1、第三节电解池第三节电解池 第四章第四章-电化学基础电化学基础1.能够正确书写电极反应式能够正确书写电极反应式2.掌握简单计算电子转移守恒掌握简单计算电子转移守恒学习目标学习目标1、用石墨作电极电解、用石墨作电极电解CuCl2、NaCl的混合溶液时，的混合溶液时，阴极析出的物质是阴极析出的物质是 ；阳极产物是；阳极产物是 。2、两极都用银片作电极电解、两极都用银片作电极电解AgNO3时，阳极的产物时，阳极的产物 是是 ；阴极的产物是；阴极的产物是 。练习练习CuAg+Ag3、试写出下列装置中所发生的电极反应式。、试写出下列装置中所发生的电极反应式。石墨石墨 石墨石墨 粗铜粗铜 纯铜纯铜 纯铜纯铜
2、 铁铁CuSO4溶液溶液CuSO4溶液溶液CuSO4溶液溶液(A)(B)(C)Cl2(1)阳极阳极又分为又分为活性电极活性电极和和惰性电极惰性电极 当阳极是石墨（当阳极是石墨（C）或金属铂）或金属铂(Pt)、金、金(Au)时时是惰性电极，电极本身不参与电极反应。是惰性电极，电极本身不参与电极反应。当阳极是其它金属时是活性电极，电极本身失当阳极是其它金属时是活性电极，电极本身失电子被氧化溶解，电解质阴离子不参与阳极反应。电子被氧化溶解，电解质阴离子不参与阳极反应。阴极阴极是与外界电源的是与外界电源的负极负极相连的电极。相连的电极。阴极均为惰性电极，阴极均为惰性电极，本身均本身均 不参与电极反应不
3、参与电极反应电极材料总结电极材料总结总结：总结：（1）阴极产生的气体一定是）阴极产生的气体一定是H2（2）有金属生成的电极一定是）有金属生成的电极一定是 阴极阴极（3）阳极产生的气体有）阳极产生的气体有 O2 Cl2（4）酸产生在）酸产生在 碱产生在碱产生在 。阴极阴极阳极阳极惰性电极惰性电极电解电解质溶液电解电解质溶液 电极产物总结电极产物总结3.3.用惰性电极分别电解下列物质的水溶液一段时用惰性电极分别电解下列物质的水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液中加入一定量的一种间后，向剩余电解质溶液中加入一定量的一种物质（括号内），溶液能恢复到与原来溶液完物质（括号内），溶液能恢复到与原来溶液完全一
4、样的是全一样的是CuCl2(CuCl2)CuSO4(Cu(OH)2)ABCDNaOH(NaOH)NaCl(HCl)AC（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe4.写出下列装置的电极反应式，并判断写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液溶液pH值的变化。值的变化。巩固练习巩固练习+-阴阴阳阳 阴阴阳阳 阴阴阳阳5.以惰性电极电解以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气溶液。若阳极上产生气体的物质的量为体的物质的量为0.01mol，则阴极上，则阴极上 析出析出Cu的质的质量为量为A0.64g B1.28g C2.56g D5.12g
5、B4e-O22Cu4Ag4H2H22Cl24OH计算计算关系式：关系式：O22Cu4Ag4H2H22Cl24OH计算计算关系式：关系式：例例6 ：用石墨电极电解用石墨电极电解100mL H2SO4与与CuSO4的混合的混合液，通电一段时间后，两极均收集到液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）（标况）气体，则原混合液中气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（的物质的量浓度为（）A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/LA7、用石墨电极电解、用石墨电极电解2L CuSO4溶液（浓度够溶液（浓度够大），当阳极收集到大），当阳极收集到1.12L（标况）的（标
6、况）的 气体时，阴极质量增加气体时，阴极质量增加 g，溶液，溶液pH=。O26.418如下图所示，其中甲池的总反应式为：如下图所示，其中甲池的总反应式为：2CH3OH3O24KOH2K2CO36H2O下列说法正确的是下列说法正确的是A甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置；转化电能的装置；B甲池通入甲池通入CH3OH的电极反应为的电极反应为CH3OH6e2H2OCO328H+C反应一段时间反应一段时间后，向乙池中加入一定量后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体，能使固体，能使CuSO4溶液溶液恢复到原浓度；恢复到原浓度；D甲
