电解池2(放电顺序1、2)

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电解阴极放电顺序

电解阴极放电顺序

电解阴极放电顺序电解阴极放电顺序是指在电解池中,各种物质的还原顺序。

在电解过程中,正极是接受电子的地方,而阴极则是释放电子的地方。

因此,阴极的放电顺序对于电解过程的有效性和效率非常重要。

首先,我们需要了解电解的基本原理。

电解是利用电流将化学物质分解为其离子组成的过程。

在电解池中,正极吸引阴离子,阴极吸引阳离子。

当电流通过电解池时,正极和阴极之间会发生反应,产生还原和氧化的过程。

在一般情况下,电解阴极放电顺序可以遵循以下几个原则:1.氧化还原电位:每种物质都有其特定的氧化还原电位。

电解阴极放电顺序可以根据物质的氧化还原电位从高到低来确定。

具有较高氧化还原电位的物质容易在阴极上还原。

2.电流密度:电流密度是指单位面积上通过电解池的电流量。

通常情况下,电流密度较大的地方,阴极上的还原反应较为明显。

因此,电解阴极放电顺序也可以与电流密度有关。

3.物质的浓度:物质的浓度越高,阴极上的还原反应越明显。

因此,在电解阴极放电顺序中,物质的浓度也是一个重要考虑因素。

根据以上原则,我们可以总结出一般电解阴极放电顺序的一些常见规律。

例如,在电解水时,氧气会在阴极上还原成水,因此水的放电顺序较靠前。

而对于含有金属离子的溶液,金属离子的还原顺序可以根据金属的活动性排列。

需要注意的是,在撰写本文时,并未涉及具体的实验数据和实例。

本文主要针对电解阴极放电顺序的基本原理进行介绍,并为读者提供了一般的参考规律。

对于具体的实验设计和数据分析,读者可以参考相关的专业文献和研究成果。

总之,电解阴极放电顺序是电解过程中的一个重要概念,对于实验设计和数据分析具有重要意义。

在编写相关文章时,应确保文章思路清晰,表达流畅,避免包含与正文不符的标题和广告信息,同时避免侵权争议和不良信息的出现。

文章正文应完整且合乎逻辑,不出现缺失语句和段落不完整的情况。

高中化学电解池

高中化学电解池

电解池Array一、电解原理1.概念(1)使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。

(2)把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。

(3)当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程2.电解原理:CuCl2=Cu2++2Cl-与电源负极相连的电极为阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应)与电源正极相连的电极为阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)CuCl2Cu+Cl2↑3.电解池中的电子的移动方向电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(被还原)电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极→电源正极4. 电极产物的判断离子的放电顺序阴极:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+阳极:M(金属,金铂除外)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根5.电极反应式的书写:电子守恒、电荷守恒、原子守恒(特别注意电解质及所处环境)。

6.电解规律二、电解原理的应用1.电镀①电镀即是特殊情况下的电解,一般不必把它当做一个新知识处理。

②由于电镀的特殊性(镀层作阳极,失电子,发生氧化反应,镀层阳离子得电子,发生还原反应)使电镀的结果是除了阳极变薄(金属溶解),阴极变厚(镀层金属吸附)之外,无任何其他变化。

其电极方程式一般为:阳极:M-ne-=M n+阴极:M n++ne-=M2.电冶金铜的电解精炼以粗铜为阳极,以纯铜为阴极,以CuSO4溶液为电解液进行电解阳极:Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+阴极:Cu2++2e-=Cu思考冶炼钠、镁、铝3.氯碱工业—工业上用电解饱和食盐水(NaCl溶液)的方法制取烧碱(NaOH)、氯气(Cl2)、氢气(H2),以及以烧碱(NaOH)、氯气(Cl2)、氢气(H2)为原料生产一系列其他化工产品的化工生产过程统称氯碱工业。

