第四章第三节 电解池(第2课时)
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电解盐酸
阳极: 2Cl -- 2e-=Cl2↑ 阴 总极 反: 应:2H2H+ +C2le=-电=解=CHl22↑↑+ H2↑
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)
⑶、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。
3.标明条件:通电或电解。若电解的H+或OH-来自于H2O,
在总方程式中要以H2O形式存在,不能书写H+或OH-作为反 应物
4.电解反应是一个氧化还原反应,是被外界强迫发生的
反应一 般形式为:弱氧化剂+弱还原剂 = 强氧化剂+强 还原剂
三、电解规律(用惰性电极电解时)
⑴、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、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液
(3)电解质溶液或熔融的电解质; (4)闭合回路。
3. 电源、电极、电极反应关系
阴离子移向 阳离子移向
阳极 (电源正极) 阴极 (电源负极)
发生氧化反应 发生还原反应
离子放电: 阴离子失电子、阳离子得电子的过 程。
电极产物反思
为什么不产 生氢气呢?
为什么不是 氧气呢?
说明:得失电子的能力不同
放电
增大
不变
HCl
阳极:2Cl- + 2e- = Cl2↑ 阴极:2H++2e- = H2↑
增大
CuCl2
阳极:2Cl- + 2e- = Cl2↑ 阴极:Cu2++2e- = Cu↓
增大
NaCl
阳极:2Cl- + 2e- = Cl2↑ 增大 阴极:2H++2e- = H2↑
阳极:4OH- + 4e- = O2↑+2H2O
16
根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物
5.电极反应式的书写
1. 写出用石墨电极电解硫酸铜溶液的电极反应式及总离 子反应式
阳极 4OH--4e- = 2H2O+O2↑ 阴极 2Cu2++4e- = 2Cu
电解 总反应式 2Cu2++2H2O===2Cu+4H++O2 ↑
2. 写出用铜做电极电解硫酸铜溶液的电极反应式
失电子能力: Cl->OH-
能力
得电子能力: Cu2+> H+
放电 次序
一、电解原理
4.放电能力
阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。
离子得失电子的能力 影响离子放电的因素:
离子的浓度
4、离子放电顺序:
1、阳离子放电(得电子)顺序:氧化性 Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸) > Pb2+ >
总结:
阳极反应(氧化反应):与电极材料有关
①活性材料作电极时:金属在阳极失电子被 氧化成阳离子进人溶液,阴离子在电极Leabharlann Baidu不放 电。
②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时:溶 液中阴离子按顺序放电
阴极反应(还原反应):与电极材料无关
无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反 应,发生反应的是溶液中的阳离子。
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。
⑷、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时,电解质和水 都有一部分被电解,如电解NaCl溶液等。
Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+(水) > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+ 2、阴离子放电(失电子)顺序:还原性
金属> S2– >I–> Br– > Cl– > OH– (水)>
含氧酸除根P(tN、O3A-、u SO42– 等) > F-
注意:若阳极是活性电极(石墨、金、铂之外)阳极本 身失去电子被氧化,阴离子不在阳极放电;若阳极是惰 性电极,还原性强的阴离子在阳极放电,阴极材料不发 生任何变化。
例如:电解Na2SO4溶液
阳极 : 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 阴极: 4H+ +4e-电=解2H2 ↑ 总反应:2H2O== O2↑ +2H2↑
实质:电解水
电解后溶液中溶质的质量分数 增大,若要恢复
原来的浓度,只需加入一定量的 水 即可。
⑵、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
阳极 (C): 2Cl -- 2e-=Cl2↑
阴极 (C): 2H+ +2e-= H2 ↑ 总反应:2NaCl+2H2O=电=解 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
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,需通入一定量的HCl。
电解质溶液用惰性电极电解的示例:
电解 类型
举例
物质类别
实例
电极反应
溶液pH 变化
溶液复原方法
仅溶剂 水电解
仅溶质 电解
溶质和 溶剂同 时电解
含氧酸
强碱
活泼金属的 含氧酸盐
无氧酸
不活泼金属 的无氧酸盐
活泼金属的 无氧酸盐 不活泼金属的 含氧酸盐
H2SO4 NaOH
Na2SO4
减小
阳极:4OH- + 4e- = O2+2H2O
阴极:4H+ + 4e- = 2H2↑
选修四第三章
第三节 电解池
(第二课时)
(复习回顾) 一、电解: 电流通过电解质溶液(或熔融电解质)
而在阴、阳两极引起氧化还原反应的 过程。
理解:电解质溶液导电的过程就是 电解过程。 电解是非自发地将 电 能转化为 化学 能。
1、电解池(槽):电能转化为化学能的装置。
2、构成电解池的条件:
(1)直流电源(2)两个电极;
7.电极反应式的书写
(1)惰性电极:(只考虑溶液中离子放电) 阴极:阳离子还原 阳极:阴离子氧化
(2)活泼电极:阳极为金属(除Pt、Au) 阴极:阳离子还原 阳极:构成阳极的金属发生氧化反应
总结:分析电解反应的一般思路:
明确溶液中存在哪些离子
先电离
判断阳极材料及阴阳两极附 后电解
近离子种类及离子放电顺序
阳极 ( Cu ): Cu - 2e– = Cu2+ 阴极 ( Cu ): Cu2+ + 2e– = Cu
6. 书写电解方程式的注意事项
1.首先看阳极材料,若阳极是活性电极阳极本身失去电子
被氧化,若阳极是惰性电极,阴离子在阳极放电。
2.电极反应式要注意溶液的酸碱性对书写的影响;要注意
两边的电荷要守恒(电子看作负电荷)
阳极: 2Cl -- 2e-=Cl2↑ 阴 总极 反: 应:2H2H+ +C2le=-电=解=CHl22↑↑+ H2↑
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)
⑶、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。
3.标明条件:通电或电解。若电解的H+或OH-来自于H2O,
在总方程式中要以H2O形式存在,不能书写H+或OH-作为反 应物
4.电解反应是一个氧化还原反应,是被外界强迫发生的
反应一 般形式为:弱氧化剂+弱还原剂 = 强氧化剂+强 还原剂
三、电解规律(用惰性电极电解时)
⑴、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、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液
(3)电解质溶液或熔融的电解质; (4)闭合回路。
3. 电源、电极、电极反应关系
阴离子移向 阳离子移向
阳极 (电源正极) 阴极 (电源负极)
发生氧化反应 发生还原反应
离子放电: 阴离子失电子、阳离子得电子的过 程。
电极产物反思
为什么不产 生氢气呢?
