做CuCl2的溶液电解实验.
电解CuCl2溶液
—
关注细节
有关电解CuCl2溶液过程中，溶液的pH变化
阴极： Cu2+ + 2e- == Cu
考虑Cu2+的水解，随着电解过程的进行，阴极区的c(Cu2+) 逐渐下降，Cu2+的水解趋势虽有所加强，但溶液中c(H+)仍逐 渐降低，pH增大
阳极： 2Cl- - 2e- == Cl2
考虑电解生成的Cl2溶解在水中，由于Cl2和水反应生成盐 酸和次氯酸的缘故，溶液的pH下降
⑴⑵⑶⑷⑹⑸电写说加能否极明出入解在反CN过ra此应 电程2CO废l方 解中7的2-水程 过，原变处式程产因为理：中生是C过阴，沉r：3+程极溶淀_的_中液_的_离__，的离__子_改p子；_方H_用方值、程石程发阳式墨式生极：或为的___铜：_原__作_；因_为_：；__； 电__极__？________________。__请_简__述__原、因__：____________。______； F不应e阴也增F23能的eH+极将加2+。 还++反 溶消++3若 原2O应 液耗Ce用 剂Hr将 的-大2-石 ，=O=消 导量=7=墨 这2H耗电的-F电 样+2e性HH1极就(++O4，。或不HH同+)能C3=、时u=F使电CeCFCrr极–e32r3+O22，+O+e7+27将-3-2=C-在O还无=rH3氧原F法+- e+化=为在2=+7FC反HCer2r23应O+(+O时产H，生)3 相
浓度、水的电离平衡的移动
总结用惰性电极电解下列电解质的过程中，极区 溶液pH、溶液pH的变化规律
电解质 阴极 阳极 电解总方程式
电解池原理
电解原理及其应用一、电解池原理1、电解CuCl2溶液实验步骤：在装有CuCl2溶液的U型管两端，分别插入碳棒作电极，并接上电流计，接通12 V 的直流电源，形成闭合回路。
把湿润的淀粉碘化钾试纸放在与直流电源正极相连的电极附近，观察U 型管内碳棒、溶液颜色、试纸颜色的变化和电流计指针的偏转情况。
实验现象及分析：与电源的负极相连的碳棒上有一层红色的固体析出，说明有铜生成；与电源的正极相连的碳棒上有气泡产生，并有刺激性气味，发现湿润的淀粉碘化钾试纸变成了蓝色，说明有氯气生成；电流计指针发生偏转，说明有电流通过；溶液的颜色逐渐变浅，说明Cu2+的浓度逐渐减小。
实验注意事项：电解时间不宜太长，避免产生的氯气污染环境，或者可以将蘸有浓NaOH溶液的棉花塞在U型管两端，吸收有毒气体。
小结：CuCl2溶液在通电时发生了化学变化，生成了Cu和Cl2。
2、电解池及电解原理（1）电解：使电流通过电解质溶液或融熔电解质而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
（2）电解池：把电能转化为化学能的装置。
（3）电解池的电极名称：阴极：发生还原反应的电极。
与电源的负极相连的电极；吸引溶液中的阳离子。
阳极：发生氧化反应的电极。
与电源的正极相连的电极，吸引溶液中的阴离子。
（4）电解池的组成：直流电源、电极、电解质溶液或熔融的电解质，用导线连接成闭合电路。
（5）电解池的工作原理：在直流电源的作用下，使电解质溶液中的离子向阴阳两极移动，并在两极发生氧化还原反应。
电解质溶液的导电的过程就是电解过程。
以电解CuCl2溶液为例，通电前，存在两个电离过程：CuCl2=Cu2+＋2Cl - H2O H+ +OH–通电后，阴离子（Cl-、OH-）移向阳极，在阳极上失去电子发生氧化反应；阳离子（Cu2+、H+）移向阴极，在阴极得到电子发生还原反应。
阳极：Cu2+＋2e- = Cu（还原反应）阴极：2Cl--2e-= Cl2↑（氧化反应）总反应式：CuCl2Cu+Cl2↑3、放电顺序（1）放电：离子在电极失去或得到电子，发生氧化还原反应的过程。
电解饱和食盐水
实验三电解饱和食盐水●实验目的1.巩固、加深对电解原理的理解。
2.练习电解操作。
3.培养学生的分析、推理能力和实验能力。
4.培养学生严谨求实的科学品质。
5.培养学生综合运用所学知识的能力。
