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文档简介
电解池电解池阳极:有气泡,有刺激性气味,并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝(Cl2)阴极:碳棒上有一层红色的铜析出现象?阳极:有气泡,有刺激性气味,并能使湿润的KI-淀粉试纸变1、电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。2、电解池:把电能转化为化学能的装置。3、电解池的构成条件:(1)外接直流电源(2)两个电极(可以相同,也可以不同)惰性电极(石墨,Au,Pt),活性电极(除石墨,Au,Pt)(3)电解质溶液或熔融的电解质(4)形成闭合回路一、电解池1、电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应1、分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。原电池:①③⑤电解池:⑥⑦一、电解池关键1、分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。原电池:①③⑤电解2Cl--2e-=Cl2↑
(氧化反应)Cu2++2e-=Cu(还原反应)总反应:CuCl2Cu+Cl2↑电解阴极吸引阳离子,阳离子得电子e-e-阳极吸引阴离子,阴离子失电子氧化性强的先得电子还原性强的先失电子阴极阳极++++++++++++++++----------------二、电解原理2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e二、电解原理1、阴极:得到电子,化合价降低,发生还原反应,被还原阳极:失去电子,化合价升高,发生氧化反应,被氧化2、电解池中电荷移动方向(1)外电路①电子移动方向:外接电源负极→阴极;阳极→外接电源正极②电流方向:外接电源正极→负极(2)内电路:阴离子→阳极
阳离子→阴极二、电解原理1、阴极:得到电子,化合价降低,发生还原反应,被3、阴、阳极的判断(1)根据外接电源阴极:与直流电源负极相连,得电子,所含元素化合价降低,发生还原反应阳极:与直流电源正极相连,失电子,所含元素化合价升高,发生氧化反应(2)根据离子定向移动阴离子→阳极阳离子→阴极(3)根据电极现象质量减少的电极一定为阳极质量增加的电极一定为阴极特别提醒:电解池的阴阳极取决于外接电源的正负极,与电极材料的金属活动性无关。二、电解原理3、阴、阳极的判断特别提醒:二、电解原理①活性电极:金属(除Pt、Au、石墨等)在阳极失去电子被氧化成阳离子进入溶液,阴离子不容易在电极上放电。②惰性电极(Pt、Au、石墨等):由溶液中的阴离子放电,溶液中阴离子的放电顺序(由易到难):S
2->SO32->I
->Br
->Cl
->OH
–(包括碱和水电离电离出的OH
–
)>NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(H2O)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
(只有熔融状态才能放电)
注:当离子浓度相差较大时,放电顺序会发生变化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,阳离子在阴极上放电顺序(由易到难):(1)阳极:吸引阴离子(2)阴极:吸引阳离子二、电解原理4、放电顺序①活性电极:金属(除Pt、Au、石墨等)在阳极失去电小结:分析电解反应的一般思路判断阳极材料根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物判断阴阳两极附近离子种类判断阴、阳两极离子的放电顺序先电离后电解1.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.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-作为反应物小结:分析电解反应的一般思路判断阳极材料根据阳极氧化、阴极还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2.写出用铜作电极电解硫酸铜溶液的电极反应式阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极2Cu2++4e-=2Cu总反应式2Cu2++2H2O===2Cu+4H++O2↑电解阳极(Cu):阴极(Cu):Cu
-2e–
=Cu2+
Cu2++2e–
=Cu例题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2、以石墨为电极,电解下列物质的水溶液,写出有关电极反应式和电解总反应式(1)①H2SO4 ②NaOH
③Na2SO4
(2)④HCl
⑤CuCl2
(3)⑥NaCl