(基础化工之一)氯碱工业的应用:化工、轻工、纺织、冶金、石化及公用事业。

电解池

电解池

阳极-粗铜,阴极-纯铜 结果:“一多一少一基本不变” 粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等) Zn Zn - 2e- = Zn2+ 阳极: Fe - 2e- =Fe2+ Fe 粗铜 纯铜 Ni Ni - 2e- = Ni2+ Cu - 2e- = Cu2+ Cu Ag Au 阳极泥
硫酸铜溶液
分析电解反应的一般思路:
分析电极情况 明确溶液中存在哪些离子 判断阴阳两极附近离子 种类ห้องสมุดไป่ตู้离子放电顺序 根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物
原电池与电解池
比较项目
能量转换 能否自发 两 个 电 极 氧化反应 失去电子 还原反应 获得电子
原电池
化学能转化为电能 反应自发 相对活泼的金属 作为负极 相对不活泼的金属 或石墨作为正极 阴离子向负极迁移, 阳离子向正极迁移 负极→正极
电解
2:写出以碳棒作电极电解硫酸铜溶液的 电极反应式
阳极 : 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 阴极: 2Cu2+ +4e-=2Cu 总反应: 2CuSO4 +2H2O = 2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解
3:石墨电极电解硫酸钠溶液的电极反应式 Na2SO4 = 2Na++ SO4 H 2O H+ + OH— 阳离子 H+ >Na+ 离子放电的顺序 阴离子 OH->SO42-
小结 电源、电极、电极反应关系
与电源正极相连 阴离子移向 阳离子移向
阳极
阴极
发生氧化反应 发生还原反应
与电源负极相连

离子放电:阴离子失电子、阳离子得电子的过程。

电解池原理

电解池原理

电解池原理(1)电解液离子放电顺序:1、阳离子的放电顺序:2、阴离子的放电顺序:(2)采用惰性电极(Pt\石墨)电解电解质溶液:1、用Pt电极电解 CuCl2溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数2、用Pt电极电解 HCl溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数3、用Pt电极电解 H2SO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数4、用Pt电极电解 NaOH溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数5、用Pt电极电解 K2SO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数6、用Pt电极电解 KCl溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数7、用Pt电极电解 AgNO3溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数8、用Pt电极电解 CuSO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数(3)采用惰性电极(Pt\石墨)电解熔融电解质:9、用Pt电极电解熔融的Al2O3:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数(4)活性阳极电解电解质溶液:10、铁作阳极、石墨作阴极,电解NaCl溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数11、铜作阳极、石墨作阴极,电解Na2SO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数12、铜作阳极、石墨作阴极,电解H2SO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数13、铜作阳极、铁作阴极,电解CuSO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数14、锌作阳极、铜作阴极,电解ZnSO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数15、铜作阳极,铜作阴极,电解CuSO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数16、粗铜(含锌、铁、银)作阳极,纯铜作阴极,电解CuSO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数。

化学第一轮复习电解池

化学第一轮复习电解池

阳极:氧化反应、溶液中 的阴离子失电子,或电极 金属失电子
阴极:还原反应,溶液中 的阳离子得电子
阳极:金属电极失电子
阴极:电镀液中的阳离子 得电子
(08全国Ⅰ卷)电解100mLc(H+)=0.30mol/L的下列溶液,
当电路中通过0.04mol电子时,理论上析出金属质量最大的是( )
A.0.10mol/LAg+
B.H+>X3+>Cu2+
C.X3+>H+>Cu2+
D.Cu2+>H+>X3+
练习
1、(08全国Ⅱ卷)右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装 置,通电后在石墨电极a和b附近分别滴加石蕊溶液,下列实验 现象正确的是(D )
A.逸出气体的体积:a电极的小于b电 极的 B.一电极逸出无味气体,另一电极逸 出刺激性气味气体
C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色 D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色
将电能转化成化学能 的装置
应用电解原理在某些金属表 面镀上一层其它金属的装置
①两电极接直流电源
②两电极插入电解质溶液 中 ③形成闭合回路
①镀层金属接电源正极, 待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层 金属的离子
阳极:与电源正极相连 阴极:与电源负极相连
名称同电解,但有限制条件。 阳极:必须是镀层金属 阴极:镀件
电解质 增大 氯化铜
电解质 和水
增大
氯化氢
放O2 生酸型
阴极:电解质阳离子放电 阳极:H2O放O2生酸
CuSO4
电解质 减小 CuO或
和水
CuCO3
②当阳极为活性电极(银以前金属)时,阳极金属失电子