●教学重点1.用实验巩固有关电解原理的知识。
2.培养学生的分析、逻辑推理能力和学生思维的灵活性。
●教学方法实验、启发、讨论、探究、对比、实践等。
●教学用具投影仪实验用品小烧杯(或U型管)两个、玻璃棒、铁架台、碳棒、粗铁钉、导线、电流表、直流电源。
饱和食盐水、淀粉碘化钾试纸、酚酞试液、蒸馏水。
●教学过程［导入］上节课，我们重点学习了电解饱和食盐水的原理。
但“纸上得来终觉浅，绝知此事须躬行”。
本节课，我们就来亲自做一下电解饱和食盐水的实验。
［板书］实验三电解饱和食盐水。
［师］请大家按以下步骤进行操作，并注意观察实验现象。
［投影展示实验步骤］在小烧杯(或U型管)里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试液。
用导线把碳棒、电池、电流表和铁钉相连(如右图)。
接通直流电源后，注意观察电流表的指针是否偏转，以及小烧杯内发生的现象，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。
电解饱和食盐水注：粗铁钉要与直流电源的阴极相连，碳棒与阳极相连。
用玻璃棒沾湿润的KI淀粉试纸检验阳极气体。
［学生操作，教师巡视指导］［学生实验完毕］［请一位同学回答实验现象］［生］饱和食盐水电解时，电流表指针发生偏转，阴、阳极均有气体放出，阳极气体有刺激性气味，并能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，且阴极区溶液变红。
［师］很好！请大家写出两根电极上所发生的电极反应式和电解饱和食盐水的总反应式。
［学生书写，请一位同学上黑板写出］［学生板书］阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑)总反应式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑［设问］阴极区溶液变红的原因是什么？［生］这是由于饱和食盐水中，水所电离出的H＋在阴极放电，破坏了水的电离平衡(H2OH＋＋OH－)致使阴极区附近溶液中的OH－相对较多，溶液呈碱性，故酚酞变红。
电解CuCl2溶液
Cu2+
== Cu + Cl2
关注细节
有关电解CuCl2溶液过程中，溶液的pH变化 阴极： Cu2+ + 2e- == Cu
考虑Cu 考虑Cu2+的水解，随着电解过程的进行，阴极区的c(Cu2+) 水解，随着电解过程的进行，阴极区的c(Cu 逐渐下降， 的水解趋势虽有所加强，但溶液中c(H 逐渐下降，Cu2+的水解趋势虽有所加强，但溶液中c(H+)仍逐 渐降低，pH增大 渐降低，pH增大
电解的应用
电镀池的构造
精炼铜的基本原理
氯碱工业的生产工艺流程
NaCl饱和溶液 +
隔膜 铁网 石墨 隔膜法电解槽
AgNO3
NaBr
用惰性电极电解下列物质一段时间后，加入何种 物质可使电解液恢复到电解以前的状态？ 电解质溶液 Na2SO4 H2SO4 CuSO4 CuCl2 NaCl 加入的物质 H2O H2O CuO CuCl2 HCl
思考：
用Pt电极电解H2SO4、NaOH、Na2SO4等溶 液时，实际的结果就是电解水，请问在这些实验 中加入上述电解质的原因。
阳极： 2Cl- - 2e- == Cl2
考虑电解生成的Cl 溶解在水中 由于Cl 考虑电解生成的Cl2溶解在水中，由于Cl2和水反应生成盐 在水中， 酸和次氯酸的缘故，溶液的pH下降 酸和次氯酸的缘故，溶液的pH下降
用惰性电极与金属电极的组合进行电解实验的研究
实验5-1
用Cu作阴极、C作阳极，电解硫酸溶液
形成推论： 形成推论：
阴极：
Ag+ > Cu2+ > H+ > Fe2+ > Zn2+ > H2O > Mg2+ > Na+ Al3+ >
电解氯化铜溶液实验的改进
若干电化学实验的改进”的研究成果)
参考文献
[1] 宋心琦，王晶，李文鼎，等.普通高中课程标准实验教科书 化学选修4•化学反应原理[M].北京：人民教育出版社, 2007.
