuCl2溶液變小【思考6】電解后氯化銅的濃度如何變化?【思考7】若要使電解質(zhì)溶液復(fù)原,怎么辦?【思考8】什么叫放電?陰離子失去電子而陽離子得到電子的過程叫放電?!舅伎?】為什么Cu2+、Cl-放電,而不是H+和OH-?陰離子放電:與陰離子的還原性的相對強弱有關(guān)陽離子放電:與陽離子的氧化性的相對強弱有關(guān)【思考10】陰陽離子的放電順序是什么?2022/11/314加CuCl2溶液變小【思考6】電解后氯化銅的濃度如何變化?【7、離子放電順序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸電離)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+注:當(dāng)離子濃度相差較大時,放電順序要發(fā)生變化

無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。陽離子在陰極上放電順序(即得e-)是:陰極:2022/11/3157、離子放電順序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+

①活性材料作電極時:金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進人溶液,陰離子不容易在電極上放電。②用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時:溶液中陰離子的放電順序是:陽極:S

2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

->NO3->SO42-(等含氧酸根離子)>F-2022/11/316①活性材料作電極時:金屬在陽極失電【思考11】電解氯化銅溶液時,溶液中Cu2+和Cl-放電基本完畢后,電解過程是否也就停止了呢?溶液中Cu2+和Cl—放電完畢后,原溶液變?yōu)榧兯?,此時,在純水中存在H+和OH—,H+在陰極放電,OH-在陽極放電,實際上是電解水的過程,所以:陰極:4H++4e—=2H2↑陽極:4OH—-4e—=2H2O+O2↑總反應(yīng):2H2O=2H2↑+O2↑【思考12】在電解氯化銅溶液的裝置中,若把電解質(zhì)換成氯化鈉,其結(jié)果又如何呢?寫出電極反應(yīng)。電解2022/11/317【思考11】電解氯化銅溶液時,溶液中Cu2+和Cl-放(1)溶液中所含陽離子:H+、Na+,放電順序:H+>Na+

陰極:2H++2e—=H2↑(2)溶液中所含陰離子:OH—、Cl—,放電順序:Cl—>OH—陽極:2Cl—-2e—=Cl2↑總反應(yīng):2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑【思考13】氯化鈉溶液換成熔融的氯化鈉,其結(jié)果又如何呢?寫出電極反應(yīng)。電解2022/11/318(1)溶液中所含陽離子:H+、Na+,(2)溶液中所含陰離子熔融的氯化鈉中有Na+和Cl—,Na+在陰極放電生成金屬鈉,Cl—在陽極放電生成氯氣。陰極:2Na++2e-=2Na

(還原反應(yīng))陽極:2Cl--2e-=Cl2↑

(氧化反應(yīng))總式:

2NaCl2Na+Cl2↑電解陰極陽極氯氣鈉熔融NaCl【思考14】分析電解反應(yīng)(用惰性電極時)的一般思路是什么?2022/11/319熔融的氯化鈉中有Na+和Cl—,Na+在陰小結(jié)1:分析電解反應(yīng)(用惰性電極時)的一般思路:明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽極氧化、陰極還原以及氧化性、還原性強弱判斷反應(yīng)的離子先后,最后分析得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪些離子【思考15】電解與電離有哪些異同呢?2022/11/320小結(jié)1:分析電解反應(yīng)(用惰性電極時)的一般思路:明確溶液中存陰陽離子定向移動,在兩極上失得電子成為原子或分子。如:CuCl2==Cu+Cl2↑通電電解質(zhì)溶于水或受熱融化狀態(tài)電解質(zhì)電離后,再通直流電電解質(zhì)電離成為自由移動的離子。例:CuCl2=Cu2++2Cl-只產(chǎn)生自由移動的離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了新物質(zhì)電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上【思考16】電解池與原電池有哪些異同呢?小結(jié)2:電解與電離比較:2022/11/321陰陽離子定向移動,在兩極上失得電子成為原子或分子。如:通電電【思考17】電解池有什么規(guī)律?電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能陽極(接電源正極)陰極(接電源負極)陰離子向陽極遷移陽離子向陰極遷移化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能負極正極陰離子向負極遷移陽離子向正極遷移都是氧化還原反應(yīng)小結(jié)3:原電池與電解池的比較:不自發(fā)自發(fā)2022/11/322【思考17】電解池有什么規(guī)律?電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能陽極(接電源小結(jié)4:電解規(guī)律陰極陽極氯氣銅實例電極反應(yīng)