(4)⑦CuSO4练习1.写出用铜作电极电解硫酸溶液的电极反应式和总反应方程式阳极Cu
-2e-==Cu2+阴极2H++2e-==H2总反应式Cu+2H+===Cu2++H2↑电解注:当离子浓度相差较大时,放电顺序会发生变化2、以石墨为电极,电解下列物质的水溶液,写出有关电极反应式和类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法NaOH三、电解质溶液电解规律类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法H2SO4阳极:
4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极:4H++
4e-=2H2↑2H2O===2H2↑+O2↑通电变大变小加H2O阳极:
4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极:4H++4e-=2H2↑变大变大
加H2O2H2O==2H2↑+O2↑通电(1)含氧酸(1)强碱1、惰性电极的电解类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法NaOH三、电解质溶类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法Na2SO4三、电解质溶液电解规律阳极:
4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极:4H++4e-=2H2↑变大不变
加H2O2H2O==2H2↑+O2↑通电消耗H+或生成OH-的电极一定为阴极消耗OH-或生成H+的电极一定为阳极
(1)活泼金属含氧酸盐类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法Na2SO4三、电解类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法CuCl2类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法HCl三、电解质溶液电解规律阳极:
Cl--2e-=Cl2↑
阴极:2H++2e-=H2↑变小变大
通入适量HCl2HCl==H2↑+Cl2↑通电CuCl2===Cu+Cl2↑阳极
:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:Cu2++2e-=2Cu变小加适量CuCl2晶体电解(2)无氧酸(2)不活泼金属的无氧酸盐类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法CuCl2类型实例电类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法CuSO4类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法NaCl三、电解质溶液电解规律阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑减小增大通入适量HCl
2CuSO4+2H2O===2Cu+O2↑+2H2SO4阴极:2Cu2++4e-=2Cu减小加适量CuO/CuCO3固体阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑
减小电解电解(3)活泼金属的无氧酸盐(4)不活泼金属的含氧酸盐类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法CuSO4类型实例电三、电解质溶液电解规律《全品·二轮复习》电解CuSO4溶液,加入碱式碳酸铜复原三、电解质溶液电解规律《全品·二轮复习》电解CuSO4溶液,2、非惰性电极的电解(1)、用铜做电极电解电解AgNO3溶液,写出电极反应方程式及总反应方程式。三、电解质溶液电解规律2、用铜做电极电解电解稀H2SO4溶液,写出电极反应方程式及总反应方程式。阳极:Cu-2e-=Cu2+阴极:2Ag++2e-=2Ag阳极:Cu-2e-=Cu2+阴极:2H++2e-=H2总反应:Cu+2Ag+===Cu2++2Ag电解总反应:Cu+2H+===Cu2++H2电解2、非惰性电极的电解(1)、用铜做电极电解电解AgNO3溶液2、非惰性电极的电解三、电解质溶液电解规律(3)、用铜做电极电解电解Na2SO4溶液,写出电极反应方程式及总反应方程式。[拓展]、对比用惰性电极电解Na2SO4溶液的不同阳极:Cu-2e-=Cu2+阴极:2H++2e-=2H2↑总反应:Cu+2H2O===Cu(OH)2+H2电解阳极:
4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极:4H++4e-=2H2↑2H2O==2H2↑+O2↑通电2、非惰性电极的电解三、电解质溶液电解规律(3)、用铜做电极1、用惰性电极实现电解,下列说法正确的是()A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变