[2] 王晶，郑长龙.普通高中教科书化学选择性必修1[M].北 京:人民教育出版社,2020.
[3] 应丽明.电解氯化铜溶液异常实验现象探析[J].中学化学 教学参考,2020(5):43-45.
⑷熙谋，梁灿彬,秦光戎，等.电磁学[M].北京:高等教育出版 社.1983.
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(1) 缩短两电极间的距离。 装置如图1所示，将一支透明塑料试管切去底 部，并在侧面不同位置上打上些孔，在试管侧面用 细线绑上一根石墨电极，在试管内插入另一根石墨 电极,将其置于盛有CuC】2溶液的小型玻璃槽或广口 瓶中。在实验装置改进后，两根电极之间的距离仅 有一试管壁之隔,CuC12溶液可通过试管壁上的孔洞 连通，溶液中的电阻降至最低，有利于溶液中的
Cu2+,C1-尽快迁移补充到两电极的反应界面。采用 一个合适大小的玻璃槽或广口瓶代替U形管则无需 夹持仪器,操作更方便。
(2) 改变圆柱状石墨棒转角处的形状。 打磨石墨棒转角处,使其从直角状变为圆弧状， 通电时电子将相对均匀地分布于电极表面，析出的 铜就可以覆盖电极表面更大的面积，达到更好的实
4 实验改进创新
电解池原理
e阴极
e- 阳
极
H+
OH-
e阳离子得电子，放电 氧化性强的先得电子 Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应) 总反应： CuCl2
电解
阴离子失电子，放电 还原性强的先失电子 2 Cl- - 2e- = Cl2↑ (氧化反应)
惰性电极：石墨、金、铂 活性电极：石墨、金、铂 以外的金属
Cu +Cl2↑
,
Na+、 Cl-、 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、引入Ba2+
除Ca2+. Ba2+ 适量HCl溶液 调节PH 除 CO32- 、OH-
Na+、 Cl-、
Na+、 Cl-
CO32-
、
OH-
2、电镀（在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法） 阳极：镀层金属 阴极：待镀金属制品 电镀液：含有镀层金 属的电解质 铜片
②当阳极为金属电极(除铂、金)时，金属电极 优先放电。
阳极：还原性强的阴离子先失电子
金属（除Pt、Au） > S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸>F－
金属阳极先放电，离子后放电
电解与电离比较 电 离 电解质溶于水或 受热融化状态 电 解 电解质电离后， 再通直流电
条件 过 程
特点
联系
阴阳离子定向移动， 电解质电离成为自 在两极上失得电子成 由移动的离子例： 为原子或分子。如： 2++2ClCuCl2=Cu 通电 CuCl2==Cu+Cl2↑ 发生氧化还原反应 只产生自由移动 生成了新物质 的离子 电解必须建立在电离的基础上
电解氯化铜实验
电解氯化铜实验
实验演示
操作方法
向U形管中注入CuCl2溶液，插入两根石墨电极，用湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极碳棒附近，检验放出的气体。
接通直流电源，观察U形管内发生的现象。
实验现象
接通直流电流一段时间，可看到阴极碳棒上，有一层铜覆盖在它的表面，在阳极碳棒上有气泡放出，放出的气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，并有刺激性气味。
如淀粉碘化钾试纸放时间长一些，电解在进行中还会使变蓝的淀粉试纸褪色。
实验结论
从阳极放出气体的性质可知该气体为Cl2，遇淀粉碘化钾试纸（湿润）变蓝，如时间长一些，生成的I2与Cl2继续作用，使蓝色褪去。
阴极产生铜。
从以上实验可知，溶液受到电流的作用，在导电同时，发生了化学变化，生成铜和氯气，方程式为：CuCl2 Cu＋Cl2↑
实验考点
1、电解原理；
2、氧化还原反应原理以及放电顺序；
3、电极反应式的书写与判断；
4、电子守恒、电荷守恒的应用
经典考题
1、下图中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极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是。
电解原理
惰性电极与活性电极： 惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应 活性电极(除铂、金外的金属)：既可以导电、又可以参 与电极反应
8/11/2013
电解池的工作原理
阴极：电子从电源负极 阴极----溶液中阳 离子得电子----发生还原反应 阳极：溶液中阴离子阳极失电子----发生氧化反 应-----电子 电源正极 电解质的导电过程，就是该溶液的电解过程。
AgNO3﹑H2O 阴极:Ag++e-=Ag 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ 2 阴极:2H++2e-=H2↑ 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ 2 阴极:2H++2e-=H ↑
HO
2
HO
增大 增大 H2O
电解规律
（1）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。（电解水型）如:Na2SO4﹑KNO3等.