濃度pH值復(fù)原CuCl2

陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:Cu2++2e-=2Cu減小增大CuCl2CuCl2溶液

CuCl2Cu+Cl2↑電解2022/11/323小結(jié)4:電解規(guī)律陰極陽極氯銅實例電極反應(yīng)陽極陰極氧氣氫氣實例電極反應(yīng)

濃度PH值復(fù)原Na2SO4

實例電極反應(yīng)

濃度PH值復(fù)原Na2SO4

陽極:4OH--4e-=2H2O+O2

↑陰極:

4H++4e-=2H2↑變大不變

加H2ONa2SO4溶液2H2O2H2↑

+O2↑電解2022/11/324陽極陰極氧氣氫實例電極反應(yīng)陽極陰極氯氣氫氣實例電極反應(yīng)

濃度pH值復(fù)原NaCl

陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑

+Cl2↑電解減小增大

加HClNaCl溶液2022/11/325陽極陰極氯氣氫實例電極反應(yīng)陽極陰極氧氣銅陽極:4OH--4e-=2H2O+O2

↑陰極:Cu2++2e-=

Cu減小減小

加CuOCuSO4溶液

2CuSO4+

2H2O2Cu+O2

↑+2H2SO4電解2022/11/326陽極陰極氧銅陽極:4OH--4e-=2H2O+O電解規(guī)律(惰性電極)小結(jié)

陽極:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅡⅢⅣⅠ與Ⅲ區(qū):電解本身型如CuCl2、HClⅠ與Ⅳ區(qū):放氫生堿型如NaClⅡ與Ⅲ區(qū):放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ與Ⅳ區(qū):電解水型如Na2SO4、H2SO4、NaOH陰極:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+2022/11/327電解規(guī)律(惰性電極)小結(jié)陽極:S2->I->B【練習(xí)】1、電極反應(yīng)方程式及電解總反應(yīng)方程式的書寫(惰性電極,溶液):H2SO4 HCl NaOH 2、用石墨作電極電解CuCl2、NaCl的混合溶液時,陰極析出的物質(zhì)是_____;陽極產(chǎn)物是_____。3、兩極都用銀片作電極電解AgNO3溶液時,陽極的產(chǎn)物是____;陰極的產(chǎn)物是____。2022/11/328【練習(xí)】1、電極反應(yīng)方程式及電解總反應(yīng)方程式的書寫(惰性電極二、電解原理的應(yīng)用1、氯堿工業(yè)(電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè))陽極:2Cl--2e-==Cl2↑陰極:2H++2e-==H2↑總反應(yīng):2NaCl+2H2O

2NaOH+Cl2↑+H2↑食鹽水中存在的離子:Na+、Cl-、H+、OH-離子放電順序:陽離子H+

>Na+

陰離子Cl-

>OH-電極反應(yīng):H+Na+Cl-OH-陰極陽極

氧化反應(yīng)

還原反應(yīng)2022/11/329二、電解原理的應(yīng)用1、氯堿工業(yè)(電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯若電解前向溶液中滴加酚酞,通電后現(xiàn)象為:___________

,兩極極板上都有氣體產(chǎn)生,如何檢驗氣體的種類?

陰極附近的溶液無色變?yōu)榧t色陽極:產(chǎn)生刺激氣體使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍色.陰極:產(chǎn)生無色、無味氣體2022/11/330陰極附近的溶液無色變?yōu)榧t色陽極:產(chǎn)生刺激氣體使?jié)駶橩I(2)避免生成物H2和Cl2混合,因為:

.(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應(yīng),使產(chǎn)品不純,反應(yīng)方程式:

.第一個問題:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇強光爆炸解決方法:使用離子交換膜電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題2022/11/331(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應(yīng),使產(chǎn)品不純,第一個問提示:第二個問題:精制食鹽水

由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、

Fe3+、SO42—等雜質(zhì),會在堿液中形成沉淀從而損壞離子交換膜,所以必須精制食鹽水2、用什么試劑除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—1、用什么方法除去泥沙?電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題2022/11/332提示:第二個問題:精制食鹽水由于粗鹽中含有泥沙二、電解原理的應(yīng)用2、電鍍(在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法)電鍍銅原理銅片待鍍件硫酸銅溶液陽極:鍍層金屬陰極:待鍍金屬制品電鍍液:含有鍍層金屬的電解質(zhì)實質(zhì):陽極參加反應(yīng)的電解陽極:鍍層金屬(純銅板)陰極:待鍍金屬制品電鍍液:含有鍍層金屬的電解質(zhì)(硫酸銅溶液)電鍍銅2022/11/333二、電解原理的應(yīng)用2、電鍍(在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬3、粗銅的電解精煉+純銅粗銅-CuSO4溶液三、電解原理的應(yīng)用問:電解完后,CuSO4溶液的濃度有何變化?陽極:Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-

