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文檔簡介

第四章電化學基礎(chǔ)第三節(jié)電解池第四章電化學基礎(chǔ)第三節(jié)電解池1探究實驗1甲實驗步驟如圖甲所示,將用導線連接在一起的兩根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中,觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象結(jié)論

無現(xiàn)象沒有且不能自發(fā)發(fā)生原電池反應(yīng)

甲裝置不滿足構(gòu)成原電池的條件。分析原因:CuCl2溶液探究實驗1甲實驗步驟如圖甲所示,將用導線連接在一起的兩根石墨2探究實驗2--如圖所示,將兩根石墨棒分別跟直流電源的正極和負極連接,浸入盛有CuCl2溶液的燒杯中,再接通12V直流電,觀察現(xiàn)象。約3~5min后切斷電源。CCCuCl2陰極陽極CuCl2溶液+-探究實驗2--如圖所示,將兩根石墨棒分別跟直流電源的正極和負3

向氯化銅溶液中通入直流電A:理論先行思考1:氯化銅溶液中含有哪些微粒?思考2:在通電時這些微粒各向什么區(qū)移動?思考3:猜想在通電時在陽極和陰極各會發(fā)生什么樣的電極反應(yīng)?產(chǎn)物可能是哪些?陽離子:Cu2+

、H+

陰離子:Cl-

、OH-Cu2+

、H+向陰極區(qū)移動;Cl-

、OH-向陽極區(qū)移動Cl-→Cl2↑OH-→O2↑

H2OH++OH-

CuCl2=Cu2++2Cl-

陰極區(qū):Cu2+→CuH+→H2↑陽極區(qū):向氯化銅溶液中通入直流電A:理論先行思考1:氯化銅溶液中4B.實驗記錄實驗現(xiàn)象產(chǎn)物驗證產(chǎn)物確定有氣泡逸出有紅色固體析出氯氣銅使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{—————氧氣?氫氣?陰極陽極B.實驗記錄實驗現(xiàn)象產(chǎn)物驗證產(chǎn)物確定有氣泡逸出有紅色固體5

陰離子失去電子,陽離子得到電子的過程叫放電。影響離子放電的因素:離子得失電子的能力離子的濃度放電能力:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(濃度大時)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(濃度小時)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+陰極放電順序:氧化性強的離子先放電(得電子)。陽極放電順序:還原性強的離子先放電(失電子)。活性金屬>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

除Pt、Au陰離子失去電子,陽離子得到電子的過程叫放電。影響離子放電的6Cu2+oooooooooooooooooooo

-+-+陰極陽極CuCl2ooooooooooooooooooooooo電解氯化銅溶液實驗裝置e-e-單擊電子流動OH-H+電極反應(yīng):2Cl--2e-

=Cl2↑(氧化反應(yīng))Cu2+

+2e-

=Cu(還原反應(yīng))總反應(yīng)式:CuCl2Cu+Cl2↑電解陽極:陰極:Cu2+oooooooooooooooooooo-71.電解:

使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起

氧化還原反應(yīng)的過程,叫做電解。3.構(gòu)成電解池的條件:①直流電源;陰極:與電源負極相連[還原反應(yīng)]陽極:與電源正極相連[氧化反應(yīng)]②電極:③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì);2.電解池:電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的裝置。CC一、電解原理④形成閉合回路。1.電解: 使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起

8小結(jié):①電極反應(yīng):陽極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng);陰極得電子,發(fā)生還原反應(yīng)。②離子流向:陽離子移向陰極,陰離子移向陽極(異性相吸)③電子流向:由電源負極流向陰極,再由陽極流回電源的正極。(陽氧)小結(jié):①電極反應(yīng):陽極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng);陰極得電子,發(fā)生9思考?用銅電極電解氯化銅溶液會有怎樣的結(jié)果?

H2O

H++OH—

CuCl2=Cu2++2Cl-放電的順序陰極陽極Cu2+

>H+Cu

>Cl->OH-Cu-2e-=Cu2+Cu2++2e-=Cu陽極:陰極:思考?用銅電極電解氯化銅溶液會有怎樣的結(jié)果?H2O101.分析溶液中存在的所有離子(包括水的電離)、并分成陽離子組和陰離子組。2.根據(jù)放電規(guī)律,陽離子在陰極發(fā)生還原反應(yīng),而陰離子在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)(若活性金屬為陽極時,該金屬失電子),完成電極反應(yīng)式。(注意得失電子守恒)3.由陰陽兩電極反應(yīng)式,合并得總反應(yīng)式。(弱電解質(zhì)的須保持分子形式)寫電極反應(yīng)【方法小結(jié)】1.分析溶液中存在的所有離子(包括水的電離)、并分成陽離子組11

[例]以石墨棒為電極,請寫出分別電解下列溶液時,在陰、陽兩極上發(fā)生的電極反應(yīng)式及總的化學方程式。(1)NaCl溶液:(2)CuSO4溶液:想一想、做一做

陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑

陰極:2Cu2++4e-=2Cu

電解總反應(yīng)式:2Cu2++2H2O=2Cu+O2↑+4H+陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑總反應(yīng):2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-電解H+應(yīng)該在哪一極產(chǎn)生?OH-在哪一極產(chǎn)生?(2H2O2H++2OH-)(4H2O4H++4OH-)[例]以石墨棒為電極,請寫出分別電解下列溶液時,在陰、陽12CuCl2=Cu2++2Cl-陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑電源負極→電解池陰極電解池陽極→電源正極通電后,甲池的PH減小,而乙、丙兩池溶液的PH不變原來的濃度,只需加入一定量的即可。(5)Cu(b)的電極反應(yīng)是。5mol/LB.陰極:4Ag++4e-=4Ag轉(zhuǎn)變成電能的裝置正極:較不活潑金屬(或能導電的非金屬)通電后,甲池的PH減小,而乙、丙兩池溶液的PH不變分析溶液中存在的所有離子(包括水的電離)、并分成陽離子組和陰離子組。1、在如下的裝置中進行電解,并已知鐵極的質(zhì)量減小11.005mol0.陽極:與電源正極相連[氧化反應(yīng)]二、電解規(guī)律:用惰性電極(金、鉑和石墨)電解時使H2O電離向右移動,因此陰極濃度增大,PH。略過量BaCl2溶液(3)如果小燒杯中有0.通電后,在電場的作用下,向陰極移動,1、用什么方法除去泥沙?電解池與原電池有哪些異同①兩電極接直流電源②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①活潑性不同的兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路形成條件將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝置將化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置定義裝置實例電解池原電池裝置CuCl2=Cu2++2Cl-電解池與原電池有哪些異同①兩13電解池與原電池有哪些異同(續(xù))電源負極→電解池陰極電解池陽極→電源正極電子流向陽極:氧化反應(yīng),溶液中的陰離子失電子或電極金屬失電子陰極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子負極:氧化反應(yīng),金屬失電子正極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子電極反應(yīng)陽極:與電源正極相連陰極:與電源負極相連負極:較活潑金屬正極:較不活潑金屬(或能導電的非金屬)電極名稱電解池原電池裝置負極正極導線電解池與原電池有哪些異同(續(xù))電源負極→電解池陰極電解池陽極14練習:以石墨作電極,電解下列溶液,寫出電極反應(yīng)及電解總反應(yīng)式。

AgNO3溶液試一試陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:4Ag++4e-=4Ag總反應(yīng)式:4Ag++2H2O==4Ag+O2↑+4H+通電練習:以石墨作電極,電解下列溶液,寫出電極反應(yīng)及電解總反應(yīng)式15二、電解規(guī)律:用惰性電極(金、鉑和石墨)電解時1、電解含氧酸、強堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液時,如電解H2SO4、NaOH、Na2SO4等溶液陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:4H++4e-=2H2↑

總反應(yīng):2H2O=O2↑+2H2↑

電解電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)

,若要恢復原來的濃度,只需加入一定量的

即可。類型:電解水型實質(zhì):水被電解例如:電解硫酸鈉溶液增大水二、電解規(guī)律:用惰性電極(金、鉑和石墨)電解時1、電解含氧酸162、電解無氧酸溶液(氫氟酸除外)、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液,如電解鹽酸、CuCl2溶液等電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)

,若要恢復原來的組成和濃度,需加入一定量的

(通入一定量的HCl氣體)陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑

總反應(yīng):2HCl=Cl2↑+H2↑

電解電解鹽酸類型:電解電解質(zhì)型實質(zhì):電解質(zhì)本身被電解減小溶質(zhì)2、電解無氧酸溶液(氫氟酸除外)、不活潑金屬的電解后溶173、電解不活潑金屬的含氧酸鹽時,電解質(zhì)和水都有一部分被電解,如電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:2Cu2++4e-=2Cu總反應(yīng):2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4

電解電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小,若要恢復原來的組成和濃度,需加入一定量金屬氧化物。電解CuSO4溶液類型:放氧生酸型實質(zhì):電解質(zhì)和水都被電解3、電解不活潑金屬的含氧酸鹽時,電解質(zhì)和水都陽極:4OH184、電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液時,如電解NaCl溶液等。電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小,若要恢復原來的組成和濃度,需通入一定量的HCl。陽極(C):2Cl--2e-=Cl2↑陰極(C):2H++2e-=H2↑

總反應(yīng):2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑

電解類型:放氫生堿型實質(zhì):電解質(zhì)和水都被電解4、電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液時,如電解NaCl溶液等。電191、以石墨作電極,電解下列溶液,寫出電極反應(yīng)及電解總反應(yīng)式。(1)HCl溶液(2)Na2SO4溶液(3)NaCl溶液練習1、以石墨作電極,電解下列溶液,寫出電極反應(yīng)及電解總反應(yīng)式。202、分析下圖,哪些是原電池,哪些是電解池。①③⑤⑥⑦2、分析下圖,哪些是原電池,哪些是電解池。①③⑤⑥⑦213、在相同條件下,以石墨作為電極,通以相同的電量,分別電解足量的CuCl2溶液和AgNO3溶液,如果析出64g銅,則析出銀的質(zhì)量為A.108gB.54gC.216gD.64g練習:C3、在相同條件下,以石墨作為電極,通以相同的電量,分別電解足224、根據(jù)金屬活動順序表,Cu不能發(fā)生如下反應(yīng):

Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但選擇恰當電極材料和電解液進行電解,這個反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實。下列四種電極材料和電解液中,能實現(xiàn)該反應(yīng)最為恰當?shù)氖茿BCD陽極石墨CuCuCu陰極石墨石墨FePt電解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2OB4、根據(jù)金屬活動順序表,Cu不能發(fā)生如下反應(yīng):ABCD陽極石235、為下圖所示裝置中,a、b都是惰性電極,通電一段時間后,b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是A.X是正極,Y是負極B.X是負極,Y是正極C.CuSO4溶液的PH值逐漸減小D.CuSO4溶液的PH值不變a

?XY?bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC5、為下圖所示裝置中,a、b都是惰性電極,通電一段時間后,b246、如上圖所示,通電后A極上析出Ag,對該裝置的有關(guān)敘述正確的是

A.P是電源的正極B.F極上發(fā)生的反應(yīng)為:4OH--4e-=2H2O+O2↑C.電解時,甲、乙、丙三池中,除E、F兩極外,其余電極均參加了反應(yīng)D.通電后,甲池的PH減小,而乙、丙兩池溶液的PH不變