化学能→ 电能 设计电池、金属防腐
应用 8/11/2013
二、电解原理的应用
8/11/2013
电解饱和食盐水反应原理
在U型管里装入饱和食 盐水，用一根碳棒作阳 极，一根铁棒作阴极。 接通直流电源
思考:
（1）电解池的两极各产生什么现象? 若在两极附近均滴加酚酞试液，会 有什么现象? （2）怎样初步检验两极产物的生成? （3）结合教材，分析产生这种现象 的原因。
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型
8/11/2013
如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
用惰性电极电解下列溶液
电解物质 Na2SO4(ag) 电极反应
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极:2H++2e-=H2↑ 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极:2H++2e-=H2↑ 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极:2H++2e-=H ↑
电解
阴离子移向
阳极) 阳极 电源正极 (阳极 阴极) 阴极 电源负极 (阴极
发生氧化反应 发生还原反应
阳离子移向
离子放电： 阴离子失电子、阳离子得电子的过程。 离子放电： 阴离子失电子、阳离子得电子的过程。
4、离子放电顺序： 离子放电顺序：
阳离子放电（得电子） 1、阳离子放电（得电子）顺序： 氧化性
Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+（水） > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > Ba2+ > K+
NaOH H2SO4 Na2SO4 HCl CuCl2 NaCl CuSO4
电解对象
水 水 水 电解质 电解质 电解质和水 电解质和水
电解质浓度
增大 增大 增大 减小 减小 得新电解质 得新电解质
pH
增大 减小 不变 增大 —— 增大 减小
练习2: 练习
1、用石墨作电极电解CuCl2、NaCl的混合溶液时， 、用石墨作电极电解 的混合溶液时， 的混合溶液时 阴极析出的物质是 Cu ；阳极产物是 Cl2 。 2、两极都用银片作电极电解AgNO3时，阳极的产物 、两极都用银片作电极电解 + 是 Ag ；阴极的产物是 Ag 。
只允许阳离子通过(Cl－、 －离子和 气体不能通过 ，把 气体不能通过)， 只允许阳离子通过 －、 阳离子通过 －、OH－ 电解槽隔成阴极室和阳极室。 电解槽隔成阴极室和阳极室。
的作用： （2）离子交换膜的作用： ）离子交换膜的作用
电解CuCl2
第八组：电解CuSO4
粗铜（含铁银）电极
精铜电极
1两极的现象：阴极析出紫红色的铜，阳极析出绿色物质
两极的反应：阴极：Cu2++2e-=Cu , 阳极：Cu-2e-=Cu2+
2。CuSO4 的浓度是否改变？为什么？ 不改变，由反应式可知
原电池、电解池的联系
(升价) (降价)
(升价) (降价)
还原剂 + 氧化剂
负极
正极
还原产物 + 氧化产物
阳极
阴极
原电池、电解池的区别
正极(positive electrode) 负极(negative electrode)
对外电路电子而言
阳极 (anode) 阴极（cathode)
对内电路离子而言
正极(positive electrode) 阳极 (anode) 负极(negative electrode) 阴极（cathode)
对外电路电子而言