=Fe2+Ni

-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+

ZnFeNiCuAgAu陰極:Cu2++2e-=Cu陽極泥陽極泥:相對不活潑的金屬以單質(zhì)的形式沉積在電解槽底,形成陽極泥2022/11/3343、粗銅的電解精煉+純銅粗銅-CuSO4溶液三、電解原理的應(yīng)電解精煉銅2022/11/335電解精煉銅2022/11/235作業(yè):教材P835、6題做作業(yè)本上1、2做書上2022/11/336作業(yè):教材P835、6題做作業(yè)本上2022/11/236第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池人教版選修4·化學(xué)反應(yīng)原理2022/11/337第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池人教版選修4·〖復(fù)習(xí)回顧〗原電池:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。想一想:構(gòu)成原電池的條件是什么?ZnCuCuCl2溶液e-e-⑴兩個活性不同的電極⑵電解質(zhì)溶液(一般與活潑性強的電極能發(fā)生氧化還原反應(yīng))⑶形成閉合回路(4)自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)2022/11/338〖復(fù)習(xí)回顧〗原電池:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。想一想:構(gòu)成原〖復(fù)習(xí)回顧〗原電池:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。問一問:原電池的電極如何判斷?ZnCuCuCl2溶液e-e-2022/11/339〖復(fù)習(xí)回顧〗原電池:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。問一問:原電池聯(lián)想*質(zhì)疑

G

ZnCuCCCuCl2溶液負極:正極:電池總反應(yīng):CuCl2溶液如果把兩根石墨棒作電極插入CuCl2溶液中,外接直流電源,這還是原電池裝置嗎?〖復(fù)習(xí)回顧〗寫一寫:原電池的電極反應(yīng)式?Zn–2e-=Zn2+Cu2++2e-=CuZn+Cu2+=Zn2++Cu2022/11/340聯(lián)想*質(zhì)疑GZnCuCCCuCl2溶液負極:正極:CuCl2溶液在電流的作用下發(fā)生了化學(xué)變化,分解生成了Cu和Cl2一、電解原理(以電解氯化銅為例)實驗4-2:用惰性(石墨)電極電解氯化銅溶液陰極陽極氯氣銅CuCl2溶液有氣泡,氣體有刺激性氣味,并能使?jié)駶櫟腒I-淀粉試紙變藍碳棒上有一層紅色的物質(zhì)析出現(xiàn)象:陰極:

陽極:——銅——Cl2

結(jié)論:2022/11/341CuCl2溶液在電流的作用下發(fā)生了化學(xué)變化,分解生成了電解氯化銅溶液微觀模擬實驗分析:2022/11/342電解氯化銅溶液微觀模擬實驗分析:2022/11/26第三節(jié)電解池一、電解原理1、電解:使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。2、電解池(電解槽):把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置注意:①電流必須是直流而不是交流。②熔融態(tài)的電解質(zhì)也能被電解。【思考1】電解池的兩極是怎樣確定的?2022/11/343第三節(jié)電解池一、電解原理1、電解:3、兩個電極及電極反應(yīng)陰極:與電源負極相連——電子流進——還原反應(yīng)陽極:與電源正極相連——電子流出——氧化反應(yīng)⑴、兩個電極的確定及電極反應(yīng)e-e-CCCuCl2溶液陰極陽極2022/11/3443、兩個電極及電極反應(yīng)陰極:與電源負極相連——電子流進——還⑵、兩個電極的類型:惰性電極(鉑、金、石墨):——僅僅導(dǎo)電,不參與反應(yīng)活性電極(除鉑、金外的金屬):——既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)惰性電極與活性電極【思考2】形成電解池的條件是什么?CuCuCuCl2溶液陰極陽極CCCuCl2溶液陰極陽極2022/11/345⑵、兩個電極的類型:惰性電極(鉑、金、石墨):惰性電極與活性4、形成電解池的條件e-e-CCCuCl2溶液⑴與電源相連的兩個電極⑵電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)⑶形成閉合回路陰極陽極【思考3】在電解過程中,電子、離子是如何形成閉合回路的?2022/11/3464、形成電解池的條件e-e-CCCuCl2溶液⑴與電源相連的電子的流向:

