酸碱盐溶液的电解规律

1、酸碱盐溶液的电解规律适用学科高中化学适用年级高二适用区域全国人教版课时时长（分钟）60知识点1. 常见酸碱盐溶液的电解规律 2. 电解过程中，溶液PH变化规律教学目标掌握常见酸碱盐溶液的电解规律掌握电解过程中，溶液PH变化规律教学重点酸碱盐溶液的电解规律电解过程中，溶液PH变化规律教学难点酸碱盐溶液的电解规律、电解过程中溶液PH变化规律教学过程一、复习预习1. 复习电解池的电路工作原理：(1).阴极上电子从外接直流电源的负极流出，经导线到达电解池的阴极，电解池中的阳离子移向阴极，并在阴极获得电子而被还原，发生还原反应；(2).阳极上电解池中的阴离子移向阳极，并在阳极上失去电子（或活泼阳极失去电

2、子）而被氧化，发生氧化反应，失去的电子经导线向外接直流电源的正极流入。(3)电解池的电极和电极反应：阳极：失去电子，发生氧化反应 阴极：得到电子，发生还原反应2.复习用惰性电极电解时，电极上的放电顺序：阳极放电顺序活性电极S2IBrClOH含氧酸根(NO3,SO42等)F 阴极放电顺序Ag+Fe3+Cu2+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+ 3. 预习：根据阴阳离子在电极上的放电顺序，确定常见酸碱盐溶液的电解规律以及电解过程中溶液PH变化规律二、知识讲解本节课主要掌握常见酸碱盐溶液的电解规律以及电解过程中溶液PH变化规律（一）酸碱盐溶液的电解规律（电极均为惰性电极）1.电解溶质型溶液中溶质电

3、离出的阴阳离子参加电极反应，而水不变。如 电解盐酸 阴极：2H+2e-=H2 阳极：2Cl-2e-=Cl2 总反应：2HClH2+Cl22.电解水型溶液中水电离出的H+、OH-比溶质离子先放电。如 电解Na2SO4 阴极：2H+2e-=H2 阳极：4OH-4e-=2H2O+O2 总反应：2H2O2H2+O23.放氧生酸型溶质电离出的阳离子和水电离出的OH-参加电极反应，此时既消耗溶质电离出的阳离子又消耗水电离出的OH-，如 电解CuSO4 阴极：Cu2+ +2e-= Cu 阳极：4OH-4e-=2H2O+O2 总反应：2CuSO4+2H2O2Cu+ O2+2H2SO44. 放氢生碱型溶液中溶质

4、电离出的阴离子和水电离出的H+参加电极反应，此时既消耗溶质电离出的阴离子又消耗水电离出的H+，如 电解NaCl溶液 阴极：2H+2e-=H2 阳极：2Cl-2e-=Cl2 总反应：2NaCl+2H2OH2+Cl2+2NaOH（二）电解过程，溶液PH变化 1. 电解溶质型若电解的溶质为无氧酸，则溶质消耗掉，其浓度减小，酸性减弱，pH减小； 2. 电解水型 （1）若溶质为含氧酸（或强碱），则电解的是水，水消耗掉，酸（或碱）浓度增大，酸性（或碱性）增强，pH减小（或增大）； （2）若溶质为含氧强酸强碱盐，则电解的是水，水消耗掉，盐浓度增大，酸碱性不变，pH不变； 3. 放氧生酸型若水电离出的OH-和

5、盐电离出的阳离子参加电极反应，此时水的电离平衡H2O HOH正向移动，使c(OH-)< c(H)，则溶液中有酸生成，即酸性增强，pH减小； 4. 放氢生碱型若水电离出的H和盐电离出的阴离子参加电极反应，此时水的电离平衡H2O HOH正向移动，使c(OH-)> c(H)，则溶液中有碱生成，即碱性增强，pH增大；如，常见电解溶液的电极反应及溶液中酸碱性的变化：电解质溶液阳极反应式阴极反应式电解总反应式溶液酸碱性变化CuCl22Cl-2e-=Cl2Cu2+ +2e-= CuCuCl2= Cu +Cl2HCl2Cl-2e-=Cl22H+2e-=H22HCl=H2+Cl2消耗酸，酸性减弱Na