B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小
C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1D2、用石墨作电极电解CuSO4和KCl的混合溶液,电解初期阴极和阳极分别析出的物质是()A.H2,Cl2
B.Cu,Cl2
C.H2,O2D.Cu,O2B练习1、用惰性电极实现电解,下列说法正确的是(3、下图为电解水的实验装置示意图,闭合开关S后,观察到电压表的示数为6.0V,毫安表的示数为100mA。
(1)现只有一根石墨电极和一根铁电极,该实验中,A极应选择____做电极,B极的电极反应式为:铁4OH--4e-===2H2O+O2↑(2)为了加快电解水的速率,有很多方法,其中可在水中加入某些电解质,如____(填编号)A.Na2SO4B.HClC.CuSO4D.NaClA练习3、下图为电解水的实验装置示意图,闭合开关S后,观察到4、用质量均为100g的铜做电极,电解AgNO3
溶液,一段时间后,两电极质量相差28g,此时两电极质量分别为()阳极93.6g;阴极121.6g阳极100g;阴极128g阳极91.0g;阴极119.0g阳极86.0g;阴极114.0gA三、电解质溶液电解规律练习4、用质量均为100g的铜做电极,电解AgNO3溶液,一段1、根据得失电子守恒法:其依据是电路中转移的电子数相等,两极得失电子数相等。借助得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。2、根据总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式的计量关系列比例式计算。常见微粒间的计量关系式为:4e-~4H+~4OH-~4Cl-~4Ag+~2Cu2+~2H2~O2~2Cl2~4Ag~2Cu~2H2O。四、关于电解的基本计算方法1、根据得失电子守恒法:其依据是电路中转移的电子数相等,两极四、关于电解的基本计算方法1、单一溶液的电解(2)、用两个惰性电极插入500mLCuSO4溶液中,通电电解。当电极上析出固体质量6.4g,(设阴极没有氢气逸出,且电解液体积变化可以忽略)生成氧气体积为多少升?(标况下)生成硫酸物质的量浓度为多少?(1)用石墨电极电解2L饱和NaCl溶液,当电源供给0.2mol电子时,所得溶液中NaOH的浓度为_________。0.1mol/L1.12L
2CuSO4+2H2O===2Cu+O2↑+2H2SO4电解0.2mol/L四、关于电解的基本计算方法1、单一溶液的电解(2)、用两(1)、在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中用石墨做电极电解,两极均收集到2.24L气体(标况),则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为()A.1moL/LB.2moL/LC.3moL/LD.4moL/L阴极Cu2++2e–=Cu2H++2e–=H2
0.1mol0.2mol0.2mol0.1mol阳极4OH––4e–=2H2O+O2
0.4mol0.1mol[拓展]若全为CuSO4溶液呢?四、关于电解的基本计算方法2、混合溶液的电解
A(1)、在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中用石墨[拓展]、用石墨做电极电解一定浓度的CuSO4溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后恰好恢复电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解),则电解过程中共转移的电子的物质的量为()A.0.4molB.0.5molC.0.6molD.0.8mol四、关于电解的基本计算方法2、混合溶液的电解
C[拓展]、用石墨做电极电解一定浓度的CuSO4溶液,通电一段(2)将0.2moLAgNO3
、0.4moLCu(NO3)2、0.6moLKCl溶于水,配成100mL的溶液,用石墨做电极电解一段时间后,在一极析出0.3moLCu,此时在另一极收集到气体体积为(标况)()A.4.48LB.5.6LC.6.72LD.7.84LB四、关于电解的基本计算方法(2)将0.2moLAgNO3、0.4moLCu(NO3四、关于电解的基本计算方法(3)、某混合溶液中只含有两种溶质NaCl和H2SO4,且n(NaCl):n(H2SO4)=3:1。若以石墨电极电解该溶液,下列推断不正确的是()A.阴极产物为H2B.阳极先析出Cl2,后析出O2C.电解液的pH不断增大,最终大于7D.整个电解的过程实质是电解水阴极:2H++2e–=H22mol阳极:2Cl––2e–=Cl22mol2H++2e–=H21mol2Cl––2e–=Cl21mol4H++4e–=2H24OH--4e-=2H2O+O2