電子從外加電源的負極流出,流到電解池的陰極,再從陽極流回電源正極。(注意:電子只在外電路定向移動,不能從溶液中移動)離子定向移動的方向:陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動?!舅伎?】電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實質(zhì)是什么?e-e-CCCuCl2溶液陰極陽極2022/11/347電子的流向:電子從外加電源的負極流出,流到電解池的陰極,再5、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實質(zhì)

對電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))通電時,電子從電源的負極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極,電解質(zhì)的陽離子移向陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng);電解質(zhì)的陰離子移向陽極失去電子(有的是組成陽極的金屬原子失去電子)發(fā)生氧化反應(yīng),電子從電解池的陽極流出,并沿導(dǎo)線流回電源的正極。這樣,電流就依靠電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))里陰、陽離子的定向移動而通過溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì)),所以電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))的導(dǎo)電過程,就是電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))的電解過程?!舅伎?】如何書寫電極反應(yīng)方程式和總方程式?2022/11/3485、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實質(zhì)對電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))通電通式:陰極:氧化劑+ne-=還原產(chǎn)物陽極:還原劑-ne-=氧化產(chǎn)物總電解反應(yīng)式:陰陽極反應(yīng)式相加所得的式子(考慮電子守恒)6、電極反應(yīng)式的書寫:(以電解CuCl2為例)e-e-CCCuCl2溶液陰極陽極陽離子移向陰極放電,陰離子移向陽極放電陰極:Cu2++2e-=Cu還原反應(yīng)陽極:2Cl--2e-=Cl2↑氧化反應(yīng)總反應(yīng)式:

CuCl2Cu+Cl2↑電解2022/11/349通式:6、電極反應(yīng)式的書寫:e-e-CCCuCl2溶液陰極陽加CuCl2溶液變小【思考6】電解后氯化銅的濃度如何變化?【思考7】若要使電解質(zhì)溶液復(fù)原,怎么辦?【思考8】什么叫放電?陰離子失去電子而陽離子得到電子的過程叫放電?!舅伎?】為什么Cu2+、Cl-放電,而不是H+和OH-?陰離子放電:與陰離子的還原性的相對強弱有關(guān)陽離子放電:與陽離子的氧化性的相對強弱有關(guān)【思考10】陰陽離子的放電順序是什么?2022/11/350加CuCl2溶液變小【思考6】電解后氯化銅的濃度如何變化?【7、離子放電順序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸電離)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+注:當(dāng)離子濃度相差較大時,放電順序要發(fā)生變化

無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。陽離子在陰極上放電順序(即得e-)是:陰極:2022/11/3517、離子放電順序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+

①活性材料作電極時:金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進人溶液,陰離子不容易在電極上放電。②用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時:溶液中陰離子的放電順序是:陽極:S

2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

->NO3->SO42-(等含氧酸根離子)>F-2022/11/352①活性材料作電極時:金屬在陽極失電【思考11】電解氯化銅溶液時,溶液中Cu2+和Cl-放電基本完畢后,電解過程是否也就停止了呢?溶液中Cu2+和Cl—放電完畢后,原溶液變?yōu)榧兯?,此時,在純水中存在H+和OH—,H+在陰極放電,OH-在陽極放電,實際上是電解水的過程,所以:陰極:4H++4e—=2H2↑陽極:4OH—-4e—=2H2O+O2↑總反應(yīng):2H2O=2H2↑+O2↑【思考12】在電解氯化銅溶液的裝置中,若把電解質(zhì)換成氯化鈉,其結(jié)果又如何呢?寫出電極反應(yīng)。電解2022/11/353【思考11】電解氯化銅溶液時,溶液中Cu2+和Cl-放(1)溶液中所含陽離子:H+、Na+,放電順序:H+>Na+

陰極:2H++2e—=H2↑(2)溶液中所含陰離子:OH—、Cl—,放電順序:Cl—>OH—陽極:2Cl—-2e—=Cl2↑總反應(yīng):2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑【思考13】氯化鈉溶液換成熔融的氯化鈉,其結(jié)果又如何呢?寫出電極反應(yīng)。電解2022/11/354(1)溶液中所含陽離子:H+、Na+,(2)溶液中所含陰離子熔融的氯化鈉中有Na+和Cl—,Na+在陰極放電生成金屬鈉,Cl—在陽極放電生成氯氣。陰極:2Na++2e-=2Na