2020届高三化学二轮精准强化——电解池电极反应

2020届高三化学二轮精准强化——电解池电极反应

2020届高三化学二轮精准强化——电解池电极反应一、放电顺序1、电极类型:金属活动顺序表中银以前的金属(含银)做电极时,由于金属电极本身可以参与阳极反应,称为金属电极或活性电极(如Zn、Fe、Cu、Ag等);金属活动顺序表中银以后的金属或非金属作电极时,称为惰性电极,主要由铂(Pt)、石墨等2、电解时电极产物的判断(1)阳极产物的判断:阳极吸引的是阴离子,比较阴离子还原性的大小首先看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,电极被溶解变成离子而进入溶液,溶液中的阴离子不能失电子;若阳极材料为惰性电极(Pt、石墨),则根据阴离子的放电顺序来判断:阳极(阴离子放电顺序):金属(Au、Pt除外)电极>S2->SO32->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子(2)阴极产物的判断:阴极吸引的是阳离子,比较阳离子氧化性的大小直接根据阳离子的放电顺序进行判断阳离子放电顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(指水电离的)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+3、阴阳极放电后的产物②阳极材料若是金属电极(Au、Pt除外),溶液中的阴离子不反应,电极金属失电子被氧化③电解水溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属单质④电解水溶液时,Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+浓度较大时在H+之前放电二、电解方程式的书写方法:以惰性电“电解NaCl溶液”为例23阳极反应式:______________________________________________________阴极反应式:______________________________________________________总反应化学方程式:________________________________________________3、用惰性电极电解CuSO4和NaCl的混合液(CuSO4与NaCl的物质的量为1∶1),明显分三个阶段,写出三个阶段的阴、阳两极反应式第一阶段:阳极反应式:______________________________________________________阴极反应式:______________________________________________________总反应化学方程式:________________________________________________第二阶段:阳极反应式:______________________________________________________阴极反应式:______________________________________________________总反应化学方程式:________________________________________________第三阶段:阳极反应式:______________________________________________________阴极反应式:______________________________________________________总反应化学方程式:________________________________________________4、用铜作电极电解H2SO4溶液:阳极反应式:______________________________________________________阴极反应式:______________________________________________________总反应化学方程式:________________________________________________5、用铜作电极电解ZnSO4溶液:阳极反应式:______________________________________________________阴极反应式:______________________________________________________总反应化学方程式:________________________________________________6、用铜作电极电解CuSO4溶液:阳极反应式:________________________________________________________阴极反应式:________________________________________________________7、用铁作电极电解NaOH溶液阳极反应式_______________________________________________阴极反应式________________________________________________总反应方程式_____________________________________________8、用Ag作电极电解稀盐酸阳极反应式___________________________________________阴极反应式____________________________________________总反应离子方程式_____________________________________9、以铝材为阳极,电解H2SO4溶液,铝材表面形成氧化膜阳极反应式_______________________________________________阴极反应式_______________________________________________总反应方程式_____________________________________________10、用Al作电极电解NaOH溶液阳极反应式:______________________________________________________阴极反应式:_______________________________________________________总反应离子方程式:_______________________________________________11、将等物质的量的KI和CuCl2溶于水,用惰性电极电解,该电解反应可分为________个阶段(填表不一定填满),并画出过程中溶液pH值随时间变化的曲线(假定生成的Cl2全部逸出)。

高二化学电解池第二课时

高二化学电解池第二课时

8/11/2013
问题引导下的再学习 惰性电极电解溶液总结:
1、有金属生成的电极一定是 阴极 。 2、阴极产生的气体一定是 H2 。 3、阳极产生的气体一定是 O2 Cl2 。 4、酸产生在 阳极 ,碱产生在 阴极 。
8/11/2013
达标训练 + 1、M是 原电池 ,N是 电解池 , — 注明电极名称。 2、随反应进行, M中H2SO4浓度 减小 , M 稀H2SO4 N N中H2SO4浓度 增大 。 3、四个电极的电极产物分别是: Zn Zn2+ ,Cu H2 ,石墨1 O2 , 石墨2 H2 , 其物质的量之比为: 2:2:1:2 。 电子守恒
Ⅱ与Ⅳ区:电解水型
8/11/2013
如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
作业布置
作业:1、一线课时22(43-44页),删:B组6题
2、预习“电解原理的应用”。
8/11/2013
第三节 电 解 池
第二课时 电解的规律和类型
预习检测
1、
电源
正极
电解池
阴 阳 离 离 子 子
阳极 失 e-, 氧化 反应 阴极 得 e-, 还原 反应
负极 2、离子放电顺序
阳极: 活性电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH -> 含氧酸根>F-
Ag 阴极: +>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+ >Mg2+>Na+>Ca+>K+
8/11/2013

电解池的工作原理(第2课时)

电解池的工作原理(第2课时)

(2)如果实验后看到有白色沉淀生成,则电解液c可以是______ A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液