7、池中消耗甲池中消耗280 mL（标准状况下）（标准状况下）O2，此时丙池中理论上最多产生，此时丙池中理论上最多产生1.45g固体固体D本节小结本节小结2.2.计算中电子转移守恒：计算中电子转移守恒：1.电解电解类型类型仅溶剂仅溶剂水电解水电解仅溶质仅溶质电解电解惰性惰性电极电极溶质和溶剂溶质和溶剂 同时电解同时电解H2SO4NaOHNa2SO4含氧酸含氧酸强碱强碱活泼金属的活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐无氧酸无氧酸不活泼金属不活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐HClCuCl2NaClCuSO4活泼金属的活泼金属的无氧酸盐无氧酸盐不活泼金属的不活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐放放H2生碱生碱放放O2生碱生碱以惰
8、性电极电解CuSO4溶液。电极反应是BX是负极，Y是正极01mol，则阴极上 析出Cu的质量为D构成的原电池或电解池工作后就比铜不活泼的金属杂质形成阳极泥C阳极 D负极检验该电极反应产物的方法是:2H+2e-=H2当阳极是其它金属时是活性电极，电极本身失电子被氧化溶解，电解质阴离子不参与阳极反应。气体时，阴极质量增加 g，溶液pH=。2Cl-2e-=Cl2DCuSO4溶液的PH值不变阴极：2Cu2+4e-=2Cu2H+2e-=H2是 ；（1）阴极产生的气体一定是7、用石墨电极电解2L CuSO4溶液（浓度够大），当阳极收集到1.A硫酸铁溶液 B 氯化钠溶液电镀液CuSO4溶液CuS04溶液电解
9、电解MgCl2溶液溶液 阳极阳极阴极阴极2H+2e-=H2电解反应电解反应MgCl2+2H2O=Mg(OH)2+H2 +Cl2电解电解常见习题：常见习题：（1）用石墨电极电解）用石墨电极电解1升氯化钠溶液（足量），当阴升氯化钠溶液（足量），当阴极收集到极收集到1.12升（标况）的升（标况）的 气体时，阳极收集气体时，阳极收集到到 。不考虑溶液体积变化，此时溶液不考虑溶液体积变化，此时溶液pH值值 。H21.12升氯气升氯气132Cl-2e-=Cl2（2）用石墨电极电解氯化钠溶液，一段时间后，停止）用石墨电极电解氯化钠溶液，一段时间后，停止电解，此时若想将溶液恢复成原来的溶液应当加入适量电解，此
10、时若想将溶液恢复成原来的溶液应当加入适量的的 （）。）。HCl（3）若）若X、Y都是石墨电极，都是石墨电极，a是饱和是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则各滴入几滴酚酞试液，则X是是 极，电极反应极，电极反应:阴阴2H+2e-=H2X极附近观察到的现象是极附近观察到的现象是:溶液变红，有气体产生。溶液变红，有气体产生。（4）若）若X、Y都是石墨电极，都是石墨电极，a是饱和是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则各滴入几滴酚酞试液，则Y是是 极，电极反应极，电极反应:阳阳2Cl-2e-=Cl
11、2检验该电极反应产物的方法是检验该电极反应产物的方法是:用湿润的淀粉碘化钾试纸检验该气体，用湿润的淀粉碘化钾试纸检验该气体，试纸变蓝，证明是氯气。试纸变蓝，证明是氯气。写出电解反应的离子方程式写出电解反应的离子方程式:2Cl-+2H2O=2OH-+H2 +Cl2 电解电解（5）电解生成三种）电解生成三种物质的常考：物质的常考：NaCl、CuSO4NaClH2OCl2NaOHH2点燃点燃HClNaClONaClNaClH2OHClO第三节电解池第三节电解池 第四章第四章-电化学基础电化学基础第三课时第三课时二二.电解的应用电解的应用电解饱和食盐水制取氯气和烧碱电解饱和食盐水制取氯气和烧碱阳极：阳