6、2SO44OH-4e-=2H2O+O22H+2e-=H22H2O=2H2+O2电解水，酸碱性不变H2SO44OH-4e-=2H2O+O22H+2e-=H22H2O=2H2+O2电解水，酸性增强NaOH4OH-4e-=2H2O+O22H+2e-=H22H2O=2H2+O2电解水，碱性增强NaCl2Cl-2e-=Cl22H+2e-=H22NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOH电解水电离出的H+和溶质电离出的阴离子，碱性增强CuSO44OH-4e-=2H2O+O2Cu2+ +2e-= Cu2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2+2H2SO4电解水电离出的OH和溶质电离出的阳离子，酸性增强考点1

7、酸碱盐溶液的电解规律 若惰性电极作阳极，则比较溶液中离子放电顺序，先放电的离子先发生电极反应；若活泼电极作阳极，则阳极材料先发生氧化反应。考点2 电解过程，溶液PH变化 分析电解过程中溶液的pH变化时，基本方法是写出可能的电极反应式，确定有无水电离出的H或OH-参加反应：若水电离出的H或OH-参加电极反应，则根据水的电离平衡正向移动原理，判断c(OH-)> c(H) 的大小，从而确定溶液的酸碱性变化，进而推断pH变化；若水电离出的H或OH-不参加电极反应时，应考虑溶液中呈酸碱性的溶质浓度变化来判断c(OH-)或 c(H)变化 ，从而推断pH变化三、例题精析【例1】用两支惰性电极插入500

8、mL 0.1mol/L AgNO3和0.1mol/L Cu(NO3)2的混合溶液中，通电电解。当电解质溶液的pH由6.0变为3.0时（设电解液在电解前后体积变化可以忽略），则电极上析出的物质及质量分别是（ ）A铜 32mg B银 54mg C银 108mg D铜和银 118mg【答案】B 【解析】根据离子放电顺序，先在两极发生电极反应的是OH-和Ag+：阳极：4OH-4e-=O2+2H2O 阴极：4Ag+4e-=4Ag 又pH由6.0变为3.0知，生成n(H)=(10-3-10-6)×0.50.5×10-3mol<n(Ag+)= 0.5×0.1=0.05 m

9、ol所以溶液中只有AgNO3和2H2O电解：4Ag+2H2O4Ag+O2+4H+所以析出物质只有银，其物质的量为n(Ag)= n(H)=0.5×10-3mol 质量为0.5×10-3mol×108g/mol=54mg 【例2】 串联电路中的四个电解池分别装有0.1mol·L-1的下列溶液，用铂电极电解，连接直流电源一段时间后，溶液的pH最小的是（ ） ACuCl2 BNaClCAgNO3 DKNO3【答案】 C 【解析】本题主要考查电解原理、离子放电顺序及电解后溶液pH变化等问题。理解电解原理并熟悉掌握阴、阳离子的放电顺序是解本题的关键。在电解时，如果H

10、+或OH-在电极上放电往往会导致电极附近溶液H+或OH-浓度发生改变，从而引起电极附近pH变化。对于电解CuCl2溶液，尽管H+或OH-都没有在阴极或阳极上放电，但由于CuCl2是强酸弱碱盐，水解后溶液呈酸性，因此若CuCl2完全电解后，如果不考虑Cl2溶于水生成HCl和HClO，溶液呈中性，pH增大（实际上由于生成HCl、HClO， 溶液呈微酸性）。电解NaCl溶液H+在阴极上放电，阴极附近OH-浓度增大；阳极上Cl-放电，阳极区域H+、OH-浓度基本不变，因而电解后整个溶液pH会变大，电解AgNO3溶液，阴极Ag+放电；阳极是OH-放电，阳极区域H+浓度变大，溶液pH会显著变小（相当于生成