对内电路离子而言
负极
e Zn
阳极
e 正极
e－
Cu
a
阴极
阴极
+
e b
阳极
H2SO4
液体
电解液中含有K+、Cl —、SO42—、 OH — （少量）、 Cu2+、H+（少量），
Fe-2e-= Fe2+ 阳极泥（银）
3。该池有何特点？在工业上有何应用。 特点：同种元素得失电子 应用：粗铜制精铜（电解精炼）
淡盐水
氯碱工业（离子膜法）
Cl2
+
H2
电解氯化铜溶液方程式
电解氯化铜溶液方程式介绍电解是指通过外加电压在溶液中引发氧化还原反应的过程。
在电解过程中，正极发生氧化反应，负极发生还原反应，并伴随着离子在溶液中的迁移。
本文将探讨电解氯化铜溶液的方程式及相关内容。
氯化铜的性质氯化铜是一种无机化合物，化学式为CuCl2。
它是一种蓝绿色晶体，可溶于水。
在溶液中，氯化铜会解离成Cu2+和2Cl-离子。
电解氯化铜溶液的实验为了了解电解氯化铜溶液的方程式，我们可以进行实验来观察和记录反应过程。
下面是一个简单的实验步骤：1.准备一个电解槽，将两块电极（一块铜电极作为阳极，一块不锈钢电极作为阴极）插入溶液中。
2.在电解槽中加入氯化铜溶液，制定合适的浓度和体积。
3.打开电源，使阳极与正电极相连，阴极与负电极相连。
4.施加适当的电压，启动电解过程。
5.观察和记录电解过程中的现象和变化。
电解过程及方程式在电解氯化铜溶液的过程中，发生了一系列的氧化还原反应。
具体的反应方程式如下所示：阳极（氧化反应）： 2Cl- → Cl2 + 2e-阴极（还原反应）： Cu2+ + 2e- → Cu综合方程式： 2Cl- + Cu2+ → Cl2 + Cu通过电解氯化铜溶液，氯离子被氧化为氯气，同时铜离子被还原为固体铜沉淀。
这个反应过程是一个非常典型的电解反应示例。
实验结果与讨论在实验过程中，我们可以观察到以下现象和变化：1.阳极产生气泡：在阳极上，氯离子被氧化生成氯气，因此会产生气泡。
2.阴极生成沉淀：在阴极上，铜离子被还原为固体铜沉淀，这使得阴极逐渐变得比较粘稠。
3.溶液的颜色变化：由于铜离子逐渐减少，溶液的颜色可能会从原来的蓝绿色变浅或变为无色。
通过实验观察和记录，我们可以了解电解氯化铜溶液的方程式和反应过程，并进一步理解氧化还原反应的基本原理。
应用领域电解氯化铜溶液在实际应用中有一些重要的领域，包括：1.电镀：由于电解氯化铜溶液中含有铜离子，因此该溶液可用于铜的电镀过程，将铜沉积在其他金属表面以提高其耐腐蚀性和装饰性。
高中化学 第四章 第三节 第1课时 电解池 电解原理 学生版
第1课时 电解原理[目标导航] 1.了解电解、电解池的概念，会描述电解池的工作原理。
2.能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。
3.理解并掌握电解规律和电解产物的判断方法。
一、电解CuCl 2溶液的实验探究1．实验操作如图所示，在U 形管中注入CuCl 2溶液，插入两根石墨棒电极，把湿润的KI淀粉试纸放在与直流电源正极相连的电极(阳极)附近。
接通直流电源。
2．实验现象阴极石墨棒上逐渐覆盖一层红色物质，阳极石墨棒上有气泡逸出，并可闻到刺激性的气味，同时看到湿润的KI淀粉试纸变蓝色。
3．原理分析CuCl 2是强电解质且易溶于水，H 2O 是弱电解质，微弱电离生成H ＋和OH －，因此溶液中存在Cu 2＋、H ＋、Cl －和OH －等4种离子。
通电前，离子做自由移动；通电后，Cl －和OH －向阳极移动，Cu 2＋和H ＋向阴极移动。
在阳极，OH －、Cl －均可能被氧化，由于Cl －的放电能力比OH －强，Cl －优先于OH －在阳极上发生反应；在阴极，Cu 2＋和H ＋都可能被还原，但Cu 2＋的放电能力比H ＋强，Cu 2＋优先于H ＋在阴极上发生反应。