D四、关于电解的基本计算方法(3)、某混合溶液中只含有两种溶质XXCuCu(1)、把两个电解槽串联起来如下图所示,电解一段时间后,铜阴极的质量增加了0.192g,金属X阴极质量增加了0.195g,已知X的相对原子质量为65,求X离子所带电荷数?X的硫酸盐CuSO4为X2+四、关于电解的基本计算方法3、串联电路的电解XXCuCu(1)、把两个电解槽串联起来如下图所示,电解一段(2)、如右图装置,用惰性电极电解,通直流电一段时间后在a、b、c、d四个电极上析出物质的物质的量之比为()A.2∶2∶4∶1B.1∶4∶2∶2C.2∶2∶3∶1 D.4∶1∶2∶2abcdCuCl2溶液AgNO3溶液A四、关于电解的基本计算方法CuCl2O2Ag(2)、如右图装置,用惰性电极电解,通直流电一段时间后在a、(3)如图装置,用惰性电极电解,一段时间后,若甲杯的阴极析出气体的体积在标准状况下为0.448L时,则乙杯的阴极产物是___,质量是_____g;丙杯的阳极产物是____,其物质的量是_____mol。Ag4.32O20.01KClAgNO3K2SO4ef甲乙丙常用关系式:4e-~4H+
~2Br2
~2Cl2
~O2
4e-
~2H2
~2Cu~4Ag~4OH-四、关于电解的基本计算方法H2Cl2O2AgO2H2(3)如图装置,用惰性电极电解,一段时间后,若甲杯的阴极析出四、关于电解的基本计算方法(1)、单池判断:有外加电源一定为电解池,无外加电源一般为原电池;4、池型的判断X是直流电源。Y槽中c、d为石墨棒,Z槽中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后,发现d附近显红色。--+阴极阳极阳极阴极四、关于电解的基本计算方法(1)、单池判断:有外加电源一定为(1).用如图所示的装置进行电解。A中盛有AgNO3溶液,B中盛有饱和Na2SO4溶液,通电一会儿,发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。①电源的F端为_____极。②A中发生反应的化学方程式为____________________________③在B中观察到的现象是a.______________、b.______________、
c.__________________。正4AgNO3+2H2O===Ag+O2↑+4HNO3电解石墨极有气泡产生Cu极周围变蓝色溶液中有蓝色沉淀生成阳极阴极--+阴极阳极阴极阳极AgNO3饱和Na2SO4四、关于电解的基本计算方法(1).用如图所示的装置进行电解。A中盛有AgNO3溶液,B四、关于电解的基本计算方法(2)、多池组合判断:①含有活泼性不同电极的池为原电池,含相同电极的池为电解池。4、池型的判断(A)(B)(C)(D)CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuFePtPtCFeCu原电池电解池e-e-e-e-e-e-②一般含最活泼金属的池为原电池,其余都是在原电池带动下的电解池;若最活泼的电极相同时,则两极间活泼性差别最大的是原电池,其余为电解池。四、关于电解的基本计算方法(2)、多池组合判断:4、池型的判四、关于电解的基本计算方法(1).铅蓄电池工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O,①研读下图,下列判断不正确的是()A.K闭合时,d电极反应式为PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO42-B.当电路中转移0.2mol电子时,Ⅰ中消耗的H2SO4为0.2molC.K闭合时,Ⅱ中SO42-向c极移动D.K闭合一段时间后,可单独作为原电池,d电极为正极②当用该电池电解CuSO4溶液时(均用惰性电极),阴极上析出铜32g时,蓄电池内消耗H2SO4的物质的量为___mol.C1四、关于电解的基本计算方法(1).铅蓄电池工作原理为:Pb(2).如图装置①左边烧杯为_____装置,右边烧杯为_____装置。②装置中会出现什么现象?完成电极反应式和总反应式。③当Zn减轻0.65g时,左边烧杯的碳棒增重____g,④右边烧杯的左边碳棒为_____极,产生的气体为_______mol;⑤右边烧杯的右边碳棒为_____极,在标况下产生的气体为_______mL。四、关于电解的基本方法原电池电解池0.64阳0.01阴224(2).如图装置四、关于电解的基本方法原电池电解池0.64阳五、电解原理的应用1.氯碱工业-电解饱和食盐水2.电镀池3.冶炼金属4.保护金属五、电解原理的应用五、电解原理的应用1、氯碱工业——电解饱和食盐水阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O====2NaOH+H2+Cl2电解(1)生产设备名称:离子交换膜电解槽①电极:阳极:钛;阴极:碳钢(均为惰性电极)②阳离子交换膜:只允许阳离子通过(Cl-、OH-离子和气体不能通过),把电解槽隔成阴极室和阳极室。(2)离子交换膜的作用①防止氢气和氯气混合;②避免氯气和氢氧化钠反应而影响氢氧化钠的产量。五、电解原理的应用1、氯碱工业——电解饱和食盐水阳极:2C阳极:镀层金属阴极:待镀金属制品电镀液:含有镀层金属离子的电解质阳极:镀层金属(纯铜板)阴极:待镀金属制品电镀液:①含有镀层金属离子的电解质(硫酸铜溶液)②电镀液浓度基本不变五、电解原理的应用2、电镀(电镀池)(1)、电镀铜待镀制品铜片CuSO4溶液阳极:镀层金属阳极:镀层金属(纯铜板)五、电解原理的应用2、(2)、精炼铜纯铜粗铜含杂质(ZnFeNiAgAu等)阳极:
Zn
-2e-==Zn2+Fe
-2e-==Fe2+Ni
-2e-==Ni2+Cu-
2e-==Cu2+ZnFeNiCuAgAu阴极:
Cu2++2e-==Cu阳极泥思考:电解完后,阳极减少的质量和阴极增加的质量哪个大?CuSO4溶液的浓度有何变化?CuSO4溶液五、电解原理的应用阳极:粗金属(粗铜)阴极:纯金属(精铜)电镀液:含有金属离子的电解质>(2)、精炼铜纯铜粗铜含杂质(ZnFeNi五、电解原理的应用3、电解法冶炼金属(离子化合物)阳极:2Cl-
-2e-==Cl2↑阴极:2Na++2e-==2Na总反应:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑(1)、电解熔融状态NaCl(2)、电解熔融状态Al2O3阳极:6O2-
-12e-=3O2↑阴极:4Al3++12e-=4Al总反应:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石思考:能否用电解熔融状态AlCl3制备Al以石墨为电极,由于高温,电极可能反应产生CO2,CO。五、电解原理的应用3、电解法冶炼金属(离子化合物)阳极:2C五、电解原理的应用4、金属防护外加电源的阴极保护法被保护的金属连接外接电源的负极,作为阴极(1)、下列各情况中,Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)规律:在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀
五、电解原理的应用4、金属防护外加电源的阴极保护法(1)、下电解池电解池阳极:有气泡,有刺激性气味,并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝(Cl2)阴极:碳棒上有一层红色的铜析出现象?阳极:有气泡,有刺激性气味,并能使湿润的KI-淀粉试纸变1、电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。2、电解池:把电能转化为化学能的装置。3、电解池的构成条件:(1)外接直流电源(2)两个电极(可以相同,也可以不同)惰性电极(石墨,Au,Pt),活性电极(除石墨,Au,Pt)(3)电解质溶液或熔融的电解质(4)形成闭合回路一、电解池1、电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应1、分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。原电池:①③⑤电解池:⑥⑦一、电解池关键1、分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。原电池:①③⑤电解2Cl--2e-=Cl2↑
(氧化反应)Cu2++2e-=Cu(还原反应)总反应:CuCl2Cu+Cl2↑电解阴极吸引阳离子,阳离子得电子e-e-阳极吸引阴离子,阴离子失电子氧化性强的先得电子还原性强的先失电子阴极阳极++++++++++++++++----------------二、电解原理2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e二、电解原理1、阴极:得到电子,化合价降低,发生还原反应,被还原阳极:失去电子,化合价升高,发生氧化反应,被氧化2、电解池中电荷移动方向(1)外电路①电子移动方向:外接电源负极→阴极;阳极→外接电源正极②电流方向:外接电源正极→负极(2)内电路:阴离子→阳极
阳离子→阴极二、电解原理1、阴极:得到电子,化合价降低,发生还原反应,被3、阴、阳极的判断(1)根据外接电源阴极:与直流电源负极相连,得电子,所含元素化合价降低,发生还原反应阳极:与直流电源正极相连,失电子,所含元素化合价升高,发生氧化反应(2)根据离子定向移动阴离子→阳极阳离子→阴极(3)根据电极现象质量减少的电极一定为阳极质量增加的电极一定为阴极特别提醒:电解池的阴阳极取决于外接电源的正负极,与电极材料的金属活动性无关。二、电解原理3、阴、阳极的判断特别提醒:二、电解原理①活性电极:金属(除Pt、Au、石墨等)在阳极失去电子被氧化成阳离子进入溶液,阴离子不容易在电极上放电。②惰性电极(Pt、Au、石墨等):由溶液中的阴离子放电,溶液中阴离子的放电顺序(由易到难):S
2->SO32->I
->Br
->Cl
->OH
–(包括碱和水电离电离出的OH
–
