鲁科版化学反应原理（选修4）化学反应与能量转化第2节 电能转化为化学能-电解【区一等奖】

第二节电能转化为化学能——电解旧知回顾：1、判断Cu2+、Fe3+、H+(酸)的放电顺序?Fe3+﹥Cu2+﹥H+2、以用惰性电极电解氯化铜溶液为例，描述书写电解反应方程式的一般思路。一、书写电解方程式的一般思路：例：写出用石墨做电极电解CuCl2溶液的电极反应式及总的电解方程式，

阴极：阳极：④两极半反应相加得总方程式；电解电解＞阴极：阳极：2Cl－=

Cl2↑＋2e-

Cu2+＋2e-=

CuCl－

OH－H+Cu2+CuCl2

＝Cu2++2Cl－①首先分析电解对象中的电解质，明确存在的离子：③

然后写电极反应式：Cu＋Cl2↑或CuCl2（电解化学方程式）Cu＋Cl2↑Cu2++2Cl－（电解离子方程式）＜H2OH++OH－

②根据离子的得失电子能力确定放电顺序二、电解饱和食盐水反应原理

阴极：

阳极：总反应：2H++2e-

=H2↑2Cl-

=Cl2↑+2e-

2H2O+2Cl-=H2↑

+Cl2↑

+2OH-

电解2H2O+2NaCl=H2↑

+Cl2↑

+2NaOH电解

有黄绿色气体产生，使湿润的淀粉－KI溶液变蓝有气泡产生，滴加酚酞溶液变红NaCl溶液石墨铁阳极阴极现象：阳极：阴极：

存在的离子：NaCl=Na++Cl—H2OH++OH－

放电顺序：

阴极：阳极：＞Cl－

OH－Na+H+＜分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子依据电解环境分析产物存在形式，并写出电极反应确定阴阳两极附近离子的放电顺序合并电极反应得到总反应注意：先考虑有无活性电极，再考虑离子上述装置的缺点：1.H2和Cl2

混合不安全2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯为了解决以上问题我们采用了离子交换膜法电解饱和食盐水，请同学们看一下生产工艺过程。－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）阳离子交换膜

阳极金属钛网阴极碳钢网阳极室阴极室分析：为什么Cl2为阳极产物；H2和NaOH为阴极产物？1、生产设备名称：离子交换膜电解槽

阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物)

阴极：碳钢网(有镍涂层)

阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。2、离子交换膜的作用：

(1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸

(2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量和质量+-纯铜粗铜

电解液(硫酸酸化的CuSO4溶液)阴极：Cu2++2e-==Cu（还原反应）阳极：Cu—2e-==Cu2+

（氧化反应）主要反应三、精炼铜

注意：阳极还包含Zn、Fe、Ni失电子，且比Cu先失电子，但是生成的Zn2+、Fe2+、Ni2+等离子的得电子能力比Cu2+弱，所以不会在阴极上放电请同学们分析该装置并书写电极反应方程式。特征纯铜作阴极，粗铜作阳极用含被电解金属阳离子的盐溶液做电解液比Cu活泼的金属失电子变成阳离子溶于溶液中不如Cu活泼的金属成为阳极泥沉淀在阳极底下电解液CuSO4的浓度逐渐减小，颜色变浅电解精炼金属M

作阴极，

作阳极用

做电解液

失电子变成阳离子溶于溶液中

成为阳极泥沉淀在阳极底下电解质溶液的浓度逐渐

.

思维扩展：含被电解金属阳离子的盐溶液比M活泼的金属不如M活泼的金属纯M粗M减小+-铁片铜片(CuSO4溶液)阴极：Cu2++2e-==Cu（还原反应）阳极：Cu—2e-==Cu2+

（氧化反应）四、电镀

请同学们分析溶液中存在的离子，写出电极反应，并推测该装置的作用。CuSO4

＝Cu2++SO4

2－H2OH++OH－

利用该装置可以在铁的表面镀上一层铜，我们称为电镀。特征镀件作阴极，镀层金属作阳极阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同电镀液的浓度基本不变电镀的定义：电镀的意义：+-铁片铜片镀件CuSO4溶液电镀液应用电解原理，在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法叫做电镀。增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外观电镀池

1.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。①Na2SO4②NaOH③H2SO4

④HCl⑤CuCl2⑥NaCl⑦CuSO4练习2、电解下列物质的水溶液时，在阴极无金属析出（惰性电极）的是()A.AgNO3B.CuCl2

C.NaOHD.CaCl2

AC3、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.HClB.CuSO4C.Na2SO4D.NaOH

AD4、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.CuCl2〔CuO〕

B.NaOH〔NaOH〕

C.NaCl〔HCl〕

D.CuSO4〔Cu(OH)2〕

C5、以石墨作电极分别电解下列溶液，1、Na2S溶液2、AgNO3溶液以上溶液，电解后碱性增强的有

，电解后酸性增强的有

。1，32，43、FeCl2溶液4、NaHSO4溶液练习

6、右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b