B6、如上圖所示,通電后A極上析出Ag,對該裝置的有關(guān)敘述正確25

7、右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無色無臭氣體放出,符合這一情況的A

7、右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量26負極正極陰極Cu2++2e-=Cu↓2H++2e-=H2↑CuCl2=Cu2++2Cl-C.216gD.64g負極:氧化反應(yīng),金屬失電子如圖所示,將兩根石墨棒分別跟直流電源的正極和負極連接,浸入盛有CuCl2溶液的燒杯中,再接通12V直流電,觀察現(xiàn)象。由陰陽兩電極反應(yīng)式,合并得總反應(yīng)式。CuCl2=Cu2++2Cl-Cl-、OH-向陽極區(qū)移動通電后,在電場的作用下,向陰極移動,電解硫酸鈉溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2例一:鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通電一段時間,兩極均產(chǎn)生11.6、如上圖所示,通電后A極上析出Ag,對該裝置的有關(guān)敘述正確的是陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑005mol0.6、如上圖所示,通電后A極上析出Ag,對該裝置的有關(guān)敘述正確的是Cu-2e-=Cu2+2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個電后看回路:形成閉合回路或兩極接觸(2)Na2SO4溶液根據(jù)放電規(guī)律,陽離子在陰極發(fā)生還原反應(yīng),而陰離子在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)(若活性金屬為陽極時,該金屬失電子),完成電極反應(yīng)式。8、下列說法或?qū)嶒灛F(xiàn)象的描述不正確的是()A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中,銅片表面出現(xiàn)氣泡B.把銅片插入氯化鐵溶液中,在銅片表面出現(xiàn)一層鐵C.把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中,加入幾滴氯化銅溶液,氣泡放出速度加快D.與電源負極相連的是電解槽的陰極B負極正極8、下列說法或?qū)嶒灛F(xiàn)象的描述不正279、在50mL0.2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個電極,通電電解(不考慮水分蒸發(fā)),則:⑴若兩極均為銅片,試說明電解過程中溶液溶質(zhì)濃度將怎樣變化。⑵若陽極為純鋅,陰極為銅片,陽極反應(yīng)式是⑶如果兩極均為銅片且不考慮H+在陰極上放電當電路中有0.01mol電子通過時,陰極增重g,陰極上的電極反應(yīng)式是。不變0.32gZn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu9、在50mL0.2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個電不變28

(1)在NaCl溶液中,NaCl電離出

,H2O電離出

。通電后,在電場的作用下,

向陰極移動,

向陽極移動。在陽極,由于

容易失去電子,被氧化生成

。陽極方程式:

;(2)在陰極,由于

容易得到電子被還原生成

.使H2O電離向右移動,因此陰極

濃度增大,PH

。陰極方程式:

。

2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+三、電解原理的應(yīng)用1、氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣。(1)在NaCl溶液中,NaCl電離出,H29總化學方程式:

;總離子方程式:

.(3)電解前向溶液中滴加酚酞,通電后現(xiàn)象為:

___________

,兩極極板上都有氣體產(chǎn)生,如何檢驗氣體的種類?

陰極附近的溶液無色變?yōu)榧t色陽極:產(chǎn)生刺激氣體使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍色.陰極:產(chǎn)生無色、無味氣體總化學方程式:30(2)避免生成物H2和Cl2混合,因為:

.(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應(yīng),使產(chǎn)品不純,反應(yīng)方程式:

.第一個問題:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇強光爆炸解決方法:使用離子交換膜電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題:(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應(yīng),使產(chǎn)品不純,第一個問31提示:第二個問題:精制食鹽水

由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+

、Mg2+、

Fe3+、SO42—等雜質(zhì),會在堿液中形成沉淀從而損壞離子交換膜,那么如何除去這些雜質(zhì)呢?3、所有試劑只有過量才能除盡,你能設(shè)計一個合理的順序逐一除雜嗎?2、用什么試劑除去Ca2+

、Mg2+、Fe3+

、SO42—1、用什么方法除去泥沙?提示:第二個問題:精制食鹽水由于粗鹽中含有泥沙32泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+

、SO42-Na+、Cl-、.Mg2+、Ca2+、Fe3+

、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+

、引入Ba2+

Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、引入OH-Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-沉降除泥沙略過量BaCl2

溶液除SO42-略過量Na2CO3

溶液除Ca2+.

Ba2+

略過量NaOH溶液除Fe3+,

Mg2+

適量HCl溶液調(diào)節(jié)PH除CO32-、OH-泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、33離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿34離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿35離子交換膜法制燒堿陽極:金屬鈦網(wǎng)(涂有鈦釕等氧化物)陰極:碳鋼網(wǎng)(涂有鎳涂層)陽離子交換膜:只允許陽離子通過,阻止陰離子和氣體通過。陽極室產(chǎn)物:Cl2

陰極室產(chǎn)物:NaOH、H2

+-精制飽和食鹽水水(含少量NaOH)Cl2H2NaOH溶液淡鹽水Na+離子交換膜法制燒堿+-精制水(含少量N362、銅的電解精煉⑴、粗銅所含的雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、Au等⑵、粗銅的精煉以粗銅為陽極,以純銅為陰極,以CuSO4溶液為電解液進行電解陽極:Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+

陰極:

Cu2++2e-=Cu2、銅的電解精煉⑴、粗銅所含的雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、A373、電鍍⑴概念:應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬或合金的過程。⑵電鍍池形成條件+鍍件鍍層金屬-含鍍層金屬離子的鹽溶液①鍍件作陰極②鍍層金屬作陽極③含鍍層金屬陽離子的鹽溶液作電解液⑶電鍍的特點電鍍液的組成及酸堿性保持不變3、電鍍⑴概念:應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層⑵電鍍池形384、電冶金(冶煉活潑金屬鈉、鎂、鋁等)制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。通直流電后,陽極:2Cl-

