化学电解原理(第一课时)
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4OH- - 4e- = 阳极:
H2SO4溶液
2H2O+O2 ↑ 4H+ + O2 ↑
电极反应
2H2O - 4e- = 阴极: 4H
+
+ 4e- = 2H2 ↑
通电
总反应方程式: 2H2O === 2H2 ↑+O2 ↑ 结论
电解含氧酸实质是电解水, 电解后溶液的pH变小。
一、电解水型(阳极为惰性电极)
6.惰性电极与活性电极 惰性电极: 不参与电极反应 活性电极: 阳极参与电极反应
7.离子的放电顺序及电极产物的判断:
阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。 (1)阳极:首先根据电极材料,若为活性电极,则电 极本身失电子被氧化,若为惰性电极,在依据阴离子放 电顺序考虑。 金属阳极> S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根>F-
强碱
活泼金属的 含氧酸盐 无氧酸
NaOH
Na2SO4 HCl CuCl2
分解电 解质型 不活泼金属
的无氧酸盐
放H2 活泼金属的 生碱型 无氧酸盐 放O2 生酸型 NaCl CuSO4
不活泼金属 的含氧酸盐
阴极:2Cu2+ +4e- =2Cu 阳极:4OH--4e- =O2↑+2H2O
练习:
写出用活性电极 铜片电解AgNO3 电极反应式。
由直流电源、电极材料以及电解质溶液或熔融电解质组 成且要形成闭合回路。
3.电极反应: 阳极:与电源正极相连的一极 2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极:与电源负极相连的一极 Cu2+ + 2e- = Cu
发生氧化反应
发生还原反应
4.电子的流向 电子从外加电源的负极流出,流到电解 池的阴极,再从阳极流回电源正极。 5.离子定向移动的方向 阳离子运动到 阴离子运动到 阴极 阳极
(2)阴极:依据阳离子放电顺序考虑。
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ (与金属活动性顺序相反)
应 用
以惰性电极电解下列电解质溶液
H2SO4溶液
HCl溶液
NaOH溶液
Na2SO4溶液
NaCl溶液
CuSO4溶液
一、电解水型(阳极为惰性电极)
4OH- - 4e- = 阳极:
NaOH溶液
2H2O+O2 ↑ 4H+ + O2 ↑
电极反应
2H2O - 4e- = 4H
+
阴极: 4H O + 4e- = 2
通电
+ 4e- = 2H2 ↑ 4OH- +2H2 ↑
总反应方程式: 2H2O === 2H2 ↑+O2 ↑
结论
电解强碱实质是电解水,电解后溶 液的pH增大。
电解活泼金属的含氧酸盐实质是电解水 电解后溶液的pH不变。
二.电解盐型(阳极为惰性电极)
阳极:2Cl- - 2e-=Cl ↑ 2
CuCl2溶液
电极反应 阴极: Cu2++ 2e —= Cu 总反应方程式: CuCl2 === 2H2 ↑+ Cl2 ↑
通电
结论
实质是电解盐本身, 电解后溶液的pH变化。
三.电解盐和水型(阳极为惰性电极)
阳极:2Cl- - 2e-=Cl ↑ 2 电极反应
NaCl溶液
2H+ + 2e- = H2 ↑ 阴极: 2H2O + 2e— = H2↑+2OH总反应方程式: 2 NaCl + 2H2O ===2NaOH
通电
+H2↑
+Cl2 ↑
结论
电解活泼金属的无氧酸盐,实质是电 解盐和水,电解后溶液的pH增大. 电解后放出H2生成碱.
一、电解水型(阳极为惰性电极)
4OH- - 4e- = 阳极:
Na2SO4溶液
2H2O+O2 ↑ 4H+ + O2 ↑
电极反应ห้องสมุดไป่ตู้
2H2O - 4e- =
4H
+
+ 4e- = 2H2 ↑
4OH- +2H2 ↑
阴极: 4H O + 4e- = 2
通电
总反应方程式: 2H2O === 2H2 ↑+O2 ↑ 结论
电解质溶液用惰性电极电解的规律小结:
举 例 电解 类型 物质类别 电极反应 溶液pH 溶液复原 变化 方法 实例 H2SO4
含氧酸 电解 水型
减小 阳极:4OH- -4e- =O2↑+2H2O 阴极:4H++4e- =2H2↑ 阳极:2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极:4H++4e- =2H2↑ 阳极:2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极:Cu2++2e- =Cu 阳极:2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极:2H2O+2e- =H2↑+2OH增大 不变 增大 增大 增大 减小 HCl CuCl2 HCl CuO H2O
三.电解盐和水型(阳极为惰性电极)
4OH- - 4e- = 阳极:
CuSO4溶液
2H2O+O2 ↑ 4H+ + O2 ↑
电极反应
2H2O - 4e- =
阴极: 2Cu2++ 4e —=2Cu 总反应方程式: 2CuSO4 +2H2O === 结论
通电
2Cu↓+O2 ↑+2H2SO4
电解不活泼金属的含氧酸盐,实质是 电解盐和水,电解后溶液的pH减小. 电解后放出O2生成酸.