(還原反應(yīng))陽極:2Cl--2e-=Cl2↑

(氧化反應(yīng))總式:

2NaCl2Na+Cl2↑電解陰極陽極氯氣鈉熔融NaCl【思考14】分析電解反應(yīng)(用惰性電極時)的一般思路是什么?2022/11/355熔融的氯化鈉中有Na+和Cl—,Na+在陰小結(jié)1:分析電解反應(yīng)(用惰性電極時)的一般思路:明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽極氧化、陰極還原以及氧化性、還原性強弱判斷反應(yīng)的離子先后,最后分析得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪些離子【思考15】電解與電離有哪些異同呢?2022/11/356小結(jié)1:分析電解反應(yīng)(用惰性電極時)的一般思路:明確溶液中存陰陽離子定向移動,在兩極上失得電子成為原子或分子。如:CuCl2==Cu+Cl2↑通電電解質(zhì)溶于水或受熱融化狀態(tài)電解質(zhì)電離后,再通直流電電解質(zhì)電離成為自由移動的離子。例:CuCl2=Cu2++2Cl-只產(chǎn)生自由移動的離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了新物質(zhì)電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上【思考16】電解池與原電池有哪些異同呢?小結(jié)2:電解與電離比較:2022/11/357陰陽離子定向移動,在兩極上失得電子成為原子或分子。如:通電電【思考17】電解池有什么規(guī)律?電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能陽極(接電源正極)陰極(接電源負極)陰離子向陽極遷移陽離子向陰極遷移化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能負極正極陰離子向負極遷移陽離子向正極遷移都是氧化還原反應(yīng)小結(jié)3:原電池與電解池的比較:不自發(fā)自發(fā)2022/11/358【思考17】電解池有什么規(guī)律?電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能陽極(接電源小結(jié)4:電解規(guī)律陰極陽極氯氣銅實例電極反應(yīng)

濃度pH值復(fù)原CuCl2

陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:Cu2++2e-=2Cu減小增大CuCl2CuCl2溶液

CuCl2Cu+Cl2↑電解2022/11/359小結(jié)4:電解規(guī)律陰極陽極氯銅實例電極反應(yīng)陽極陰極氧氣氫氣實例電極反應(yīng)

濃度PH值復(fù)原Na2SO4

實例電極反應(yīng)

濃度PH值復(fù)原Na2SO4

陽極:4OH--4e-=2H2O+O2

↑陰極:

4H++4e-=2H2↑變大不變

加H2ONa2SO4溶液2H2O2H2↑

+O2↑電解2022/11/360陽極陰極氧氣氫實例電極反應(yīng)陽極陰極氯氣氫氣實例電極反應(yīng)

濃度pH值復(fù)原NaCl

陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑

+Cl2↑電解減小增大

加HClNaCl溶液2022/11/361陽極陰極氯氣氫實例電極反應(yīng)陽極陰極氧氣銅陽極:4OH--4e-=2H2O+O2

↑陰極:Cu2++2e-=

Cu減小減小

加CuOCuSO4溶液

2CuSO4+

2H2O2Cu+O2

↑+2H2SO4電解2022/11/362陽極陰極氧銅陽極:4OH--4e-=2H2O+O電解規(guī)律(惰性電極)小結(jié)

陽極:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅡⅢⅣⅠ與Ⅲ區(qū):電解本身型如CuCl2、HClⅠ與Ⅳ區(qū):放氫生堿型如NaClⅡ與Ⅲ區(qū):放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ與Ⅳ區(qū):電解水型如Na2SO4、H2SO4、NaOH陰極:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+2022/11/363電解規(guī)律(惰性電極)小結(jié)陽極:S2->I->B【練習(xí)】1、電極反應(yīng)方程式及電解總反應(yīng)方程式的書寫(惰性電極,溶液):H2SO4 HCl NaOH 2、用石墨作電極電解CuCl2、NaCl的混合溶液時,陰極析出的物質(zhì)是_____;陽極產(chǎn)物是_____。3、兩極都用銀片作電極電解AgNO3溶液時,陽極的產(chǎn)物是____;陰極的產(chǎn)物是____。2022/11/364【練習(xí)】1、電極反應(yīng)方程式及電解總反應(yīng)方程式的書寫(惰性電極二、電解原理的應(yīng)用1、氯堿工業(yè)(電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè))陽極:2Cl--2e-==Cl2↑陰極:2

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