-2e-==Cl2↑陰極:2Na++2e-==2Na總反應(yīng):2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑結(jié)論:電解法是冶煉金屬的一種重要方法,是最強有力的氧化還原的手段。4、電冶金(冶煉活潑金屬鈉、鎂、鋁等)制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)39制取金屬鋁電解熔融狀態(tài)的氧化鋁。陽極:6O2-

-12e-==3O2↑陰極:4Al3++12e-==4Al總反應(yīng):2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石制取金屬鋁電解熔融狀態(tài)的氧化鋁。陽極:6O2--12e40原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律若無外接電源,可能是原電池,然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定,主要思路是“三看”先看電極:兩極為導體且活潑性不同再看溶液:兩極插入電解質(zhì)溶液中后看回路:形成閉合回路或兩極接觸若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池。當陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子相同,則為電鍍池,其余情況為電解池。討論:比較電解池和原電池的異同~~~~~~原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律若無外接電源,41電解池與原電池有哪些異同①兩電極接直流電源②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①活潑性不同的兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路形成條件將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝置將化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置定義裝置實例電解池原電池裝置電解池與原電池有哪些異同①兩電極接直流電源①活潑性不同的兩電42電解池與原電池有哪些異同(續(xù))電源負極→電解池陰極電解池陽極→電源正極電子流向陽極:氧化反應(yīng),溶液中的陰離子失電子或電極金屬失電子陰極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子負極:氧化反應(yīng),金屬失電子正極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子電極反應(yīng)陽極:與電源正極相連陰極:與電源負極相連負極:較活潑金屬正極:較不活潑金屬(或能導電的非金屬)電極名稱電解池原電池裝置負極正極導線電解池與原電池有哪些異同(續(xù))電源負極→電解池陰極電解池陽極43電解計算——電子守恒法例一:鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通電一段時間,兩極均產(chǎn)生11.2L(S.T.P)氣體.求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質(zhì)的量.解析:陽極4OH--4e-=2H2O+O2↑

陰極Cu2++2e-=Cu↓2H++2e-=H2↑

陽極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為:0.5×4=2mol,消耗4OH-2mol,即產(chǎn)生H+2mol.

陰極生成0.5molH2,消耗H+1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/LpH=0

生成H2轉(zhuǎn)移的電子:0.5×2=1mol,故還有1mole-

用于還原Cu2+,可析出銅為0.5mol.電解計算——電子守恒法解析:陽極44例二:用石墨電極電解100mLH2SO4與CuSO4的混合液,通電一段時間后,兩極均收集到2.24L(標況)氣體,則原混合液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為()

A.1mol/LB.2mol/LC.3mol/LD.4mol/LA陽極O2為0.1mol,電子為0.4mol則H2為0.1mol,所以Cu為0.1mol,濃度為A例二:用石墨電極電解100mLH2SO4與CuSO445例三:某硝酸鹽晶體化學式為M(NO3)x·nH2O,式量為242,將1.21g該晶體溶于水配成100mL溶液,用惰性電極進行電解。當有0.01mol電子轉(zhuǎn)移時,溶液中金屬離子全部析出,此時陰極增重0.32g。求:①金屬M的相對原子質(zhì)量及x、n值;②電解溶液的pH(溶液體積仍為100mL)。

Mx++xe-=M0.005mol0.01mol0.32g所以:x=2;M=64;n=3產(chǎn)生H+為0.01mol,pH=1例三:某硝酸鹽晶體化學式為M(NO3)x·nH2O,式461、在如下的裝置中進行電解,并已知鐵極的質(zhì)量減小11.2克。(1)A是電源的

極(2)電解過程中,電路中通過

mol電子(3)Ag極的電極反應(yīng)是_____;析出物質(zhì)是

克(4)Cu(a)的電極反應(yīng)是

;(5)Cu(b)的電極反應(yīng)是

。負0.42H++2e-=H2↑0.4Cu-2e-=Cu2+Cu2++2e-=Cu1、在如下的裝置中進行電解,并已知鐵極的質(zhì)量減小11.2克。472、用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液,當陰極上增重ag時,在陽極上同時產(chǎn)生bL氧氣(標準狀況),從而可知M的原子量為:

A. B. C. D.

C2、用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液,當陰極上增重ag483、按下圖的裝置進行電解實驗:A極是銅鋅合金,B極為純銅,電解質(zhì)中含有足量的銅離子。通電一段時間后,若A極恰好全部溶解,此時B極質(zhì)量增加7.68克,溶液質(zhì)量增加0.03克,則A合金中Cu、Zn原子個數(shù)比為A4︰1B3︰1C2︰1D任意比B3、按下圖的裝置進行電解實驗:A極是銅鋅合金,B極為純銅,電494、500mL含KNO3和Cu(NO3)2兩種溶質(zhì)的溶液,其中c(NO3-)=6.0mol/L,用鉑電極電解一段時間后在兩個電極上均生成22.4L氣體(標準狀況)。假定電解前后溶液的體積仍為500mL,下列說法正確的是()