12、极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：2H+2e-=H2总式：总式：2NaCl+2H2O =2NaOH+H2+Cl2通电通电总化学方程式：总化学方程式：;总离子方程式总离子方程式:.(3)(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：_ ，两极极板上都有气，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？体产生，如何检验气体的种类？NaOH2HClOH2NaCl2222电解OH2HClOH2Cl2222电解 阴极附近的溶液无色变为阴极附近的溶液无色变为红色红色阳极阳极:产生产生刺激刺激气体使湿润气体使湿润KI淀粉试纸变蓝色淀粉试纸变蓝色.阴极阴极:产生产生无色、
13、无味气体无色、无味气体（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢阴极：碳钢 阳极：钛阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl、OH离子和气体不能通过离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴，把电解槽隔成阴极室和阳极室。极室和阳极室。（2）离子交换膜的作用：）离子交换膜的作用：a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成、避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响，而影响氢氧化钠的产量。氢氧化钠的产量。氯碱工业氯碱工业:离子交换膜法制烧碱离子交换膜法制烧碱+Cl2Cl2ClH2Na+H+
14、OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）离子交换膜离子交换膜 阳阳 极极金属钛网金属钛网阴阴 极极碳钢网碳钢网阳阳极极室室阴阴极极室室氯碱工业氯碱工业粗盐的成份：粗盐的成份：泥沙、泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42杂质，会与杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜精制食盐水精制食盐水杂质的除去过程：杂质的除去过程：粗盐水粗盐水 含少量含少量Ca2+.Mg2+精制精制盐水盐水)SO(BaCl242除过量)(除泥沙及沉淀过滤)Ba.Ca(CONa2232除过量)CO(23除适量盐酸)Mg.C
15、a(22除阳离子交换塔)Fe.Mg(NaOH32除过量2、铜的电解精炼铜的电解精炼 粗铜作阳极，纯铜作阴极，用粗铜作阳极，纯铜作阴极，用CuSO4溶溶液作电解液。液作电解液。阴极：阴极：Cu2+2eCu 阳极：阳极：Cu2eCu2+比铜活泼的金比铜活泼的金属杂质属杂质以以阳离子形式留阳离子形式留于溶液中；比于溶液中；比铜不活泼的金铜不活泼的金属杂质属杂质形形成阳极泥成阳极泥 电解精炼铜过程电解精炼铜过程中中CuSO4溶液的溶液的浓度基本不变浓度基本不变 电精炼后溶液中铜离子浓度电精炼后溶液中铜离子浓度（增大、减小、不变）（增大、减小、不变）减小减小3、电镀铜 电镀是应用电解原理在某些金属表面镀
16、电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。上一薄层其他金属或合金的过程。H+在阳离子放电顺序中在阳离子放电顺序中H+放在什么位置放在什么位置和浓度有关和浓度有关 在铁制品上镀铜：阳极在铁制品上镀铜：阳极铜铜阴极阴极铁制品铁制品电镀液电镀液CuSO4溶液溶液阴极：阴极：Cu2+2eCu阳极：阳极：Cu2eCu2+电镀材料的选择：电镀材料的选择：阴极阴极镀件镀件阳极阳极镀层金属镀层金属电镀液电镀液含有镀层金属离子的溶液含有镀层金属离子的溶液2NaCl(熔融)2Na+Cl22Cl-2e-=Cl2石墨 石墨 粗铜 纯铜 纯铜 铁能够正确书写电极反应式3mol/L D.阴极：4H+