11、稀HNO3）。电解KNO3实质是电解水，pH不变。四、课堂运用【基础】1. PH = a 的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的PH a，则该电解质可能是：ANaOH BH2SO4 CAgNO3 DNa2SO42. 用石墨作电极，分别电解下列各物质的溶液CuCl2 CuSO4NaBr NaNO3 盐酸H2SO4KOH。其中只有水被电解的有 () A B C D3. 如图所示，在一U形管中装入含有紫色石蕊的Na2SO4试液，通直流电，一段时间后U形管内会形成一个倒立的三色“彩虹”，从左到右颜色的依次是() A蓝、紫、红 B红、蓝、紫C红、紫、蓝 D紫、红、蓝4. 将两个铂电

12、极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064 g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为()A4×103 mol/L B2×103 mol/LC1×103 mol/L D1×107 mol/L【巩固】1如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极质量增加2.16 g，乙池中某电极上析出0.24 g某金属，下列说法正确的是()A甲池b极上析出金属银，乙池c极上析出某金属B甲池a极上析出金属银，乙池d极上析出某金属C某盐溶液可能是CuSO4溶液D某盐溶液可能是Mg(NO3)

13、2溶液2. 在水中加入等物质的量的AgNO3、Ba(NO3)2、NaCl、K2SO4混合均匀取一定量溶液，用惰性电极电解，片刻后在两个极区析出的氧化产物与还原产物的质量之比为 ()A35.5108 B12 C10835.5 D813. 下列四种装置中，盛200 mL 0.005 mol/L硫酸铜溶液盛200 mL 0.01 mol/L硫酸盛200 mL氯化锌溶液盛200 mL氯化钾溶液(1)上述四种装置中，为电解池的是_(用编号回答)，装置中两电极的电极反应式分别是_(注明电极名称)；(2)用离子方程式回答：通电时装置中的总反应是_，溶液中可能发生的副反应是_；(3)工作一段时间后，测得导线上

14、均通过0.002 mol电子，则上述四种装置中溶液pH最小的是_(用编号回答，盐的水解和溶液体积变化忽略不计)；(4)若将装置中的外加电源拆去，用导线将两个电极连接，则Fe极上发生的反应是_，C极上发生的反应是_【拔高】1. 铅蓄电池的工作原理为：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，研读下图，下列判断不正确的是()AK闭合时，d电极反应式：PbSO42H2O2e=PbO24HSOB当电路中转移0.2 mol电子时，中消耗的H2SO4为0.2 molCK闭合时，中SO向c电极迁移DK闭合一段时间后，可单独作为原电池，d电极为正极2. 把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽

15、串联，用惰性材料作电极在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为()A123 B321 C631 D6323. 电解100 mL含c(H)0.30 mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是()A0.10 mol/L Ag B0.20 mol/L Zn2 C0.20 mol/L Cu2 D0.20 mol/L Pb24. 用下图所示装置通电10分钟后，去掉直流电源，连接成图所示装置，可观察到U形管左端铁电极表面析出白色胶状物质，U形管右端液面上升下列说法正确的是()A同温、同压下，装置中石墨电极上方得到的气体比铁电极上方得到的气体多B用

16、装置进行实验时铁电极的电极反应为Fe2e2OH=Fe(OH)2C用装置进行实验时石墨电极的电极反应为2H2e=H2 D装置通电10分钟后铁电极周围溶液pH降低5. 如图，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色试回答下列问题：(1)A极为电源的_极(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是_(3)乙装置中F极附近显红色的原因是_(4)欲用丙装置精炼铜，G应该是_(填“纯铜”或“粗铜”)，电解质溶液的成分是_(5)乙知氢氧化铁胶体中含有带正电荷的红褐色的胶粒，那么装置丁中的现象是：_课程小结 本节主要根据电解原理、溶液中离子放电顺序以及电极反应式来判断溶液中电解规律，电解后溶液pH变化。因此，理解电解原理并熟悉掌握阴、阳离子的放电顺序是判断溶液