A溶液中c(K+)為2mol/L

B上述過程中共轉(zhuǎn)移電子4mol

C電解得到銅的物質(zhì)的量為0.5mol

D電解后溶液中c(H+)為2mol/LAB4、500mL含KNO3和Cu(NO3)2兩種溶質(zhì)的溶液,其505、按照下圖接通線路,反應(yīng)一段時間后,回答下列問題(假設(shè)所提供的電能可以保證電解反應(yīng)的順利進行):(1)U型管內(nèi)發(fā)生什么現(xiàn)象?寫出有關(guān)反應(yīng)的化學方程式(2)在a、b燒杯中發(fā)生什么現(xiàn)象(3)如果小燒杯中有0.508克碘析出,問大燒杯中,負極減輕多少克?陰極陽極陰極:2H++2e-=H2↑陽極:2Cl--2e-=Cl2↑a燒杯溶液變藍色;b燒杯有氣泡產(chǎn)生,溶液不變藍。0.13g負極正極5、按照下圖接通線路,反應(yīng)一段時間后,回答下列問題(假設(shè)所提511、用鉑電極電解CuSO4溶液500mL,當陰極質(zhì)量恰好不再增加時,標準狀況下陽極產(chǎn)生11.2L的氣體,則原溶液中CuSO4的物質(zhì)的量濃度為()

A.0.5mol/LB.1.0mol/LC.1.5mol/LD.2mol/LD電極產(chǎn)物或電解質(zhì)溶液成份的判斷與計算2、用鉑電極電解CuSO4溶液500mL,經(jīng)過一段時間后,標準狀況下兩極均產(chǎn)生11.2L的氣體,則原溶液中CuSO4的物質(zhì)的量濃度為()

A.0.5mol/LB.0.8mol/LC.1.0mol/LD.1.5mol/LC1、用鉑電極電解CuSO4溶液500mL,當陰極質(zhì)量恰好不再523、用兩支惰性電極插入500mLAgNO3溶液中,通電電解。當電解液的pH值從6.0變?yōu)?.0時,設(shè)電解時陰極沒有氫氣析出,且電解液在電解前后的體積變化可以忽略,電極上應(yīng)析出的銀的質(zhì)量是:()

A.27mg

B.54mg

C.108mg

D.216mgB4、用惰性電極電解2L飽和氯化鈉溶液,經(jīng)過一段時間以后,電解液的pH上升至13,則電解過程中兩極上共產(chǎn)生的氣體在標準狀況下體積為:()

A.2.24L

B.4.48L

C.1.12L

D.11.2L

B5、用兩支惰性電極插入500mLNaCl溶液中,通電電解,當陰極析出的氫氣為56mL(標準狀況,設(shè)電解液在是解前后體積變化忽略)時,此時溶液中的PH值約為()A.10B.11C.12D.13C3、用兩支惰性電極插入500mLAgNO3溶液中,通電電解。53例.用惰性電極實現(xiàn)電解,下列說法正確的是()A.電解稀硫酸溶液,實質(zhì)上是電解水,故溶液pH不變B.電解稀氫氧化鈉溶液,要消耗OH-,故溶液pH減小C.電解硫酸鈉溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2D.電解氯化銅溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1D例.用惰性電極實現(xiàn)電解,下列說法正確的是()54第四章電化學基礎(chǔ)第三節(jié)電解池第四章電化學基礎(chǔ)第三節(jié)電解池55探究實驗1甲實驗步驟如圖甲所示,將用導線連接在一起的兩根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中,觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象結(jié)論

無現(xiàn)象沒有且不能自發(fā)發(fā)生原電池反應(yīng)

甲裝置不滿足構(gòu)成原電池的條件。分析原因:CuCl2溶液探究實驗1甲實驗步驟如圖甲所示,將用導線連接在一起的兩根石墨56探究實驗2--如圖所示,將兩根石墨棒分別跟直流電源的正極和負極連接,浸入盛有CuCl2溶液的燒杯中,再接通12V直流電,觀察現(xiàn)象。約3~5min后切斷電源。CCCuCl2陰極陽極CuCl2溶液+-探究實驗2--如圖所示,將兩根石墨棒分別跟直流電源的正極和負57

向氯化銅溶液中通入直流電A:理論先行思考1:氯化銅溶液中含有哪些微粒?思考2:在通電時這些微粒各向什么區(qū)移動?思考3:猜想在通電時在陽極和陰極各會發(fā)生什么樣的電極反應(yīng)?產(chǎn)物可能是哪些?陽離子:Cu2+

、H+

陰離子:Cl-

、OH-Cu2+

、H+向陰極區(qū)移動;Cl-

、OH-向陽極區(qū)移動Cl-→Cl2↑OH-→O2↑

H2OH++OH-

CuCl2=Cu2++2Cl-

陰極區(qū):Cu2+→CuH+→H2↑陽極區(qū):向氯化銅溶液中通入直流電A:理論先行思考1:氯化銅溶液中58B.實驗記錄實驗現(xiàn)象產(chǎn)物驗證產(chǎn)物確定有氣泡逸出有紅色固體析出氯氣銅使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{—————氧氣?氫氣?陰極陽極B.實驗記錄實驗現(xiàn)象產(chǎn)物驗證產(chǎn)物確定有氣泡逸出有紅色固體59

陰離子失去電子,陽離子得到電子的過程叫放電。影響離子放電的因素:離子得失電子的能力離子的濃度放電能力:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(濃度大時)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(濃度小時)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+陰極放電順序:氧化性強的離子先放電(得電子)。陽極放電順序:還原性強的離子先放電(失電子)?;钚越饘?gt;S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

除Pt、Au陰離子失去電子,陽離子得到電子的過程叫放電。影響離子放電的60Cu2+oooooooooooooooooooo

-+-+陰極陽極CuCl2ooooooooooooooooooooooo電解氯化銅溶液實驗裝置e-e-單擊電子流動OH-H+電極反應(yīng):2Cl--2e-

=Cl2↑(氧化反應(yīng))Cu2+

+2e-

=Cu(還原反應(yīng))總反應(yīng)式:CuCl2Cu+Cl2↑電解陽極:陰極:Cu2+oooooooooooooooooooo-611.電解:

使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起

氧化還原反應(yīng)的過程,叫做電解。3.構(gòu)成電解池的條件:①直流電源;陰極:與電源負極相連[還原反應(yīng)]陽極:與電源正極相連[氧化反應(yīng)]②電極:③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì);2.電解池:電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能的裝置。CC一、電解原理④形成閉合回路。1.電解: 使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起

62小結(jié):①電極反應(yīng):陽極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng);陰極得電子,發(fā)生還原反應(yīng)。②離子流向:陽離子移向陰極,陰離子移向陽極(異性相吸)③電子流向:由電源負極流向陰極,再由陽極流回電源的正極。(陽氧)小結(jié):①電極反應(yīng):陽極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng);陰極得電子,發(fā)生63思考?用銅電極電解氯化銅溶液會有怎樣的結(jié)果?

H2O

H++OH—

CuCl2=Cu2++2Cl-放電的順序陰極陽極Cu2+

>H+Cu

>Cl->OH-Cu-2e-=Cu2+Cu2++2e-=Cu陽極:陰極:思考?用銅電極電解氯化銅溶液會有怎樣的結(jié)果?H2O641.分析溶液中存在的所有離子(包括水的電離)、并分成陽離子組和陰離子組。2.根據(jù)放電規(guī)律,陽離子在陰極發(fā)生還原反應(yīng),而陰離子在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)(若活性金屬為陽極時,該金屬失電子),完成電極反應(yīng)式。(注意得失電子守恒)3.由陰陽兩電極反應(yīng)式,合并得總反應(yīng)式。(弱電解質(zhì)的須保持分子形式)寫電極反應(yīng)【方法小結(jié)】1.分析溶液中存在的所有離子(包括水的電離)、并分成陽離子組65

[例]以石墨棒為電極,請寫出分別電解下列溶液時,在陰、陽兩極上發(fā)生的電極反應(yīng)式及總的化學方程式。(1)NaCl溶液:(2)CuSO4溶液:想一想、做一做

陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑

陰極:2Cu2++4e-=2Cu

電解總反應(yīng)式:2Cu2++2H2O=2Cu+O2↑+4H+陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑總反應(yīng):2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-電解H+應(yīng)該在哪一極產(chǎn)生?OH-在哪一極產(chǎn)生?(2H2O2H++2OH-)(4H2O4H++4OH-)[例]以石墨棒為電極,請寫出分別電解下列溶液時,在陰、陽66CuCl2=Cu2++2Cl-陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑電源負極→電解池陰極電解池陽極→電源正極通電后,甲池的PH減小,而乙、丙兩池溶液的PH不變原來的濃度,只需加入一定量的即可。(5)Cu(b)的電極反應(yīng)是。5mol/LB.陰極:4Ag++4e-=4Ag轉(zhuǎn)變成電能的裝置正極:較不活潑金屬(或能導電的非金屬)通電后,甲池的PH減小,而乙、丙兩池溶液的PH不變分析溶液中存在的所有離子(包括水的電離)、并分成陽離子組和陰離子組。1、在如下的裝置中進行電解,并已知鐵極的質(zhì)量減小11.005mol0.陽極:與電源正極相連[氧化反應(yīng)]二、電解規(guī)律:用惰性電極(金、鉑和石墨)電解時使H2O電離向右移動,因此陰極濃度增大,PH。略過量BaCl2溶液(3)如果小燒杯中有0.通電后,在電場的作用下,向陰極移動,1、用什么方法除去泥沙?電解池與原電池有哪些異同①兩電極接直流電源②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①活潑性不同的兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路形成條件將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝置將化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置定義裝置實例電解池原電池裝置CuCl2=Cu2++2Cl-電解池與原電池有哪些異同①兩67電解池與原電池有哪些異同(續(xù))電源負極→電解池陰極電解池陽極→電源正極電子流向陽極:氧化反應(yīng),溶液中的陰離子失電子或電極金屬失電子陰極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子負極:氧化反應(yīng),金屬失電子正極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子電極反應(yīng)陽極:與電源正極相連陰極:與電源負極相連負極:較活潑金屬正極:較不活潑金屬(或能導電的非金屬)電極名稱電解池原電池裝置負極正極導線電解池與原電池有哪些異同(續(xù))電源負極→電解池陰極電解池陽極68練習:以石墨作電極,電解下列溶液,寫出電極反應(yīng)及電解總反應(yīng)式。

AgNO3溶液試一試陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:4Ag++4e-=4Ag總反應(yīng)式:4Ag++2H2O==4Ag+O2↑+4H+通電練習:以石墨作電極,電解下列溶液,寫出電極反應(yīng)及電解總反應(yīng)式69二、電解規(guī)律:用惰性電極(金、鉑和石墨)電解時1、電解含氧酸、強堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液時,如電解H2SO4、NaOH、Na2SO4等溶液陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:4H++4e-=2H2↑

總反應(yīng):2H2O=O2↑+2H2↑

電解電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)

,若要恢復原來的濃度,只需加入一定量的

即可。類型:電解水型實質(zhì):水被電解例如:電解硫酸鈉溶液增大水二、電解規(guī)律:用惰性電極(金、鉑和石墨)電解時1、電解含氧酸702、電解無氧酸溶液(氫氟酸除外)、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液,如電解鹽酸、CuCl2溶液等電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)