电极反应为 阳极：2Cl －－2e －===Cl 2↑(氧化反应)； 阴极：Cu 2＋＋2e －===Cu(还原反应)。
电解反应：CuCl 2=====电解Cu ＋Cl 2↑。
4．实验结论在直流电的作用下，电能转化为化学能，CuCl 2被电解为Cu 和Cl 2(Cu 在阴极生成，Cl 2在阳极生成)。
二、电解原理 1．电解让直流电通过电解质溶液(或熔融的电解质)，而在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫电解。
2．电解池(1)定义：将电能转化为化学能的装置。
(2)组成：与直流电源相连的两个固体电极；电解质溶液或熔融的电解质；形成闭合回路。
(3)电极名称与电极反应：阳极：与电源正极相连，溶液中阴离子移向此极，失去电子，发生氧化反应。
电解cucl2溶液的电极反应式
电解cucl2溶液的电极反应式电解CuCl2溶液,阳极C（惰性电极不参与电解）,Fe为阴极（阴极一般为阳离子得电子）
就是电解电解质本身（Cu2+＞H+；Cl-＞OH-）
电极反应式：阳极（C）：2Cl- - 2e-=Cl2↑
阴极（Fe）：Cu2+ + 2e-=Cu
电解方程式为：CuCl2=电解=Cu+Cl2↑
电解时电极产物的判断
①阳极产物的判断
首先看电极,如果是活性电极（金属活动顺序表Ag以前）,则电极材料失电子,电极溶解.
如果是惰性电极（Pt、Au、石墨）,则要再看溶液中的离子的失电子能力.阴离子放电顺序如下：
S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞SO42-＞NO3-＞F-
②阴极产物的判断
直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子放电顺序：
Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+酸＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞(H+)水＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca+＞K+
电解（Electrolysis）是将电流通过电解质溶液或熔融态电解质，（又称电解液），在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程，电化学电池在外加直流电压时可发生电解过程。
利用在作为电子导体的电极与作为离子导体的电解质
的界面上发生的电化学反应进行化学品的合成高纯物质的制造以及材料表面的处理的过程。
通电时，电解质中的阳离子移向阴极，吸收电子，发生还原作用，生成新物质；电解质中的阴离子移向阳极，放出电子，发生氧化作用，亦生成新物质。
例如电解熔融氯化钠。
电解CuCl2溶液的微型化改进
化学理念。教师演示时， 坐在教室后面的学生看不清 实验现象。不适合学生分组实验， 让学生失去了动手 探究的好机会。 从提高学生自主探究能力， 以及解决氯气污染问 题、 实验可视性等角度考虑， 设计此微型实验。 二、 实验用品 仪器：交直流低压多用电源、 带鳄鱼夹导线 2 根、
管中间， 将碘化钾淀粉试纸置于垂直管中， 用塑料滴 管吸取蒸馏水润湿， 塞上棉花。
气泡且使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝推测生成氯 气。 （1） 加入棉花和试纸。用铜丝将棉花条塞进三通 （2） 加入试剂。用塑料滴管把 0.5mol/LCuCl2 溶液 （3） 接通直流电源。将铅笔插入三通管两侧， 用 五、 实验步骤及现象