)>NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(H2O)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
(只有熔融状态才能放电)
注:当离子浓度相差较大时,放电顺序会发生变化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,阳离子在阴极上放电顺序(由易到难):(1)阳极:吸引阴离子(2)阴极:吸引阳离子二、电解原理4、放电顺序①活性电极:金属(除Pt、Au、石墨等)在阳极失去电小结:分析电解反应的一般思路判断阳极材料根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物判断阴阳两极附近离子种类判断阴、阳两极离子的放电顺序先电离后电解1.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.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-作为反应物小结:分析电解反应的一般思路判断阳极材料根据阳极氧化、阴极还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2.写出用铜作电极电解硫酸铜溶液的电极反应式阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极2Cu2++4e-=2Cu总反应式2Cu2++2H2O===2Cu+4H++O2↑电解阳极(Cu):阴极(Cu):Cu
-2e–
=Cu2+
Cu2++2e–
=Cu例题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2、以石墨为电极,电解下列物质的水溶液,写出有关电极反应式和电解总反应式(1)①H2SO4 ②NaOH
③Na2SO4
(2)④HCl
⑤CuCl2
(3)⑥NaCl
(4)⑦CuSO4练习1.写出用铜作电极电解硫酸溶液的电极反应式和总反应方程式阳极Cu
-2e-==Cu2+阴极2H++2e-==H2总反应式Cu+2H+===Cu2++H2↑电解注:当离子浓度相差较大时,放电顺序会发生变化2、以石墨为电极,电解下列物质的水溶液,写出有关电极反应式和类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法NaOH三、电解质溶液电解规律类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法H2SO4阳极:
4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极:4H++
4e-=2H2↑2H2O===2H2↑+O2↑通电变大变小加H2O阳极:
4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极:4H++4e-=2H2↑变大变大
加H2O2H2O==2H2↑+O2↑通电(1)含氧酸(1)强碱1、惰性电极的电解类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法NaOH三、电解质溶类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法Na2SO4三、电解质溶液电解规律阳极:
4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极:4H++4e-=2H2↑变大不变
加H2O2H2O==2H2↑+O2↑通电消耗H+或生成OH-的电极一定为阴极消耗OH-或生成H+的电极一定为阳极
(1)活泼金属含氧酸盐类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法Na2SO4三、电解类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法CuCl2类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法HCl三、电解质溶液电解规律阳极:
Cl--2e-=Cl2↑
阴极:2H++2e-=H2↑变小变大
通入适量HCl2HCl==H2↑+Cl2↑通电CuCl2===Cu+Cl2↑阳极
:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:Cu2++2e-=2Cu变小加适量CuCl2晶体电解(2)无氧酸(2)不活泼金属的无氧酸盐类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法CuCl2类型实例电类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法CuSO4类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法NaCl三、电解质溶液电解规律阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑减小增大通入适量HCl