,若要恢復原來的組成和濃度,需加入一定量的

(通入一定量的HCl氣體)陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑

總反應(yīng):2HCl=Cl2↑+H2↑

電解電解鹽酸類型:電解電解質(zhì)型實質(zhì):電解質(zhì)本身被電解減小溶質(zhì)2、電解無氧酸溶液(氫氟酸除外)、不活潑金屬的電解后溶713、電解不活潑金屬的含氧酸鹽時,電解質(zhì)和水都有一部分被電解,如電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:2Cu2++4e-=2Cu總反應(yīng):2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4

電解電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小,若要恢復原來的組成和濃度,需加入一定量金屬氧化物。電解CuSO4溶液類型:放氧生酸型實質(zhì):電解質(zhì)和水都被電解3、電解不活潑金屬的含氧酸鹽時,電解質(zhì)和水都陽極:4OH724、電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液時,如電解NaCl溶液等。電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小,若要恢復原來的組成和濃度,需通入一定量的HCl。陽極(C):2Cl--2e-=Cl2↑陰極(C):2H++2e-=H2↑

總反應(yīng):2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑

電解類型:放氫生堿型實質(zhì):電解質(zhì)和水都被電解4、電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液時,如電解NaCl溶液等。電731、以石墨作電極,電解下列溶液,寫出電極反應(yīng)及電解總反應(yīng)式。(1)HCl溶液(2)Na2SO4溶液(3)NaCl溶液練習1、以石墨作電極,電解下列溶液,寫出電極反應(yīng)及電解總反應(yīng)式。742、分析下圖,哪些是原電池,哪些是電解池。①③⑤⑥⑦2、分析下圖,哪些是原電池,哪些是電解池。①③⑤⑥⑦753、在相同條件下,以石墨作為電極,通以相同的電量,分別電解足量的CuCl2溶液和AgNO3溶液,如果析出64g銅,則析出銀的質(zhì)量為A.108gB.54gC.216gD.64g練習:C3、在相同條件下,以石墨作為電極,通以相同的電量,分別電解足764、根據(jù)金屬活動順序表,Cu不能發(fā)生如下反應(yīng):

Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但選擇恰當電極材料和電解液進行電解,這個反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實。下列四種電極材料和電解液中,能實現(xiàn)該反應(yīng)最為恰當?shù)氖茿BCD陽極石墨CuCuCu陰極石墨石墨FePt電解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2OB4、根據(jù)金屬活動順序表,Cu不能發(fā)生如下反應(yīng):ABCD陽極石775、為下圖所示裝置中,a、b都是惰性電極,通電一段時間后,b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是A.X是正極,Y是負極B.X是負極,Y是正極C.CuSO4溶液的PH值逐漸減小D.CuSO4溶液的PH值不變a

?XY?bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC5、為下圖所示裝置中,a、b都是惰性電極,通電一段時間后,b786、如上圖所示,通電后A極上析出Ag,對該裝置的有關(guān)敘述正確的是

A.P是電源的正極B.F極上發(fā)生的反應(yīng)為:4OH--4e-=2H2O+O2↑C.電解時,甲、乙、丙三池中,除E、F兩極外,其余電極均參加了反應(yīng)D.通電后,甲池的PH減小,而乙、丙兩池溶液的PH不變

B6、如上圖所示,通電后A極上析出Ag,對該裝置的有關(guān)敘述正確79

7、右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無色無臭氣體放出,符合這一情況的A

7、右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量80負極正極陰極Cu2++2e-=Cu↓2H++2e-=H2↑CuCl2=Cu2++2Cl-C.216gD.64g負極:氧化反應(yīng),金屬失電子如圖所示,將兩根石墨棒分別跟直流電源的正極和負極連接,浸入盛有CuCl2溶液的燒杯中,再接通12V直流電,觀察現(xiàn)象。由陰陽兩電極反應(yīng)式,合并得總反應(yīng)式。CuCl2=Cu2++2Cl-Cl-、OH-向陽極區(qū)移動通電后,在電場的作用下,向陰極移動,電解硫酸鈉溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2例一:鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通電一段時間,兩極均產(chǎn)生11.6、如上圖所示,通電后A極上析出Ag,對該裝置的有關(guān)敘述正確的是陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑005mol0.6、如上圖所示,通電后A極上析出Ag,對該裝置的有關(guān)敘述正確的是Cu-2e-=Cu2+2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個電后看回路:形成閉合回路或兩極接觸(2)Na2SO4溶液根據(jù)放電規(guī)律,陽離子在陰極發(fā)生還原反應(yīng),而陰離子在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)(若活性金屬為陽極時,該金屬失電子),完成電極反應(yīng)式。8、下列說法或?qū)嶒灛F(xiàn)象的描述不正確的是()A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中,銅片表面出現(xiàn)氣泡B.把銅片插入氯化鐵溶液中,在銅片表面出現(xiàn)一層鐵C.把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中,加入幾滴氯化銅溶液,氣泡放出速度加快D.與電源負極相連的是電解槽的陰極B負極正極8、下列說法或?qū)嶒灛F(xiàn)象的描述不正819、在50mL0.2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個電極,通電電解(不考慮水分蒸發(fā)),則:⑴若兩極均為銅片,試說明電解過程中溶液溶質(zhì)濃度將怎樣變化。⑵若陽極為純鋅,陰極為銅片,陽極反應(yīng)式是⑶如果兩極均為銅片且不考慮H+在陰極上放電當電路中有0.01mol電子通過時,陰極增重g,陰極上的電極反應(yīng)式是。不變0.32gZn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu9、在50mL0.2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個電不變82

(1)在NaCl溶液中,NaCl電離出

,H2O電離出

。通電后,在電場的作用下,

向陰極移動,

向陽極移動。在陽極,由于

容易失去電子,被氧化生成

。陽極方程式:

;(2)在陰極,由于

容易得到電子被還原生成

.使H2O電離向右移動,因此陰極

濃度增大,PH

。陰極方程式:

。

2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+三、電解原理的應(yīng)用1、氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣。(1)在NaCl溶液中,NaCl電離出,H83總化學方程式:

;總離子方程式:

.(3)電解前向溶液中滴加酚酞,通電后現(xiàn)象為:

___________

,兩極極板上都有氣體產(chǎn)生,如何檢驗氣體的種類?