拓展与延伸 电解法制备Fe(OH)2
由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧 碱溶液反应制得Fe(OH)2白色沉淀。若用右图所示实验装置,则可
制得纯净的Fe(OH)2,并可较长时间观察到白色沉淀。
电解NaCl溶液的分析
阳极 氯 气 实例 电极反应
阳极: 2Cl-- 2e- = Cl 2 ↑
阴极 氢 气 浓度 PH 值 复原
NaCl
阴极: 2H ++ 2e- = H2 ↑ 电解 2NaCl+2H2O
减小
增 大
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
加 HCl
如电解NaCl、KCl、BaCl2溶液等。 阳极 (C): 2Cl -- 2e-=Cl2↑ 阴极 (C): 2H+ +2e-= H2 ↑ 总反应:2NaCl+2H2O
阴极
铜 浓度 PH 值 复原
CuSO4
减小
减 小
2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
加 CuO
如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。 电解CuSO4溶液
阳极 : 4OH--4e-=2H2O +O2↑
阴极: 2Cu2+ +4e-=2Cu 总反应: 2CuSO4 +2H2O
电解
2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解原理的应用
一、电镀
实验现象 反应方程式
Cu-2e-= Cu2+
阳极: 铜变小

人教版高中化学选修4-化学反应原理:象限法理解电解池的放电顺序

人教版高中化学选修4-化学反应原理:象限法理解电解池的放电顺序
阳极:2Cl― - 2e― = Cl2↑ 阴极:Cu2+ + 2e ― == Cu
总反应式:CuCl2
Cu+Cl2 ↑
知识点探索---以惰性电极电解的基本类型


Ag+>Hg2+>Cu2+>(H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+
S2->I->Br->Cl->OH->SO42->NO3->F-
知识点探索---以惰性电极电解的基本类型


Ag+>Hg2+>Cu2+>(H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+
S2->I->Br->Cl->OH->SO42->NO3->F-


思考:
1、由Ⅱ 、 Ⅳ象限的离子组成的电解质
溶液,如CuSO4、AgNO3,在电解时阴、阳离 子分别应该是哪些离子放电?


思考:
1、由Ⅰ 、Ⅲ象限的离子组成的电解质溶 液,如NaCl、KBr,在电解时阴、阳离子分别 应该是哪些离子放电?
2、试写出其电极反应式和总反应式。
电解池电极反应式
以惰性电极电解的类型及电极反应式:


Ag+>Hg2+>Cu2+>(H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+


知识点探索---以惰性电极电解的基本类型


Ag+>Hg2+>Cu2+>(H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+

电解池放电顺序

电解池放电顺序
第四章 电化学基础
第3节 电解池
第2课时 放电顺序
一、课前回忆
1.电解的含义
2.以CuCl2为例说明电解的原理
还原反应
←e— ←e— 负极 正极
↓e—
↑e—
阴极 石墨||石墨 阳极
氧化反应
阳离子电解质溶液阴离子
Cu2++ 2e-=Cu
2Cl--2e-=Cl2↑
学一学练一练
写出电解水时阴阳极的 电极反应式
加油
减 小
增 大
通入 适量
HCl(g)
2.电解Na2SO4溶液
阳极
阴极




实例
电极反应
浓度 pH
复原
Na2SO4
阴极(H+、Na+) :4H ++ 4e- = 2H2↑
阳极(OH-、 SO42-): 4OH-- 4e- = 2H2O+O2↑
变 大
不 变
加 H2O
通电
2H2O == 2H2 ↑+O2 ↑
阳极:还原性强的离子先失电子(氧化反应)
金属(Pt、Au除外)>S2- >I- >Br- >Cl->OH-(水)>NO3>SO42- >F-
金属阳极先放电,离子后放电
我来挑战
写出用碳棒做电极,电解硝酸银溶液
的阴阳极反应式
1.分析溶液中的阴阳离子
Ag+、H+、NO3-、OH-
2.根据放电顺序确定反应的离 子 Ag+、OH-
3.电解NaOH溶液
阳极
阴极




实例
电极反应

电解池原理

电解池原理

第 49讲 电解池原理
问题讨论:
如如何何使使的图铁中棒的上铁析棒出上析铜出?
铜而铁的质量不变?
将铁棒插入到硫 设计成电解池
酸铜溶液中
且铁作阴极
Cu
Fe
稀CuSO4
2017年化学科(江苏卷)考试说明
1、理解电解池的工作原理。
2、能写出常见的电极反应和电池反应方 程式。
问题一:什么是电解池?构成条件是 什么?
四、电解过程中溶液pH的变化规律
(pH1增) 电大解。时 , 只 生 成 H2 而 不 生 成 O2 , 则 溶 液 的
(2)电解时
pH 减`小。