为什么不是 氧气呢?
说明:得失电子的能力不同
放电
增大
不变
HCl
阳极:2Cl- + 2e- = Cl2↑ 阴极:2H++2e- = H2↑
增大
CuCl2
阳极:2Cl- + 2e- = Cl2↑ 阴极:Cu2++2e- = Cu↓
增大
NaCl
阳极:2Cl- + 2e- = Cl2↑ 增大 阴极:2H++2e- = H2↑
阳极:4OH- + 4e- = O2↑+2H2O
16
根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物
5.电极反应式的书写
1. 写出用石墨电极电解硫酸铜溶液的电极反应式及总离 子反应式
阳极 4OH--4e- = 2H2O+O2↑ 阴极 2Cu2++4e- = 2Cu
电解 总反应式 2Cu2++2H2O===2Cu+4H++O2 ↑
2. 写出用铜做电极电解硫酸铜溶液的电极反应式
失电子能力: Cl->OH-
能力
得电子能力: Cu2+> H+
放电 次序
一、电解原理
4.放电能力
阴离子失去电子,阳离子得到电子的过程叫放电。
离子得失电子的能力 影响离子放电的因素:
离子的浓度
4、离子放电顺序:
1、阳离子放电(得电子)顺序:氧化性 Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸) > Pb2+ >
总结:
阳极反应(氧化反应):与电极材料有关
①活性材料作电极时:金属在阳极失电子被 氧化成阳离子进人溶液,阴离子在电极Leabharlann Baidu不放 电。
②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时:溶 液中阴离子按顺序放电
阴极反应(还原反应):与电极材料无关
无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反 应,发生反应的是溶液中的阳离子。
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。
⑷、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时,电解质和水 都有一部分被电解,如电解NaCl溶液等。
Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+(水) > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+ 2、阴离子放电(失电子)顺序:还原性
金属> S2– >I–> Br– > Cl– > OH– (水)>
含氧酸除根P(tN、O3A-、u SO42– 等) > F-
注意:若阳极是活性电极(石墨、金、铂之外)阳极本 身失去电子被氧化,阴离子不在阳极放电;若阳极是惰 性电极,还原性强的阴离子在阳极放电,阴极材料不发 生任何变化。
例如:电解Na2SO4溶液
阳极 : 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 阴极: 4H+ +4e-电=解2H2 ↑ 总反应:2H2O== O2↑ +2H2↑
实质:电解水
电解后溶液中溶质的质量分数 增大,若要恢复
原来的浓度,只需加入一定量的 水 即可。
⑵、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
阳极 (C): 2Cl -- 2e-=Cl2↑
阴极 (C): 2H+ +2e-= H2 ↑ 总反应:2NaCl+2H2O=电=解 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
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,需通入一定量的HCl。
电解质溶液用惰性电极电解的示例:
电解 类型
举例
物质类别
实例
电极反应
溶液pH 变化
溶液复原方法
仅溶剂 水电解
仅溶质 电解
溶质和 溶剂同 时电解
含氧酸
强碱
活泼金属的 含氧酸盐
无氧酸
不活泼金属 的无氧酸盐
活泼金属的 无氧酸盐 不活泼金属的 含氧酸盐
H2SO4 NaOH
Na2SO4
减小
阳极:4OH- + 4e- = O2+2H2O
阴极:4H+ + 4e- = 2H2↑
选修四第三章
第三节 电解池
(第二课时)
(复习回顾) 一、电解: 电流通过电解质溶液(或熔融电解质)
而在阴、阳两极引起氧化还原反应的 过程。
理解:电解质溶液导电的过程就是 电解过程。 电解是非自发地将 电 能转化为 化学 能。
1、电解池(槽):电能转化为化学能的装置。
2、构成电解池的条件:
(1)直流电源(2)两个电极;
7.电极反应式的书写
(1)惰性电极:(只考虑溶液中离子放电) 阴极:阳离子还原 阳极:阴离子氧化
(2)活泼电极:阳极为金属(除Pt、Au) 阴极:阳离子还原 阳极:构成阳极的金属发生氧化反应
总结:分析电解反应的一般思路:
明确溶液中存在哪些离子
先电离
判断阳极材料及阴阳两极附 后电解
近离子种类及离子放电顺序
阳极 ( Cu ): Cu - 2e– = Cu2+ 阴极 ( Cu ): Cu2+ + 2e– = Cu
6. 书写电解方程式的注意事项
1.首先看阳极材料,若阳极是活性电极阳极本身失去电子
被氧化,若阳极是惰性电极,阴离子在阳极放电。
2.电极反应式要注意溶液的酸碱性对书写的影响;要注意
两边的电荷要守恒(电子看作负电荷)