陰極附近的溶液無色變?yōu)榧t色陽極:產(chǎn)生刺激氣體使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍色.陰極:產(chǎn)生無色、無味氣體總化學方程式:84(2)避免生成物H2和Cl2混合,因為:

.(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應(yīng),使產(chǎn)品不純,反應(yīng)方程式:

.第一個問題:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇強光爆炸解決方法:使用離子交換膜電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題:(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應(yīng),使產(chǎn)品不純,第一個問85提示:第二個問題:精制食鹽水

由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+

、Mg2+、

Fe3+、SO42—等雜質(zhì),會在堿液中形成沉淀從而損壞離子交換膜,那么如何除去這些雜質(zhì)呢?3、所有試劑只有過量才能除盡,你能設(shè)計一個合理的順序逐一除雜嗎?2、用什么試劑除去Ca2+

、Mg2+、Fe3+

、SO42—1、用什么方法除去泥沙?提示:第二個問題:精制食鹽水由于粗鹽中含有泥沙86泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+

、SO42-Na+、Cl-、.Mg2+、Ca2+、Fe3+

、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+

、引入Ba2+

Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、引入OH-Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-沉降除泥沙略過量BaCl2

溶液除SO42-略過量Na2CO3

溶液除Ca2+.

Ba2+

略過量NaOH溶液除Fe3+,

Mg2+

適量HCl溶液調(diào)節(jié)PH除CO32-、OH-泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、87離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿88離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿89離子交換膜法制燒堿陽極:金屬鈦網(wǎng)(涂有鈦釕等氧化物)陰極:碳鋼網(wǎng)(涂有鎳涂層)陽離子交換膜:只允許陽離子通過,阻止陰離子和氣體通過。陽極室產(chǎn)物:Cl2

陰極室產(chǎn)物:NaOH、H2

+-精制飽和食鹽水水(含少量NaOH)Cl2H2NaOH溶液淡鹽水Na+離子交換膜法制燒堿+-精制水(含少量N902、銅的電解精煉⑴、粗銅所含的雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、Au等⑵、粗銅的精煉以粗銅為陽極,以純銅為陰極,以CuSO4溶液為電解液進行電解陽極:Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+

陰極:

Cu2++2e-=Cu2、銅的電解精煉⑴、粗銅所含的雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、A913、電鍍⑴概念:應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬或合金的過程。⑵電鍍池形成條件+鍍件鍍層金屬-含鍍層金屬離子的鹽溶液①鍍件作陰極②鍍層金屬作陽極③含鍍層金屬陽離子的鹽溶液作電解液⑶電鍍的特點電鍍液的組成及酸堿性保持不變3、電鍍⑴概念:應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層⑵電鍍池形924、電冶金(冶煉活潑金屬鈉、鎂、鋁等)制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。通直流電后,陽極:2Cl-

-2e-==Cl2↑陰極:2Na++2e-==2Na總反應(yīng):2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑結(jié)論:電解法是冶煉金屬的一種重要方法,是最強有力的氧化還原的手段。4、電冶金(冶煉活潑金屬鈉、鎂、鋁等)制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)93制取金屬鋁電解熔融狀態(tài)的氧化鋁。陽極:6O2-

-12e-==3O2↑陰極:4Al3++12e-==4Al總反應(yīng):2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石制取金屬鋁電解熔融狀態(tài)的氧化鋁。陽極:6O2--12e94原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律若無外接電源,可能是原電池,然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定,主要思路是“三看”先看電極:兩極為導體且活潑性不同再看溶液:兩極插入電解質(zhì)溶液中后看回路:形成閉合回路或兩極接觸若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池。當陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子相同,則為電鍍池,其余情況為電解池。討論:比較電解池和原電池的異同~~~~~~原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律若無外接電源,95電解池與原電池有哪些異同①兩電極接直流電源②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①活潑性不同的兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路形成條件將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝置將化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置定義裝置實例電解池原電池裝置電解池與原電池有哪些異同①兩電極接直流電源①活潑性不同的兩電96電解池與原電池有哪些異同(續(xù))電源負極→電解池陰極電解池陽極→電源正極電子流向陽極:氧化反應(yīng),溶液中的陰離子失電子或電極金屬失電子陰極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子負極:氧化反應(yīng),金屬失電子正極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子電極反應(yīng)陽極:與電源正極相連陰極:與電源負極相連負極:較活潑金屬正極:較不活潑金屬(或能導電的非金屬)電極名稱電解池原電池裝置負極正極導線電解池與原電池有哪些異同(續(xù))電源負極→電解池陰極電解池陽極97電解計算——電子守恒法例一:鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通電一段時間,兩極均產(chǎn)生11.2L(S.T.P)氣體.求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質(zhì)的量.解析:陽極4OH--4e-=2H2O+O2↑

陰極Cu2++2e-=Cu↓2H++2e-=H2↑

陽極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為:0.5×4=2mol,消耗4OH-2mol,即產(chǎn)生H+2mol.

陰極生成0.5molH2,消耗H+1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/LpH=0

生成H2轉(zhuǎn)移的電子:0.5×2=1mol,故還有1mole-

用于還原Cu2+,可析出銅為0.5mol.電解計算——電子守恒法解析:陽極98例二:用石墨電極電解100mLH2SO4與CuSO4的混合液,通電一段時間后,兩極均收集到2.24L(標況)氣體,則原混合液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為(

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