O2




H2





(水。3)电解时,既生成H2又生成O2,则实际为电解
①若为酸性 pH 减小 , ②若碱性溶液,则溶液的pH 增大 , ③若为中性,则pH不变 。
试写出以石墨为电极分别电解下列溶液 的电极反应式和电解总反应式:
1、硫酸、 3、氢氧化钠 5、氯化钾
2、 HCl 4、溴化铜 6、硫酸铜
你发现了什么规律?
三、电解规律:
(1) 电解水型:电解含氧酸、强碱溶液及活 泼金属的含氧酸盐,实质上是电解水。
(2)电解电解质型:电解不活泼金属无氧酸 盐,实际上是电解电解质本身。
(1)阳极: 失电子的一极,发生氧化反应,需判断什么物
质发生了氧化反应,生成了什么物质。 阳极的电极反应:4OH--4e-=2H2O+O2 (2)阴极: 得电子的一极,发生还原反应,需判断什么物
质发生了还原反应,生成了什么物质。 阴极的电极反应:Ag++e-=Ag

高中化学选择性必修一第4章第2节 电解池 基础知识讲义

高中化学选择性必修一第4章第2节 电解池 基础知识讲义

第二节电解池一、电解池(一)电解的定义:使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。

(二)电解池的定义:将电能转变为化学能的装置,也称电解槽(三)构成条件:两极一液一电源,氧化还原是条件注:电解法是一种强氧化还原手段,可以完成一个不自发的氧化还原反应1、两极(1)阴极——负极——阳离子——还原反应(2)阳极——正极——阴离子——氧化反应注:阳极分为两种:(1)活性电极:电极自身放电即电极自身发生氧化反应,如:Fe、Cu、Ag(2)惰性电极:电极自身不反应,由电解质中的阴离子发生氧化反应。

如:Au、Pt、C2、电解质溶液3、外接电源4、能发生氧化还原反应:可以是自发的反应,也可以是非自发的反应(四)工作原理(以电解CuCl2溶液为例)电极名称阴极阳极电极材料石墨石墨电极反应Cu2++2e-=Cu 2Cl-—2e-=Cl2↑反应类型还原反应氧化反应总反应CuCl2Cu+ Cl2↑反应现象有红色物质产生有刺激性气味的气体,使湿润的淀粉KI试剂变蓝电子流向负极→阴极,阳极→正极电流流向正极→阳极,阴极→负极离子走向阳离子→阴极,阴离子→阳极注:放电:离子得失电子发生氧化还原反应的过程(五)电极的放电顺序1、阳极:(1)活性电极:Fe、Cu、Ag。

