经典电解池课堂讲义.docVIP

1发现 1807年，英国化学家戴维将铂电极插入到熔融状态的KOH并接通直流电源时，奇迹发生了，在阴极附近产生一种银白色金属，随即形成紫色的火焰。在阳极附近产生一种气体。经多年的探索，人们发现阴极产生的是一种新的金属_K_，阳极产生的气体为_O2_。这就是发现钾元素的主要过程，当时在社会引起轰动。 2 电子和离子流向 （1）电子流向（外电路）： 电源 负 极 → 电解池 阴 极 电解池 阳 极 → 电源 正 极 （2）离子流向（内电路）：阳离子 → 电解池 阴 极 阴离子 → 电解池 阳 极 当阴阳离子到达电极时，就会失去或得到电子，发生氧化还原反应，这个过程叫做放电 3 把两根石墨棒作电极插入 CuCl2 溶液中，外接直流电源，还是原电池装置 吗？会产生怎样的现象呢？ 阴极 ： 石墨棒上有一层红色物质生成 阳极：有气泡，刺激性气味，并能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 CuCl2溶液 电解原理 ： ①通电前：CuCl2 = Cu2+ + 2Cl— H2O == H+ + OH— Cu2+、Cl— 、H+、OH—为自由移动的离子 ②通电后：Cu2+ 、H+ 定向移向_阴_极 Cl— 、OH— 定向移向_阳_极 ③电极反应：阴极：Cu2+ + 2e— = Cu 还原反应 阳极：2Cl—- 2e— = Cl2↑ 氧化反应 总反应式：Cu2++2Cl— === Cu+Cl2↑ 4 离子放电顺序(与离子得失电子的难易程度有关) (1)阳离子放电(得电子)顺序：Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+(酸) Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ H+(水) Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+ 金属越不活泼，对应阳离子氧化性越强，越容易得电子 (2)阴离子放电(失电子)顺序：金属 S2– SO32I— Br— Cl— OH— (水) 含氧酸根 F— ②当阳极为活性电极（银以前金属）时，阳极金属失电子 5小结 写电解反应式的一般思路 1断电极材料 2明确溶液中电离出哪些离子 (包括水的电离，再分成阴、阳离子组) 3判断阴、阳离子的放电顺序 4 用实际参加反应的离子或金属来写电极反应式 5 写总反应式要灵活处理，有H2O参加反 应时要写分子式 【注意】 惰性电极与活性电极 惰性电极：铂(Pt)、金(Au)、石墨(C) 仅仅导电，不参加反应 活性电极：除了铂、金以外的金属 既导电，又参加电极反应 用活性电极来电解，阳极溶解，阴极被保护 6 精制食盐水 粗盐的成份：泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜 例题 1用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（ ） A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L 阳极O2为0.1mol，电子为0.4mol 则H2为0.1mol，所以Cu为0.1mol，浓度为A 2 ．下列有关用惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后的说法正确的是 (　　) A．电解过程中阳极质量不断增加 B．电解过程中溶液的pH不断升高 C．此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复到电解前的状况 D．电解后两极产生的气体体积比为2∶1 解析：用惰性电极电解AgNO3溶液，总反应式为：4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3.在阴极上有Ag生成，所以阴极质量不断增加．电解产生了HNO3，pH不断减小．加入Ag2O后，Ag2O＋2HNO3===2AgNO3＋H2O，恰好可使溶液恢复至电解前的状况．阴极析出银，不产生气体．C 3如图装置分别通电一段时间后，溶液的质量增加的是 (　　) 解析：A池中的反应是：2H2O2H2↑＋O2↑，B池中的反应为：CuCl2Cu＋Cl2↑，A、B两池中溶液质量都减少；C池是电镀池，溶液质量不变；D池中的反应是2Ag＋Cu(NO3)22AgNO3＋Cu，溶液的质量增加．答案：D 4某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3∶1.用石墨做电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段．下列叙述不正确的是 (　　) A．阴极自始至终只析出H2 B．阳极先析出Cl2，后析出O2 C．电解最后阶段为电解水 D．溶液pH不断增大，最后为7 析：由题意知：n(H＋)∶n(C