里就有较浓的氯气味道， 尾气不易处理， 不符合绿色
用量较多， 每次大约 30mL 左右。时间稍长， 教室
实验现象明显， 尤其是阴极产生红色物质 （Cu） ，
（5） 关闭电源。 （1） 践行绿色化学理念， 培养科学精神 改进后的实验装置有如下优点： ① 简单、 便捷。棉花可以固定溶液， 不会到处流 ② 节约用量， 尾气量少。各种药品只需几滴便 ③ 适合分组实验。玻璃三通管可以直接平放于 ④ 用铅笔代替石墨棒， 将生活中的元素融入实 六、 设计特色
化学教与学 2017 年第 12 期
· 实验教学研究 ·
（4） 实验现象。 5 秒后即可观察碘化钾淀粉试纸 验， 可激发学生探究和创新意识。 实验设计和课本上不一样， 装置前后的变化、 优 缺点对比等， 尤其是简单、 便捷、 污染小、 现象明显等 优点会激发学生的科学探究和创新意识。通过践行 绿色化学理念， 提升严谨求真、 勇于质疑的科学精神 和社会责任。 （2） 提高核心素养， 促进认知提升
可， 几乎闻不出气味。
桌面， 便于学生近距离观察现象。增加学生实验探究 机会， 充分调动学生的学习积极性。
氯化铜溶液的电解
氯化铜溶液的电解1. 引言电解是一种利用电流将化学反应进行到极限的方法。
在本次任务中，我们将研究氯化铜溶液的电解过程。
氯化铜溶液是一种常见的无机化合物，通过电解可以观察到一系列有趣的现象和反应。
本文将详细介绍氯化铜溶液的电解原理、实验操作步骤以及可能发生的反应。
2. 氯化铜溶液的电解原理2.1 电解概述电解是指通过外加电压使离子在溶液中迁移并进行化学反应的过程。
在一个典型的电解池中，有两个极板，一个为阳极（Anode），另一个为阴极（Cathode）。
当外加直流电压施加到该系统上时，阳离子（正离子）会向阴极迁移，而阴离子（负离子）则会向阳极迁移。
这一过程称为离子迁移。
2.2 氯化铜溶液氯化铜（CuCl2）是由一价铜离子（Cu+）和二价氯离子（Cl-）组成的化合物。
在溶液中，CuCl2会解离为Cu+和2Cl-两种离子。
因此，当氯化铜溶液进行电解时，Cu+和Cl-会分别向阴极和阳极迁移。
3. 氯化铜溶液电解实验操作步骤3.1 实验材料和设备•氯化铜溶液•电源•两个导电极（一根阴极和一根阳极）•直流电流表•手套、护目镜等个人防护装备3.2 实验步骤1.将氯化铜溶液倒入一个适合的容器中，并将容器放置在稳定的平台上。
2.将一根导电极连接到电源的正极（阳极），另一根导电极连接到电源的负极（阴极）。
3.将正负两个导电极分别插入氯化铜溶液中，确保它们不接触彼此。
4.打开电源，调整适当的电压和电流值。
5.观察实验过程中发生的变化，并记录实验数据。
4. 可能发生的反应在氯化铜溶液的电解过程中，可能发生以下几种反应：4.1 阴极反应在阴极上，Cu+离子会接受电子，还原成Cu金属。
Cu+ + e- -> Cu这一反应导致阴极上出现铜沉积。
4.2 阳极反应在阳极上，氯离子（Cl-）会失去电子，氧化成氯气（Cl2）。
2Cl- -> Cl2 + 2e-这一反应导致阳极处产生氯气的泡泡。
4.3 氧化还原反应除了阴极和阳极上的反应外，溶液中的Cu2+也可能参与一些氧化还原反应。
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电解
2H2 + O2 2H2 + O2 2H2 + O2
电解NaOH溶液 PH值增大
电解
电解Na2SO4溶液 PH值不变
电解
溶质不变，实际上是电解水.水中加酸碱盐， 是为了加快电解速率（不是催化剂）.
6、电解液的PH值变化:根据电解产物判断
有氢生成碱,有氧生成酸; 都有浓度大,都无浓度小.
