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,第一章 第二节 化学能转化为电能电解,1,第二节 化学能转化为电能电解 第2课时 电解原理的应用,2,回顾：电解池的工作原理,3,离子的放电顺序,(1)阴极：惰性电极、活性电极都不参与反应，溶液中的阳离子放电顺序： AgHg2Fe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2(H)Al3Mg2NaCa2K。 (2)阳极：活性电极被氧化或溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化。其放电顺序： 金属阳极S2IBr ClOH含氧酸根离子。,OH H2O,H2O (H),4,方法导引：分析电解反应的一般思路：,练习：分析以惰性(石墨)电极电解下列溶液的电极反应。 氯化铜溶液 氯化氢溶液氯化钠溶液硫酸铜溶液硝酸银溶液氢氧化钠溶液稀硫酸硫酸钠溶液,2、确定电极性质和材料。活性、惰性电极,3、分析明确溶液中存在阴阳离子。,1、确定装置的性质。电解池,4、根据放电顺序，分析阴阳两极极区离子移动方向放电情况。,5、根据溶液性质，确定电极产物，并写出电极反应。,6、写出电解总反应方程式。,5,离子放电顺序 (1)阴极：AgHg2Fe3Cu2HPb2Sn2Fe2Zn2(H)Al3Mg2Na等 (2)阳极：金属S2I Br ClOH含氧酸根离子。,练习：以惰性(石墨)电极电解下列溶液。 氯化铜溶液(CuCl2) 氯化氢溶液(HCl) 氯化钠溶液(NaCl) 硫酸铜溶液(CuSO4) 硝酸银溶液(AgNO3) 氢氧化钠溶液(NaOH) 稀硫酸(H2SO4) 硫酸钠溶液(Na2SO4),6,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、CuCl2溶液等,氯化氢溶液,氯化铜溶液,电解质本身被电解,电解液复原：若要恢复需加入一定量的溶质,7,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。,电解液复原：若要恢复需通入一定量的HCl。,电解电解质和水(放氢生碱型),电解NaCl溶液,8,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溶等。,电解液复原：若要恢复需加入一定量金属氧化物。,CuSO4溶液,电解电解质和水(放氧生酸型),硝酸银溶液,9,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H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液,电解液复原：若要恢复，只需加入一定量的水。,电解水型(阴极生成氢气,阳极生成氧气),氢氧化钠溶液 稀硫酸 硫酸钠溶液,10,1、用惰性电极进行电解时的电解规律,二、电解原理的应用,11,12,阳极:放出有刺激性气味的气体，能是湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,阴极:放出无色无味的气体，阴极区酚酞变红,2、电解规律的应用之一：电解饱和食盐水,阴极产物,阳极产物,13,阴极：Cu2+ + 2e-= Cu (还原反应) 阳极：Cu - 2e-= Cu2+ (氧化反应、主要反应) Zn2e=Zn2 Fe2e=Fe2 Ni2e=Ni2 (次要反应),纯铜作阴极，粗铜作阳极,阳极还包含Zn、Fe、Ni失电子，且比Cu先失电子 阳极主要金属与电解质中的阳离子相同,3、电解规律的应用之二：电解精炼铜,电解液CuSO4的浓度略变小，有杂质离子Zn2+、Fe2+、Ni2+,Ag、Au不失电子，沉积在阳极下方的阳极泥中,14,电极反应 阴极：Cu2+ + 2e- Cu （还原反应） 阳极：Cu - 2e- Cu2+ （氧化反应）,电镀液CuSO4的浓度基本不变,4、电解规律的应用之三：电镀,电镀是应用电解原理，在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。电镀时，镀层金属作阳极，镀件(待镀金属)作阴极，含镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液，用直流电源。,（1）电镀铜,15,说明：因Zn2+离子浓度远大于+离子浓度 Zn2+H+，则Zn2+放电,（2）电镀锌,电极反应 阴极：Zn2+ + 2e- Zn （还原反应） 阳极：Zn -2e- Zn2+ （氧化反应）,电镀时，镀层金属锌作阳极，镀件(待镀金属)作阴极，含Zn2+的电解质溶液作电镀液。,16,1、以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴极不能得到氢气的是（ ） A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH,2、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. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH,3、以石墨作电极电解水时，溶液pH值变大的是（ ） A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH,B,BC,CD,练习,17,4、串联电解熔融KCl、MgCl2、Al2O3一段时间后，析出K、Mg、Al的物质的量之是 。,5、c作为笔在左边纸上写字，字迹变蓝，则b是 极，c上发生的反应为： ， d的总化学反应方程式为： 。,6:3:2,正,2I-2e- I2,练习,18,6.火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金和银等),其性能远不能达到电气工业的要求,工业上常用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时( ) A精炼时粗铜接电源负极 B精炼时纯铜作阴极 C杂质都将以单质形式沉积到池底 D纯铜片增重2.56g,电路中通过电子为0.04mol,B,练习,7实验室电解未精制的饱和食盐水 正确的是( ) A铁丝作阳极 B阳极产生Cl2 C阳极发生还原反应 D阴极比阳极容易出现浑浊,BD,19,8金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2Ni2Cu2) ( ) A阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni22e=Ni B电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2和Zn2 D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt,D,练习,20,9下列描述中，不符合生产实际的是( ) A电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极 D在镀件上电镀锌，用锌作阳极,A,练习,10下列关于铜电极的叙述正确的是( ) A. 用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极 B铜锌原电池中，铜是正极 C在镀件上电镀铜时，可用金属铜作阳极 D电解稀硫酸制H2、O2时，铜作阳极,BC,21,练习,11用惰性电极电解未精制的饱和食盐水，食盐水装在U形管内,结果很快在某一电极附近出现食盐水浑浊现象,造成浑浊的难溶物主要是( ) A碳酸镁 B硫酸钡 C氢氧化镁 D碳酸钡 12电解溶质质量分数为26.0%的饱和食盐水100g，通入0.200mol电子后溶液中NaOH的质量分数的理论值是( ) A8.02% B8.00% C8.63% D8.61% 13用惰性电极电解500mL NaCl溶液，当两极产生气体的总体积为16.8mL(标准状况)时，溶液的pH范围为( ) A810 B1012 C56 D34,C,C,B,22,14：惰性电极电解下列物质的水溶液时，在阴极无金属析出（ ） A.AgNO3 B.CuCl2 C.NaOH D.CaCl2 15：用惰性电极电解下列物质的水溶液时,在两极都能放出气体,且溶液的pH值增大的是( ) A.HCl B.CuSO4 C.Na2SO4 D. NaOH 16：用惰性电极电解下列物质的水溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质(中括号内),溶液能与原来完全一样的是（ ） A. CuCl2CuO B. NaOH NaOH C. NaClHCl D. CuSO4Cu(OH)2,练习,CD,AD,C,23,17.根据下图电解装置，回答下 列问题： (1)电解初期溶液颜色变化是 。 (2)写出电解的总方程式： 。 (3)若将两电极调换位置，插入饱和食盐水中进行电解，一段时间会不会看到红褐色沉淀？ (填“会”或“不会”)，其理由是： . 。,铁极附近变红,2NaCl2H2O = 2NaOHH2Cl2,电解,会,阳极：Fe2e=Fe2，阴极：2H2e=H2，或2H2O2e=H22OH，结果Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,因Fe作阳极时，,练习,24,
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