反应方式:M-ne-=M n+Fe-2e- =Fe2+、Cu-2e- =Cu2+、Ag-e- =Ag+(2)惰性电极:Au、Pt、C。

溶液中的阴离子放电常见放电顺序:活性电极>S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >含氧酸根>F-2I-2e-=I2 2Br-2e-=Br22Cl-2e-=Cl22H2O—4e-=4H++O2↑2、阴极:常见阳离子放电顺序:金属活动性顺序的倒序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 最常见的阴极产物有Ag、Cu、H2Ag++e-= Ag Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-注:在电镀时,通过控制条件,Fe2+和Zn2+的得电子能力会强于酸中的H+,即浓度越大,得电子能力越强(六)电解方程式的书写看电极→找离子→分阴阳→排顺序→写反应注:1、必须在总反应方程式的“==”上标明“通电”或“电解”2、只是电解质被电解,电解化学方程式中只写电解质及电解产物,无关的不写注:常考的电解池反应式:惰性电极的情况下,电解强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐(KNO3、Na2SO4)、HCl、CuCl2、NaCl、MgCl2、CuSO4、AgNO31、惰性电极的情况下,电解强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐(KNO3、Na2SO4):阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极:2H2O—4e-=4H++O2↑总反应:2H2O电解2H2↑+O2↑2、惰性电极的情况下,电解HCl:阴极:2H++2e-=H2↑阳极:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:2HCl电解H2↑+Cl2↑3、惰性电极的情况下,电解CuCl2溶液:阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:CuCl2电解Cu+ Cl2↑4、惰性电极的情况下,电解NaCl溶液:阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:2H2O+2Cl-电解Cl2↑+H2↑+2OH-5、惰性电极的情况下,电解MgCl2溶液:阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:Mg2++2H2O+2Cl-电解Cl2↑+H2↑+ Mg (OH)26、惰性电极的情况下,电解CuSO4溶液:阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:2H2O—4e-=4H++O2↑总反应:2Cu2++2H2O电解2Cu+4H++O2↑7、惰性电极的情况下,电解AgNO3溶液:阴极:Ag++e-= Ag 阳极:2H2O—4e-=4H++O2↑总反应:4Ag++2H2O电解4Ag +4H++O2↑(八)电解池与原电池的比较原电池电解池能量转化化学能→电能电能→化学能反应能否自发进行自发进行的氧化还原反应非自发进行的氧化还原反应构成装置两极、电解质、导线两极、电解质、电源电极名称负极正极阴极(与负极相连)阳极(与正极相连)电极反应失电子—氧化反应得电子—还原反应得电子—还原反应失电子—氧化反应电子流向负极→外电路→正极负极→阴极,阳极→正极电流流向正极→外电路→负极正极→阳极,阴极→负极离子流向阳离子→正极,阴离子→负极阳离子→阴极,阴离子→阳极小结:原电池与电解池的电极反应:负阳氧,正阴还原电池的离子走向:正向正,负向负;电解池的离子走向:阴阳相吸二、电解原理的应用(一)氯碱工业——电解饱和食盐水制烧碱和氯气1、原理:阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-阳极:2Cl-—2e-=Cl2↑总反应:2Cl―+2H2O电解2OH―+Cl2↑+H2↑2、现象及检验:阴极:有无色、无味气泡产生,滴加酚酞——变红阳极:有黄绿色、刺激性气味的气体产生,使湿润的淀粉KI试纸变蓝3、阳离子交换膜的作用(1)将电解池隔成阳极室和阴极室,只允许阳离子(Na+、H+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和气体通过(2)既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合,而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH 作用生成NaClO而影响烧碱的质量(二)电镀1、定义:利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺2、目的:使金属增强抗腐蚀能力,增加美观和表面硬度3、电镀池的构成:阴极:待镀金属——镀件阳极:镀层金属(通常是一些在空气或溶液里不易起变化的金属(如Cr、Ni、Ag和合金(如黄铜)))电解质溶液:含有镀层金属阳离子的电解质溶液——电镀液4、实例:铁上镀铜5、特点:一多一少一不变一多:阴极上有镀层金属沉积一少:阳极上镀层金属溶解一不变:电解质溶液浓度不变(三)电解精炼铜1、装置:如图2、原理:阳极:Cu—2e-=Cu2+(Zn—2e-=Zn2+、Fe—2e-=Fe2+、Ni—2e-=Ni2+)阳极泥成分:Au、Ag阴极:Cu2++2e-=Cu(电解质溶液浓度减小,因为m Cu(溶解)< m Cu(析出))(四)电冶金1、金属冶炼:使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。

对电解池中放电阶段性例题探究

对电解池中放电阶段性例题探究

对电解池中放电阶段性例题探究【摘要】电化学理论是中学化学基本理论之一,是中学化学的重点和难点。

电解属于电化学的知识范畴,是中学化学理论体系不可缺少的一部分,而电解池中有关放电顺序的教学是电化学的难点和重点,在阴阳两极放电时要注意放电的阶段性,同一电极某一离子放电后可能还有其他的离子放电,在此通过对3道典型例题的探究,以求抛砖引玉,希望对同行们有所帮助。

【关键词】电解池阴极阳极放电阶段性例题分析【中图分类号】g633.8 【文献标识码】a 【文章编号】2095-3089(2013)02-0183-01在学习了电解池的相关知识后,许多同学在处理电解的问题时往往只注意到了电解池中某个电极一个离子的放电情况,不能注意某个电极有几个离子先后放电的问题,造成处理一些问题时犯错误,下面通过三道例题的分析希望对各位同学有所帮助。

首先对电解的一些基础知识进行梳理。

电解池:把电能转化为化学能的装置。

惰性电极:c、pt、au等,仅导电,不参与反应。

活性电极:fe、cu、ag等,既可以导电,又可以参与电极反应。

在电解池中要判断电解产物是什么,必须理解溶液中离子放电顺序。

阴极:放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。

放电顺序是: ag+> hg 2+> fe3+> cu2+>h+>pb2+>sn2+>fe2+>zn2+>al3+>mg2+>na+ >ca 2+ >k+位于前边的氧化性强的微粒优先得到电子。

阳极:若是惰性电极作阳极,溶液中的阴离子放电。

放电顺序是:s2->i->br-> cl- >oh->no3->so42-(等含氧酸根离子)>f-位于前边的还原性强的微粒优先失去电子,若是非惰性电极作阳极,则是电极本身失电子。

