人教版高中化学选修4第四章第三节：电解池

阳极方程式： 2Cl- - 2e- = Cl2 ;
（2）在阴极，由于 H+ 容易得到电子被还原生成 H2 ．
使H2O 电离向右移动，因此阴极 OH- 浓度增大， PH 增大 。 阴极方程式：2H+ + 2e- = H2 。
电解
总化学方程式：2NaCl 2H2O Cl 2 H2 2;NaOH
总离子方程式:
▪电源负极→电解池阴 极电解池阳极→电源正 极
试一试
练习：以石墨作电极，电解下列溶液，写出电 极反应及电解总反应式。
AgNO3溶液
阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极：4Ag++4e-=4Ag 总反应式：4Ag++2H2O通==电4Ag +O2↑+4H+
二、电解规律：用惰性电极（金、铂和石墨）电解时
总反应：2Cl-+2H2O电=解Cl2↑+H2↑+2OH-
(2)CuSO4溶液:
OH-在哪一极产生？
阳阴极极：：42OCHu-2-+ 4+e4-e＝-＝2H22COu+O2↑ (4H2O
4H++4OH-)
总反应式：2Cu2++2H2O电＝解2Cu+O2↑+4H+
H+应该在哪一极产生？
电解池与原电池有哪些异同
②电极： 阳极:与电源正极相连
③电解质溶液或熔融电解质；
④形成闭合回路。
[还原反应] [氧化反应]
小结：
①电极反应：阳极失电子，发生氧化反应；阴极得
电子，发生还原反应。（阳氧）
②离子流向：阳离子移向阴极，阴离子移 向阳极（异性相吸）
③电子流向：由电源负极流向阴极，再 由阳极流回电源的正极。
思考? 用铜电极电解氯化铜溶液会有怎样的结果？
Pt
Cu
a
b
CuSO4溶液
NaCl和酚酞溶液
6、如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关
叙述正确的是 B
A.P是电源的正极 B.F极上发生的反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O2↑ C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电 极均参加了反应 D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变
总反应式：CuCl2 电解
Cu + Cl2↑
Cu2+
Cl
H+ OH－Cl
单击电 子流动
电解氯化铜溶液实验装置
一、电解原理
1.电解： 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起
氧化还原反应的过程，叫做电解。
2.电解池： 电能转变为化学能的装置。 C
C
3.构成电解池的条件：
①直流电源； 阴极:与电源负极相连
①③⑤
⑥⑦
2、分析下图，哪些是原电池，哪些是电解池。
练习：
3、在相同条件下，以石墨作为电极，
通以相同的电量，分别电解足量的
CuCl2溶液和AgNO3溶液，如果析出
64g铜，则析出银的质量为 C
A．108g
B．54g
C．216g
பைடு நூலகம்
D．64g
4、根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应： Cu + 2H2O=Cu(OH)2↓+ H2↑。但选择恰当电极材料 和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四
C
有CuCl2溶液的烧杯中 ， 阳极
C
阴极
再接通12V直流电,观察 Cl2 现象。
Cu －－
约3～5min后切断电源。
CuCl2溶液
A：理论先行
向氯化铜溶液中通入直流电
CuCl2＝ Cu2++2ClH2O H+ + OH-
思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?
阳离子：Cu2+ 、H+
阴离子：Cl- 、OH-
第三节 电解池
探究实验1
实验 如图甲所示，将用导线连接在一起的
步骤
两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的
U型管中，观察现象。
实验 现象
无现象
结论 没有且不能自发发生原电池反应
CuCl
2
溶液
甲
分析原因: 甲装置不满足构成原电池的条件。
探究实验2
如图所示，将两根石墨
棒分别跟直流电源的正
＋
－
极和负极连接，浸入盛
1、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，
如电解H2SO4、NaOH、Na2SO4等溶液 例如：电解硫酸钠溶液
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑ 阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑ 总反应：2H2O 电＝解O2↑ +2H2↑
类型：电解水型 实质：水被电解
电解后溶液中溶质的质量分数 增大 ，若要恢复
2Cl
电解
2H 2O
Cl 2
H2
.2OH
▪ (3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：
_阴__极__附__近__的__溶液无色变为红色 ，两极极板上都有气体
产生，如何检验气体的种类？
阳极:产生刺激气体使湿润KI淀粉试纸变蓝色.
阴极:产生无色、无味气体
第一个问题:
(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,
▪名称
▪正极：较不活泼金属 （或能导电的非金属）
▪负极：氧化反应，金 ▪电极 属失电子
▪反应 ▪正极：还原反应，溶 液中的阳离子得电子
▪电子
导线
▪流向 ▪负极
正极
▪电解池 ▪阳极：与电源正极相 连
▪阴极：与电源负极相 连 ▪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
原来的浓度，只需加入一定量的 水 即可。
2、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2溶液等
电解盐酸
阳极： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极： 2H+ +2e－＝ H2 ↑ 总反应：2HCl 电＝解 Cl2↑ + H2↑
类型：电解电解质型 实质：电解质本身被电解
电解后溶液中溶质的质量分数减小 ，若要恢复
原来的组成和浓度，需加入一定量的 溶质 (通入一 定量的HCl气体)
3、电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都 有一部分被电解，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
思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？
Cu2+ 、H+向阴极区移动； Cl- 、OH-向阳极区移动
思考3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么
样的电极反应？产物可能是哪些？
阴极区： Cu2+→Cu 阳极区： Cl-→Cl2↑
H+→H2↑ OH-→O2↑
B. 实验记录
氢气？
阴极 阳极
实验现象
产物验证
略过量 BaCl2 溶液
除SO42-
、 Na+、 Cl-、 Ca2+
略过量NaOH 溶液
、 , Ba2+ 引入OH- 除Fe3+ Mg2+
Na+、 Cl-、 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、引入Ba2+
略过量
Na2CO3 溶液 除Ca2+. Ba2+
Na+、 Cl-、
、 CO32- OH-
适量HCl溶液
活性金属 > S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－
除Pt、Au
电极反应：
阳极： 2Cl－ － 2e－ = Cl2↑
（氧化反应）
阴极： Cu2+ ＋ 2e－ = Cu
（还原反应）
阴极
Cu
－e- ＋ －＋
阳极
e-
oooo
oooo oooo oooo
Cl2
oooo
oooooooooooo ooooooooooo
总反应： 2CuSO4 +2H2O电＝解 2Cu+O2↑ +2H2SO4
类型：放氧生酸型 实质：电解质和水都被电解
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复 原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。
4、电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，如电解 NaCl溶液等。
阳极 (C)： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
7、右图中x、y分别是直 流电源的两极,通电后发 现a极板质量增加,b极板 处有无色无臭气体放出,
符合这一情况的 A
8、下列说法或实验现象的描述不正确的是（B） A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜 片表面出现气泡 B．把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现 一层铁 C．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯 化铜溶液，气泡放出速度加快 D．与电源负极相连的是电解槽的阴极
放电的顺序
CuCl2＝ Cu2++ 2Cl-
H2O H+ + OH—
阴极 Cu2+ >H+
阳极 Cu >Cl－ >OH－
阳极 ： Cu－2e－＝Cu2+ 阴极： Cu2+ +2e－＝Cu
写电极反应 【方法小结】
▪ 1.分析溶液中存在的所有离子（包括水的电 离）、并分成阳离子组和阴离子组。
▪ 2.根据放电规律，阳离子在阴极发生还原反应， 而阴离子在阳极发生氧化反应（若活性金属 为阳极时，该金属失电子），完成电极反应 式。（注意得失电子守恒）