2CuSO4+2H2O===2Cu+O2↑+2H2SO4阴极:2Cu2++4e-=2Cu减小加适量CuO/CuCO3固体阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑
减小电解电解(3)活泼金属的无氧酸盐(4)不活泼金属的含氧酸盐类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法CuSO4类型实例电三、电解质溶液电解规律《全品·二轮复习》电解CuSO4溶液,加入碱式碳酸铜复原三、电解质溶液电解规律《全品·二轮复习》电解CuSO4溶液,2、非惰性电极的电解(1)、用铜做电极电解电解AgNO3溶液,写出电极反应方程式及总反应方程式。三、电解质溶液电解规律2、用铜做电极电解电解稀H2SO4溶液,写出电极反应方程式及总反应方程式。阳极:Cu-2e-=Cu2+阴极:2Ag++2e-=2Ag阳极:Cu-2e-=Cu2+阴极:2H++2e-=H2总反应:Cu+2Ag+===Cu2++2Ag电解总反应:Cu+2H+===Cu2++H2电解2、非惰性电极的电解(1)、用铜做电极电解电解AgNO3溶液2、非惰性电极的电解三、电解质溶液电解规律(3)、用铜做电极电解电解Na2SO4溶液,写出电极反应方程式及总反应方程式。[拓展]、对比用惰性电极电解Na2SO4溶液的不同阳极:Cu-2e-=Cu2+阴极:2H++2e-=2H2↑总反应:Cu+2H2O===Cu(OH)2+H2电解阳极:
4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极:4H++4e-=2H2↑2H2O==2H2↑+O2↑通电2、非惰性电极的电解三、电解质溶液电解规律(3)、用铜做电极1、用惰性电极实现电解,下列说法正确的是()A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变
B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小
C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1D2、用石墨作电极电解CuSO4和KCl的混合溶液,电解初期阴极和阳极分别析出的物质是()A.H2,Cl2
B.Cu,Cl2
C.H2,O2D.Cu,O2B练习1、用惰性电极实现电解,下列说法正确的是(3、下图为电解水的实验装置示意图,闭合开关S后,观察到电压表的示数为6.0V,毫安表的示数为100mA。
(1)现只有一根石墨电极和一根铁电极,该实验中,A极应选择____做电极,B极的电极反应式为:铁4OH--4e-===2H2O+O2↑(2)为了加快电解水的速率,有很多方法,其中可在水中加入某些电解质,如____(填编号)A.Na2SO4B.HClC.CuSO4D.NaClA练习3、下图为电解水的实验装置示意图,闭合开关S后,观察到4、用质量均为100g的铜做电极,电解AgNO3
溶液,一段时间后,两电极质量相差28g,此时两电极质量分别为()阳极93.6g;阴极121.6g阳极100g;阴极128g阳极91.0g;阴极119.0g阳极86.0g;阴极114.0gA三、电解质溶液电解规律练习4、用质量均为100g的铜做电极,电解AgNO3溶液,一段1、根据得失电子守恒法:其依据是电路中转移的电子数相等,两极得失电子数相等。借助得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。2、根据总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式的计量关系列比例式计算。常见微粒间的计量关系式为:4e-~4H+~4OH-~4Cl-~4Ag+~2Cu2+~2H2~O2~2Cl2~4Ag~2Cu~2H2O。四、关于电解的基本计算方法1、根据得失电子守恒法:其依据是电路中转移的电子数相等,两极四、关于电解的基本计算方法1、单一溶液的电解(2)、用两个惰性电极插入500mLCuSO4溶液中,通电电解。当电极上析出固体质量6.4g,(设阴极没有氢气逸出,且电解液体积变化可以忽略)生成氧气体积为多少升?(标况下)生成硫酸物质的量浓度为多少?(1)用石墨电极电解2L饱和NaCl溶液,当电源供给0.2mol电子时,所得溶液中NaOH的浓度为_________。0.1mol/L1.12L
2CuSO4+2H2O===2Cu+O2↑+2H2SO4电解0.2mol/L四、关于电解的基本计算方法1、单一溶液的电解(2)、用两(1)、在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中用石墨做电极电解,两极均收集到2.24L气体(标况),则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为()A.1moL/LB.2moL/LC.3moL/LD.4moL/L阴极Cu2++2e–=Cu2H++2e–=H2