下面我主要从阴极,阳极都是惰性电极时放电问题进行探究:在电解池中某一电极上一个离子放电后可能还有其他的离子放电所以在处理一些问题时要注意电解的阶段性。

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另一类为活性电极(除铂、金以及在电解 时很容易钝化的铅、铬外的金属),若活性 电极为阴极也只起导体的作用;若为阳极, 则发生氧化反应的往往是电极本身。
练习:书写电解下列溶液的电极反应和总反应。 H2S HI HBr HCl CuCl2 FeBr3 FeCl3 H2O
电解其本身
HNO3 H2SO4 H2CO3 HF KOH Ca(OH)2 NaOH Ba(OH)2 K2SO4 Ca(NO3)2 Na2CO3 Ba(NO3)2 总结:含氧酸、 强碱、活泼的金属含氧 酸盐 溶液的电解实质是电解水。
CuSO4 AgNO3 Fe(NO3)3 NaCl KBr CaCl2 MgCl2 AlCl3
有水参与
关于两电解池串联 标出各电极名称, 当产生64g铜时,判断各电 极的产物有多少克? 4 3 2 1 1、阴极,铜:64g 2、阳极,氯气:71g H2SO4 CuCl2 3、阴极,氢气:2g 4、阳极,氧气:16g
第二课时
一 电解原理
放电:阴离子失去电子或阳离子得到电子 的过程叫放电。
练习:写出电解氯化铜两极发生的反应方程式和
总方程式?
阴极: 阳极:
Cu2+ +
2e— = Cu
2Cl- - 2e— = Cl2
通电
总反应: CuCl2 == Cu + Cl2
2.电解原理 2+ Cl-放电,而不是H+和OH-? 问:为什么Cu 、
有两个图(如下图所示),都分别盛有食盐 水和酚酞混合液,在下列两个装置中观察到变红 现象的区域是 甲 丁 ,并写出各极的反应式。
甲:2H++2e-=H2↑ 乙:Fe-2e-=Fe2+ 丙: 2Zn-4e-=2Zn2+ 丁:
O2+2H2O+4e-=4OH-
课堂练习6关于 电解池中P Nhomakorabea的计算用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液, 通电电解,当电解溶液的pH从6.0变为3.0时 (设电解时阴极上没有氢气析出,且电解溶 液在电解前后体积变化可以忽略),电极上 析出银的质量 A.27mg B.54mg C.108mg D.216mg
【问7】电解池与原电池有哪些异同呢?
比较项目 能量转换
反应能否自发 电 极 反 应 阳极, 氧化反应 失去电子 阴极, 还原反应 获得电子 电池内离子 的迁移方向
电解池 电能转化为化学能
不自发 接电源正极
原电池 化学能转化为电能
自发
作为负极,对负载送出 电子 作为正极,接受由负 载流回的电子
接电源负极
B
课后作业
在下列两个电解池
Ⅰ Ⅱ Ag Pt
中,I、II两极都是
石墨电极。将电源
CuSO4 AgNO3
接通,通电16分5秒,电流强度为5安培,Pt电 极质量增加5.40g。试回答下列问题: (1)在I、II极上析出质量各为多少g?
(2)Ag电极溶解多少g?根据该池给出的实验 数据,计算阿伏加德罗常数是多少?
阳极: 4OH— - 4e— =2H2O + O2 阴极: 4H+ + 4e— = 2H2 总反应: 2H2O = 2H2 + O2 问:电解一段时间后,溶液的PH如何变化?如何 使 溶液复原?
电解
【问2】在电解氯化钠溶液
(1)溶液中所含阳离子:H+、Na+, 放电顺序:H+ > Na+
阴 极:2H+ + 2e— = H2 (2)溶液中所含阴离子:OH—、Cl—,
B
课堂练习7
关于 电解池中PH的计算
用惰性电极电解2L饱和NaCl水溶液, 经过一段时间后,电解液的pH升至13,则 电解过程中两电极上共产生气体 4.48 L (标准状况)。
课堂练习8
16g 2g
16 O2 2 H2
关于 两电解池串联
71g 64g
71 Cl2
1.标出各电极
Cu




