电解原理的应用1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第2节 电能转化为化学能,第2课时 电解原理的应用（1）,1,1.掌握溶液中离子的放电顺序。,2.进一步理解电解的原理。,2,阅读课本14页【资料在线】，思考以下问题:,1、什么叫,“放电”,？,2、,阳离子的放电顺序是什么,？,问题,探究,3、阴离子的放电顺序是什么？,3,思考：,离子在电极表面,得到,或,失去,电子的过程也叫“,放电,”。,已知：,那么：,当一个电极周围存在多种可能的放电离子时，是所有离子共同放电，还是只有一种离子放电？放电能力与什么因素有关？,前强后弱,4,离子放电规则及顺序：,用,金属（铂，金等除外）等活性,材料作阳极时：,金属在,阳极,失电子被氧化成,阳离子,进入溶液，而此时电解液中的,阴离子,则不容易在电极上放电。,（1）,电解池,阳极,：接电源的,正极,，,金属（铂，金等除外）、,阴离子易在阳极失去电子而放电,。,例,Cu作阳极时：Cu - 2e,-,= Cu,2+,即Cu电极变成Cu,2+,不断被消耗进入溶液,而电解池中的其它阴离子则不能在阳极上放电。,5,用惰性电极(Pt、Au、石墨等)作阳极时：,溶液中,阴离子,在,阳极,放电（被氧化），且放电顺序（由易到难）是：,S,2-,I,-,Br,-,Cl,-,OH,-,含氧酸根离子,F,-,阳极电极反应：S,2-,- 2e,-,= S,2I,-,- 2e,-,= I,2,2Br,-,- 2e,-,= Br,2,2Cl,-,- 2e,-,= Cl,2,4OH,-,- 4e,-,= 2H,2,O + O,2,6,（2）电解池,阴极,:接电源的,负极,，,电解池中的,阳离子在阴极得到电子而放电。,无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，在阴极放电的只能是溶液中的阳离子。,阳离子在阴极上放电顺序是：,Ag,+,Fe,3+,Cu,2+,H,+,Pb,2+,Sn,2+,Fe,2+,Zn,2+,(,H,+,),Al,3+,Mg,2+,Na,+,Ca,2+,K,+,注：,当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化！,如果溶液中,Pb,2+,、Sn,2+,、Fe,2+,、Zn,2+,浓度,远大于,H,+,浓度时（如电镀锌或铁），则按这些离子先于,（H,+,）,放电；其他时候则按,H,+,先放电（如电解酸性溶液或Fe,2+,、Zn,2+,等的稀溶液）,。,阴极电极反应：,Cu,2+,+2e,-,=,Cu,2H,+,+2e,-,=,H,2,Fe,2+,+2e,-,=,Fe,7,电解规律（惰性电极）小结,阳极：,S,2-, I,-, Br,-, Cl,-, OH,-,含氧酸根 ,F,-,阴极：,Ag,+,Fe,3+,Cu,2+,H,+,（酸）,Fe,2+,Zn,2+,H,+,（水）Al,3+,Mg,2+,Na,+,与,区：放氢生碱型 如NaCl,与,区：放氧生酸型 如CuSO,4,、AgNO,3,与,区：电解本身型 如CuCl,2,、HCl,与,区：电解水型 如Na,2,SO,4,、H,2,SO,4,、NaOH,8,分析电解反应的一般思路：,明确溶液中存在哪些离子、电极,根据放电顺序分析，得出产物,阴阳两极附近有哪些离子,9,1、以石墨作电极分别电解下列溶液：,A. Na,2,S溶液,B. AgNO,3,溶液,电解后碱性增强的有,，,电解后酸性增强的有,。,A C,B D,C. FeCl,2,溶液,D. NaHSO,4,溶液,课堂练习,10,2、以石墨作电极分别电解下列溶液，在阳极不能得到氧气的是（ ）,A. Na,2,SO,4,B. AgNO,3,C. NaCl D. NaOH,3、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. Na,2,SO,4,B. AgNO,3,C. NaCl D. NaOH,4、以石墨作电极电解水时，溶液pH值变大的是（ ）,A. Na,2,SO,4,B. AgNO,3,C. NaCl D. NaOH,C,BC,CD,11,5、在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解(不考虑水分蒸发)，则：,若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶,质浓度将怎样变化？,若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是,。,如果两极均为铜片且不考虑H,+,在阴极上放电,当电路中有0.01mol电子通过时，阴极增重,g，,阴极上的电极反应式是,。,不变,0.32,Zn,-2e,=Zn,2+,Cu,2+,+2e,=,Cu,12,电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐,溶液时，实质上是电解水。如电解H,2,SO,4,、HNO,3,NaOH、Na,2,SO,4,等溶液时其电极反应式为：,阳极 ： 4OH,- 4e,=,2H,2,O +O,2,阴极： 4H,+,+ 4e,=,2H,2,总反应：2H,2,O O,2, + 2H,2,电解,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。,（1）,电解水型：,13,阳极,阴极,氧气,氢,气,实例,电极反应,浓度,PH值,复原,Na,2,SO,4,实例,电极反应,浓度,PH值,复原,Na,2,SO,4,阳极:,4OH,-,-,4e,-,=,2H,2,O+O,2,阴极:,4H,+,+ 4e,-,=,2H,2,变大,不,变,加,H,2,O,Na,2,SO,4,溶液,2H,2,O 2H,2,+ O,2,电解,单击返回,14,电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的,无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。,如电解盐酸、CuCl,2,溶液等时,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),阳极： 2Cl,- 2e,=,Cl,2,阴极： 2H,+,+ 2e,=,H,2,总反应：2HCl Cl,2, + H,2,通电,电解盐酸,（2）,电解电解质本身,15,阴极,阳极,氯,气,铜,实例,电极反应,浓度,PH值,复原,CuCl,2,阳极：2Cl,-,-2 e,-,=Cl,2,阴极：Cu,2+,+ 2e,-,=Cu,减小,减小,CuCl,2,CuCl,2,溶液,CuCl,2,Cu+Cl,2,电解,单击返回,16,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CuSO,4,溶液、AgNO,3,溶等。,阳极 ： 4OH,- 4e,=,2H,2,O + O,2,阴极： 2Cu,2+,+ 4e,=,2Cu,总反应：2CuSO,4,+ 2H,2,O 2Cu+O,2, +2H,2,SO,4,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。,电解CuSO,4,溶液,（3）,放氧生酸型,17,阳极,阴极,氧,气,铜,阳极:,4OH,-,-,4e,-,=,2H,2,O+O,2,阴极：Cu,2+,+ 2e,-,=,Cu,减小,减小,加,CuO,CuSO,4,溶液,2,CuSO,4,+,2H,2,O 2,Cu +,O,2,+ 2H,2,SO,4,电解,单击返回,18,电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水,都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。,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。,阳极 (C)： 2Cl,- 2e,-,=,Cl,2,阴极 (C)： 2H,+,+2e,=,H,2,总反应：2NaCl+2H,2,O 2NaOH + Cl,2, + H,2,电解,（4）,放氢生碱型,19,阳极,阴极,氯气,氢,气,实例,电极反应,浓度,PH值,复原,NaCl,阳极:,2Cl,-,-,2e,-,=,Cl,2,阴极:,2,H,+,+ 2e,-,=,H,2,2NaCl+2H,2,O 2NaOH+H,2,+ Cl,2,电解,减小,增,大,加,HCl,NaCl溶液,单击返回,20,