第一课时
电解原理
电解氯化铜溶液
实验现象
与电源正极相连的碳棒(阳极)有气泡生成, 且有刺激性气味,能使湿润的KI淀粉试纸 变蓝 与电源负极相连的碳棒(阴极)上有一层红 色的固体析出
结论
氯化铜溶液通电后发生了化学变化,而电流的 作用是这种化学变化的根本原因。
一、电解原理
1.电解:在直流电的作用下,电解质在两个电极上 分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。 2.电解池(电解槽):将电能转化为化学能的装置。
H2SO4溶液
2H2O+O2 ↑ 4H+ + O2 ↑
电极反应
2H2O - 4e- = 阴极: 4H
+
+ 4e- = 2H2 ↑
通电
总反应方程式: 2H2O === 2H2 ↑+O2 ↑ 结论
电解含氧酸实质是电解水, 电解后溶液的pH变小。
一、电解水型(阳极为惰性电极)
6.惰性电极与活性电极 惰性电极: 不参与电极反应 活性电极: 阳极参与电极反应
7.离子的放电顺序及电极产物的判断:
阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。 (1)阳极:首先根据电极材料,若为活性电极,则电 极本身失电子被氧化,若为惰性电极,在依据阴离子放 电顺序考虑。 金属阳极> S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根>F-
强碱
活泼金属的 含氧酸盐 无氧酸
NaOH
Na2SO4 HCl CuCl2
分解电 解质型 不活泼金属
的无氧酸盐
放H2 活泼金属的 生碱型 无氧酸盐 放O2 生酸型 NaCl CuSO4
不活泼金属 的含氧酸盐
阴极:2Cu2+ +4e- =2Cu 阳极:4OH--4e- =O2↑+2H2O
练习:
写出用活性电极 铜片电解AgNO3 电极反应式。
由直流电源、电极材料以及电解质溶液或熔融电解质组 成且要形成闭合回路。
3.电极反应: 阳极:与电源正极相连的一极 2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极:与电源负极相连的一极 Cu2+ + 2e- = Cu
发生氧化反应
发生还原反应
4.电子的流向 电子从外加电源的负极流出,流到电解 池的阴极,再从阳极流回电源正极。 5.离子定向移动的方向 阳离子运动到 阴离子运动到 阴极 阳极
(2)阴极:依据阳离子放电顺序考虑。
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ (与金属活动性顺序相反)
应 用
以惰性电极电解下列电解质溶液
H2SO4溶液
HCl溶液
NaOH溶液
Na2SO4溶液
NaCl溶液
CuSO4溶液
一、电解水型(阳极为惰性电极)
4OH- - 4e- = 阳极:
NaOH溶液
2H2O+O2 ↑ 4H+ + O2 ↑
电极反应
2H2O - 4e- = 4H
+
阴极: 4H O + 4e- = 2
通电
+ 4e- = 2H2 ↑ 4OH- +2H2 ↑
总反应方程式: 2H2O === 2H2 ↑+O2 ↑
结论
电解强碱实质是电解水,电解后溶 液的pH增大。
电解活泼金属的含氧酸盐实质是电解水 电解后溶液的pH不变。
二.电解盐型(阳极为惰性电极)
阳极:2Cl- - 2e-=Cl ↑ 2
CuCl2溶液
电极反应 阴极: Cu2++ 2e —= Cu 总反应方程式: CuCl2 === 2H2 ↑+ Cl2 ↑
通电
结论
实质是电解盐本身, 电解后溶液的pH变化。
三.电解盐和水型(阳极为惰性电极)
阳极:2Cl- - 2e-=Cl ↑ 2 电极反应
NaCl溶液
2H+ + 2e- = H2 ↑ 阴极: 2H2O + 2e— = H2↑+2OH总反应方程式: 2 NaCl + 2H2O ===2NaOH
通电
+H2↑
+Cl2 ↑
结论
电解活泼金属的无氧酸盐,实质是电 解盐和水,电解后溶液的pH增大. 电解后放出H2生成碱.
一、电解水型(阳极为惰性电极)
4OH- - 4e- = 阳极:
Na2SO4溶液
2H2O+O2 ↑ 4H+ + O2 ↑
电极反应ห้องสมุดไป่ตู้
2H2O - 4e- =
4H
+
+ 4e- = 2H2 ↑
4OH- +2H2 ↑
阴极: 4H O + 4e- = 2
通电
总反应方程式: 2H2O === 2H2 ↑+O2 ↑ 结论
电解质溶液用惰性电极电解的规律小结:
举 例 电解 类型 物质类别 电极反应 溶液pH 溶液复原 变化 方法 实例 H2SO4
含氧酸 电解 水型
减小 阳极:4OH- -4e- =O2↑+2H2O 阴极:4H++4e- =2H2↑ 阳极:2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极:4H++4e- =2H2↑ 阳极:2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极:Cu2++2e- =Cu 阳极:2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极:2H2O+2e- =H2↑+2OH增大 不变 增大 增大 增大 减小 HCl CuCl2 HCl CuO H2O
三.电解盐和水型(阳极为惰性电极)
4OH- - 4e- = 阳极:
CuSO4溶液
2H2O+O2 ↑ 4H+ + O2 ↑
电极反应
2H2O - 4e- =
阴极: 2Cu2++ 4e —=2Cu 总反应方程式: 2CuSO4 +2H2O === 结论
通电
2Cu↓+O2 ↑+2H2SO4
电解不活泼金属的含氧酸盐,实质是 电解盐和水,电解后溶液的pH减小. 电解后放出O2生成酸.
第一课时
电解原理
电解氯化铜溶液
实验现象
与电源正极相连的碳棒(阳极)有气泡生成, 且有刺激性气味,能使湿润的KI淀粉试纸 变蓝 与电源负极相连的碳棒(阴极)上有一层红 色的固体析出
结论
氯化铜溶液通电后发生了化学变化,而电流的 作用是这种化学变化的根本原因。
一、电解原理
1.电解:在直流电的作用下,电解质在两个电极上 分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。 2.电解池(电解槽):将电能转化为化学能的装置。