电解CuCl2溶液.ppt

1、电解,实验1,电解CuCl2溶液,阴极：Cu2+ + 2e- =Cu,阳极：2Cl- - 2e- =Cl2,CuCl2 = Cu + Cl2,电解,电解,溶液中存在的离子,CuCl2 = Cu2+ + 2Cl-,H2O H+ + OH-,离子的迁移,Cu2+、H+ 阴极,Cl-、OH- 阳极,离子的放电顺序：,阴极：,Cu2+ H+,阳极：,Cl- OH-,分析：,实验2,电解H2SO4溶液,阴极：,阳极：4OH- - 4e- = O2 + 2H2O,2H+ +2e- = H2,4H+ +4e- = 2H2,4,离子的迁移,H+ 阴极,SO42-、OH- 阳极,电极方程式,离子的放电顺序：,阴

2、极：,H+,阳极：,OH- SO42-,实验3,电解NaOH溶液,阴极：,阳极：4OH- - 4e- = O2 + 2H2O,4H+ +4e- = 2H2,离子的迁移,Na+、H+ 阴极,OH- 阳极,电极方程式,离子的放电顺序：,阴极：,Na+ H+,阳极：,OH-,离子在阴、阳极的放电顺序,阴极：,Cu2+ H+ Na+,阳极：,Cl- OH- SO42-,阴极：,Ag+ Cu2+ H+ Fe2+ Zn2+ ,阳极：,S2- SO32- I- Br- Cl- OH- 族价含氧酸根 F-,H2O ,Al3+ Mg2+ Na+,形成推论：,用惰性电极电解下列电解质溶液，写出相应的电极方程式，以

3、及总的电解方程式。,Na2CO3,KI,CuSO4,AgNO3,NaBr,用惰性电极电解下列物质一段时间后，加入何种物质可使电解液恢复到电解以前的状态？,电解质溶液,加入的物质,H2SO4,Na2SO4,CuSO4,CuCl2,NaCl,H2O,H2O,CuO,CuCl2,HCl,思考：,用Pt电极电解H2SO4、NaOH、Na2SO4等溶液时，实际的结果就是电解水，请问在这些实验中加入上述电解质的原因。,增加溶液的导电性,用惰性电极电解NaCl和Na2SO3的混合溶液，写出电极反应方程式.,Na+ 、H+,Cl- 、SO32-、OH-,Na2SO3 Na2SO4 NaCl,SO42-,Na2

4、SO4 NaCl NaOH,Na2SO4 NaOH,用惰性电极电解CuSO4和H2SO4的混合溶液，写出电极反应方程式.,CuSO4 H2SO4,H2SO4,Cu2+、H+,SO42-、OH-,m(Cu),V(O2),V(H2),用惰性电极电解CuCl2 和CuSO4 的混合溶液，写出电极反应方程式。,用惰性电极电解 500mL 物质的量浓度均为1mol/L 的CuCl2和CuSO4的混合溶液。 (1)当阴极的质量增重8g时，阳极产生的气体体积（标准状态，下同）为多少？,(2)当阴极的质量增重32g时，阳极产生的气体体积为多少？,(3)当阴极和阳极产生的气体体积相等时，其气体体积为多少？,用惰

5、性电极电解CuCl2和CuSO4的混合溶液，写出电极反应方程式.,CuCl2 CuSO4,CuSO4 H2SO4,Cu2+、H+,SO42-、Cl-、OH-,m(Cu),V(Cl2),V(O2),V(H2),H2SO4,实验4,用Pt电极电解加有石蕊的Na2SO4溶液,实验现象的观察,阴极：,溶液变蓝色,阳极：,溶液变红色,pH ,pH ,将两极区的溶液进行混合,显紫色,电解Na2SO4溶液,电解水,Na2SO4浓度增大,思考：,比较用Pt电极电解H2SO4、Na2SO4溶液时，反应速率的快慢。寻找影响电解速率的可能因素。,浓度、水的电离平衡的移动,总结用惰性电极电解下列电解质的过程中，极区溶

6、液pH、溶液pH的变化规律,H2SO4,NaOH,CuSO4,AgNO3,NaCl,KBr,CuCl2,关注细节,有关电解CuCl2溶液过程中，溶液的pH变化,阴极：,Cu2+ + 2e- = Cu,阳极：,2Cl- - 2e- = Cl2,考虑Cu2+的水解，随着电解过程的进行，阴极区的c(Cu2+)逐渐下降，Cu2+的水解趋势虽有所加强，但溶液中c(H+)仍逐渐降低，pH增大,考虑电解生成的Cl2溶解在水中，由于Cl2和水反应生成盐酸和次氯酸的缘故，溶液的pH下降,实验5-1,用惰性电极与金属电极的组合进行电解实验的研究,用Cu作阴极、C作阳极，电解硫酸溶液,阴极：,阳极：4OH- - 4

7、e- = O2 + 2H2O,4H+ +4e- = 2H2,反应实质：电解水,Cu电极的作用： 相当于惰性电极,Cu电极的优点： 减少能耗,电解过程的能量守恒原则,电能 = 化学能 + 热能,H,IUt = IR2t,Q(e-) = It,f = qNA =96320,法拉第常数,实验5-2,用Cu作阳极、C作阴极，电解硫酸溶液,阴极：,阳极：Cu - 2e- = Cu2+,2H+ + 2e- = H2,总方程式：,利用电解池可以使非自发进行的氧化还原反应得以实现。,思考：,若以Fe作阳极，C作阴极，电解硫酸溶液，反应的最终结果将如何？,阴极：,阳极：Fe - 2e- = Fe2+,2H+ +

8、 2e- = H2,总方程式：,与Fe直接在硫酸中发生置换反应相比，上述反应的是否具有实际的效果？, 反应速率加快,反应Cu + 2H2O = Cu(OH)2 + H2是否可以进行？若能进行，试说明实现此反应所采取的一般条件，并付诸实施。你预见Cu(OH)2沉淀将出现在U型管的什么部位？,思考：,Cr是人体必需的微量元素之一。Cr3+能参与正常的糖代谢过程，但是Cr() 对人体却十分有害，是致癌物质。水体中Cr() 的含量不能大于0.5mgL-1。工业上为了处理含Cr2O72-酸性废水，采用下列处理方法：往工业废水中加入适量NaCl，以Fe为电极进行电解。经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3生成。工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题：,电极反应方程式：阴极_、阳极_；,2H+ + 2e- = H2,Fe 2e- = Fe2+,写出Cr2O72- 变为Cr3+ 的离子方程式：_；,Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ = Fe3+ + Cr3+ + 7H2O,说明在电解过程中，溶液的pH值发生的原因：_；,阴极反应将消耗H+，同时Cr2O72- 在氧化Fe2+时，也将消耗大量的H+。,加入NaCl的原因是：_；,增加溶液的导电性,电解过程中，产生沉淀的离子方程式为： _、_；,Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3、