2.判断各电极的产物 3.当产生64g铜时, 其余物质各有多少克?
CuSO4 AgNO3 Fe(NO3)3 NaCl KBr CaCl2 MgCl2 AlCl3
有水参与
15ban
巩固练习 将含有0.400mol Cu(NO3)2和0.400 mol KCl 的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后, 在一个电极上析出0.300molCu,此时在另一 电极上放出的气体在标准状况下的体积为 A.3.36 L B.4.48 L C.5.60 L D.6.72 L
C
课堂练习1
以石墨作电极分别电解下列溶液,
在阴极不能得到氢气的是
A、Na2SO4 C. NaCl B. AgNO3 D. NaOH
B
课堂练习2 以石墨作电极分别电解下列溶液,电解质和 水的量都发生变化的是 A、Na2SO4 B. AgNO3
BC
C. NaCl
D. NaOH
课堂练习3
以石墨作电极电解水时,可用来增强导 电性的物质是( ),
阴离子向阳极迁移 阳离子向阴极迁移
阴离子向负极(阳极)迁移 阳离子向正极(阴极)迁移
复习
【问6】电解与电离有哪些异同呢?
条 件
电 离 电解质溶于水或 受热融化状态 电解质电离成为自 由移动的离子例: CuCl2=Cu2++2Cl只产生自由移动 的离子
电 解 电解质电离后, 再通直流电 阴阳离子定向移动, 在两极上失得电子 成为原子或分子。 如: 通电 ↑ CuCl2==Cu+Cl2 发生氧化还原反应 生成了新物质
、Na+、Ca2+、K+
熔化状态下放电
放电由易到难 (2)阳极上,阴离子放电顺序:
S2—、I—、Br—、Cl—、OH—、NO3—、SO42—、CO32- 、F—
放电由易到难
【问1】电解NaOH溶液
NaOH= Na+ + OHNa+ H+
OH-
H2O⇌ H+ + OHH+得电子生成H2
阴极 阳极
OH-失电子生成O2
五、电解的应用 2. 电镀
电镀:电镀是利用电解原理在某些金属表面镀 上一薄层其他金属或合金的过程, 以Fe 制品镀Zn为例: Fe ---被镀件
Zn ZnSO4 实验 镀件
阴 极 Zn2+ + 2e- = Zn
Zn---镀层金属 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? 设计一铜件上镀银的电镀池>
五、电解的应用 1. 精炼铜 原因 粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等) 请设计一装置图, 标明电极材料,电解质溶液 阳极:Zn Zn-2e- = Zn2+ Fe Fe –2e- = Fe2+ Ni Ni-2e- = Ni2+ Cu Cu-2e- = Cu2+ Ag 阳极泥 Au 阴极: Cu2+ + 2e- = Cu
放电顺序:Cl— > OH— 阳 极:2Cl— - 2e— = Cl2
总反应: 2NaCl + 2H2O =
2NaOH + H2 + Cl2
问:电解一段时间后,溶液的PH如何变化?如何 使 溶液复原?
【问3】
-
在电解CuSO4溶液
-
阳极:4OH -4e =2H2O + O2↑ 2+ + 4e-= 2Cu 2Cu 阴极:
总反应式:
2CuSO4+2H2O 2Cu2++2H
2O
电解
2Cu + O2↑+2H2SO4 2Cu+O2↑+4H+
电解
问:电解一段时间后,溶液的PH如何变化?如何 使 溶液复原?
【问4】
电解Na2SO4溶液
阳极: 4OH— - 4e— =2H2O + O2 PH↓ (4H2O - 4e- = O2 + 4H+ + 2H2O) 阴极: 4H+ + 4e— = 2H2 (4H2O + 4e- = 2H2 + 4OH- ) PH↑ 加水可复原
总反应: 2H2O = 2H2 + O2
一 电解原理
3.离子的放电顺序: (1)阴极上,阳离子放电顺序:
Ag+、Hg2+、Fe3+、Cu2+、H+(酸)
Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+、 + (水)浓度较大时排在氢前面 H Al3+、Mg2+
、Na+、Ca2+、K+
熔化状态下放电
放电由易到难 (2)阳极上,阴离子放电顺序:
阴 阳 阴
+

0.025mol/L
课堂练习11
某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器, 用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为 使氯气被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒 液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消 毒液的主要成分判断正确的是 A、a为正极,b为负极;NaClO和NaCl B、a为负极,b为正极;NaClO和NaCl C、a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl D、a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl
AD 溶液pH值变大的是( D
A. Na2SO4 C. NaCl

B. AgNO3 D. NaOH
课堂练习4 以石墨作电极分别电解下列溶液, 1、 Na2S溶液 3、 CaCl2溶液 2、AgNO3溶液
4、 NaHSO4溶液 ,
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