0.1mol0.2mol0.2mol0.1mol阳极4OH––4e–=2H2O+O2
0.4mol0.1mol[拓展]若全为CuSO4溶液呢?四、关于电解的基本计算方法2、混合溶液的电解
A(1)、在100mLH2SO4和CuSO4的混合液中用石墨[拓展]、用石墨做电极电解一定浓度的CuSO4溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后恰好恢复电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解),则电解过程中共转移的电子的物质的量为()A.0.4molB.0.5molC.0.6molD.0.8mol四、关于电解的基本计算方法2、混合溶液的电解
C[拓展]、用石墨做电极电解一定浓度的CuSO4溶液,通电一段(2)将0.2moLAgNO3
、0.4moLCu(NO3)2、0.6moLKCl溶于水,配成100mL的溶液,用石墨做电极电解一段时间后,在一极析出0.3moLCu,此时在另一极收集到气体体积为(标况)()A.4.48LB.5.6LC.6.72LD.7.84LB四、关于电解的基本计算方法(2)将0.2moLAgNO3、0.4moLCu(NO3四、关于电解的基本计算方法(3)、某混合溶液中只含有两种溶质NaCl和H2SO4,且n(NaCl):n(H2SO4)=3:1。若以石墨电极电解该溶液,下列推断不正确的是()A.阴极产物为H2B.阳极先析出Cl2,后析出O2C.电解液的pH不断增大,最终大于7D.整个电解的过程实质是电解水阴极:2H++2e–=H22mol阳极:2Cl––2e–=Cl22mol2H++2e–=H21mol2Cl––2e–=Cl21mol4H++4e–=2H24OH--4e-=2H2O+O2
D四、关于电解的基本计算方法(3)、某混合溶液中只含有两种溶质XXCuCu(1)、把两个电解槽串联起来如下图所示,电解一段时间后,铜阴极的质量增加了0.192g,金属X阴极质量增加了0.195g,已知X的相对原子质量为65,求X离子所带电荷数?X的硫酸盐CuSO4为X2+四、关于电解的基本计算方法3、串联电路的电解XXCuCu(1)、把两个电解槽串联起来如下图所示,电解一段(2)、如右图装置,用惰性电极电解,通直流电一段时间后在a、b、c、d四个电极上析出物质的物质的量之比为()A.2∶2∶4∶1B.1∶4∶2∶2C.2∶2∶3∶1 D.4∶1∶2∶2abcdCuCl2溶液AgNO3溶液A四、关于电解的基本计算方法CuCl2O2Ag(2)、如右图装置,用惰性电极电解,通直流电一段时间后在a、(3)如图装置,用惰性电极电解,一段时间后,若甲杯的阴极析出气体的体积在标准状况下为0.448L时,则乙杯的阴极产物是___,质量是_____g;丙杯的阳极产物是____,其物质的量是_____mol。Ag4.32O20.01KClAgNO3K2SO4ef甲乙丙常用关系式:4e-~4H+
~2Br2
~2Cl2
~O2
4e-
~2H2
~2Cu~4Ag~4OH-四、关于电解的基本计算方法H2Cl2O2AgO2H2(3)如图装置,用惰性电极电解,一段时间后,若甲杯的阴极析出四、关于电解的基本计算方法(1)、单池判断:有外加电源一定为电解池,无外加电源一般为原电池;4、池型的判断X是直流电源。Y槽中c、d为石墨棒,Z槽中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后,发现d附近显红色。--+阴极阳极阳极阴极四、关于电解的基本计算方法(1)、单池判断:有外加电源一定为(1).用如图所示的装置进行电解。A中盛有AgNO3溶液,B中盛有饱和Na2SO4溶液,通电一会儿,发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。①电源的F端为_____极。②A中发生反应的化学方程式为____________________________③在B中观察到的现象是a.______________、b.______________、
c.__________________。正4AgNO3+2H2O===Ag+O2↑+4HNO3电解石墨极有气泡产生Cu极周围变蓝色溶液中有蓝色沉淀生成阳极阴极--+阴极阳极阴极阳极AgNO3饱和Na2SO4四、关于电解的基本计算方法(1).用如图所示的装置进行电解。A中盛有AgNO3溶液,B四、关于电解的基本计算方法(2)、多池组合判断:①含有活泼性不同电极的池为原电池,含相同电极的池为电解池。4、池型的判断(A)(B)(C)(D)CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuFe
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