⑶电解CuCl2溶液
CuCl2
电解
PH值难说，需同时考虑 Cu2+水解和Cl2的额溶解
Cu＋Cl2 ↑
电解 2+ Cu ＋2Cl
Cu＋Cl2 ↑
电解盐酸 PH值增大 2HCl
电解
H2↑ ＋Cl2↑
电解 + 2H ＋2Cl
H2↑＋Cl2 ↑
溶剂不变，实际上是电解溶质
⑷电解稀H2SO4 PH值减小
2H2O 2H2O 2H2O
阳极
e－
阴极
⑴阴极
A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护 B.阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表 K+ <Ca2+ < Na+ < Sn2+ < Pb2+ < < < Cu2+ < Hg2+ < Ag+ < Pt2+ < Au3+ Mg2+ Al3+<
++ (H (H ) ) < Zn2+ < Fe2+
+
电解 2Cl
2NH3↑ +H2↑ +Cl2
NH4+ > H+
2、用石墨电极电解Na2SO3溶液
阴极： 2H+ +2e—=H2↑
阳极： SO32- - 2e- +H2O = SO42- + 2H+ 电解 2SO3 +H2O SO42- +H2↑
SO32- > OH－
3、用石墨电极电解熔融NaOH
做CuCl2的溶液电解实验
阅读“电解的原理”，解释现象
阳极
2Cl- －2e- = Cl2↑
阴 C C CuCl 溶液 阳 氧化反应 还原反应 相 Cu H Cl OH 吸
2
e-
e-
阴极
-
-
2+
+
Cu2+ +2e- = Cu
CuCl2
电解
Cu＋Cl2 ↑
一、电解的原理
1、电解的定义：
借助于电流引起氧化还原反应的过程 ⑴电解的内因是自由离子，外因是直流电， 现象是两极有化学反应发生，实质是氧化 还原反应
7、使电解后的溶液恢复原状的方法
NaCl溶液： HCl
AgNO3溶液：Ag2O CuCl2溶液：CuCl2 KNO3溶液： H2O CuSO4溶液： CuO Cu2O Cu(OH)2 CuCO3 Cu2(OH)2CO3 ）
盐酸
AgOH
思考题
1、用石墨电极电解NH4Cl溶液
阴极： 2NH4++2e—=2NH3↑ +H2↑ 阳极： 2Cl- - 2e- = Cl2↑ 2NH4 +
阴极： 2 H 2 e H2 电极反应式： 阳极： 2 Cl 2 e Cl 2
总反应式：2NaCl+2H2O
电解
H2+Cl2+2NaOH
电解 2Cl +2H2O H2+Cl2+2OH-
溶质、溶剂均发生电解反应
⑵电解CuSO4溶液 PH值减小
阴极： Cu 2 e Cu 电极反应式： 阳极： 4 OH 4 e 2 H 2 O O 2
2
总反应式： 2CuSO4 + 2H2O
电解 电解
2Cu + O2 + 2H2SO4
2Cu2+
+ 2H2O
2Cu + O2 + 4H+
溶质、溶剂均发生电解反应
2H2O
电解
2H2 + O2
G
Zn
Zn2+
盐桥
Cu2+
Cu
2+ K+ Zn 硫酸铜
SO4 硫酸锌
2-
Cl
倒置的U形管是盐桥,管内装满饱和KCl 溶液和3%的琼脂凝聚而成。作用是:离 子定向移动，两边溶液呈电中性，反应 继续进行，电流不断流通。
⑵阳极 A.阳极材料是惰性电极时(C、Pt、Au、Ti等) 阴离子失电子 S2- >I- > Br- > Cl- > OH-> NO3-> SO42- > F简单离子先 B.阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液 中的离子不放电
反接电源的正负极仍然电解CuCl2溶液
5、电解反应方程式的书写 ⑴电解NaCl溶液 PH值增大
说 ⑵电解质溶液的电解过程就是导电过程 明 ⑶电解是最强的反应条件（任何电解质 均能电解；2HF H +F )
2 2
⑷电解质溶液导电与金属导电的原理不同 （自由离子、电子；物理、化学变化） ⑸电解质吸收电能发生氧化还原反应
2、电解池（槽）： 借助于电流引起氧化还原反应的装置
构 成 条 件
⑴直流电源 ⑵阴阳两极：由电源的正、负极决定， 与电极材料无关 ⑶电解质溶液：离子浓度大，极板面积大 且间距小，则外电阻小，导电性强 =IR+Ir
活动性相差大，电动势大 离子 浓度 大，内电阻小
ε
I↑腐蚀速率↑
R=ρ
L S
3、电解应的表示方法
⑴电极反应式 阴极： Cu2+ + 2e- = Cu
阳极： 2Cl- - 2e- = Cl2↑ ⑵总反应式
电解
CuCl2
Cu＋Cl2 ↑ Cu＋Cl2 ↑
电解 2+ 或：Cu ＋2Cl
4、放电顺序
e－
阴极： Na+ + e— = Na
阳极： ↑ 4Na+ + H2O↑ 4OH4e
= O2 ↑ + 2H2O
4OH-
电解
4Na + O2↑ +
4、用铜电极电解Na2SO4溶液
阴极： 2H+ +2e—=H2↑ 阳极： Cu + 2e- =Cu2 +
Cu +2H2O
电解
Cu(OH)2 + H2
不是电解水，否则H2～H2O!