17、4e-=2H2电镀液含有镀层金属离子的溶液A硫酸铁溶液 B 氯化钠溶液7、用石墨电极电解2L CuSO4溶液（浓度够大），当阳极收集到1.2H+2e-=H2写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液PH值的变化。阳极：2Cl-2e-=Cl22H+2e-=H2DCuSO4溶液的PH值不变A硫酸铁溶液 B 氯化钠溶液例6 ：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2.28g C2.是 ；2Al2O3(熔融)4Al+3O2气体时，阴极质量增加 g，溶液pH=。阴极:产生无色、无味气体3 3、电冶金、电冶金对象：钠、钙、镁、铝这样的活泼金属对象：钠、钙
18、、镁、铝这样的活泼金属电解液：电解液：熔融态的熔融态的电解质电解质实例实例2NaCl(熔融熔融)2Na+Cl2 电解电解2Al2O3(熔融熔融)4Al+3O2 电解电解冰晶石冰晶石不能用不能用AlCl3代替代替Al2O3冰晶石用来降低冰晶石用来降低Al2O3熔点熔点 1在原电池和电解池的电极上发生的反应，在原电池和电解池的电极上发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是同属氧化反应或同属还原反应的是 ()A原电池正极和电解池阳极所发生的反应原电池正极和电解池阳极所发生的反应 B原电池正极和电解池阴极所发生的反应原电池正极和电解池阴极所发生的反应 C原电池负极和电解池阳极所发生的反应原电池负极和
19、电解池阳极所发生的反应 D原电池负极和电解池阴极所发生的反应原电池负极和电解池阴极所发生的反应2铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是片是()A阴极阴极 B正极正极 C阳极阳极 D负极负极BCD课堂练习课堂练习3.为下图所示装置中，为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，都是惰性电极，通电一段时间后，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下极附近溶液呈红色。下列说法正确的是列说法正确的是AX是正极，是正极，Y是负极是负极BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的PH值逐渐减小值逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的PH值不变值不变a X Y bP
20、tCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 阴阴如何理解此题串联？如何理解此题串联？1、由于、由于Fe(OH)2极易被氧化极易被氧化,所以实验室中很难用亚铁所以实验室中很难用亚铁盐和烧碱溶液反应制得白色的纯净盐和烧碱溶液反应制得白色的纯净Fe(OH)2沉淀沉淀,应用如应用如图所示的电解装置图所示的电解装置,可制得白色的纯净可制得白色的纯净Fe(OH)2沉淀沉淀.,两两电极的材料分别是石墨和铁电极的材料分别是石墨和铁,a电极材料是电极材料是 电极反应是电极反应是 FeFe-2e-=Fe2+(2)电解质溶液电解质溶液C可以是可以是()A硫酸铁溶液硫酸铁溶液 B 氯化钠溶液氯化钠溶液
21、C 氯化铜溶液氯化铜溶液 D氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液B D达标检测达标检测(3)若要求开始时无沉淀，一段时间后在若要求开始时无沉淀，一段时间后在a,b两两电极中央形成白色沉淀电极中央形成白色沉淀,则电解质是则电解质是 （电电解质从解质从2小题中小题中 Bb电极的反应方程式电极的反应方程式 2H+2e-=H2(4)若要求在若要求在a电极的周围形成白色沉淀则电解电极的周围形成白色沉淀则电解质是质是 。Db电极的反应方程式电极的反应方程式 2H+2e-=H22.以惰性电极电解以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气溶液。若阳极上产生气体的物质的量为体的物质的量为0.01mol，则阴极上，则阴极上
22、 析出析出Cu的质的质量为量为A0.64g B1.28g C2.56g D5.12gBO22Cu4Ag4H2H22Cl24OH计算计算关系式：关系式：例例3 ：用石墨电极电解用石墨电极电解100mL H2SO4与与CuSO4的混合的混合液，通电一段时间后，两极均收集到液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气（标况）气体，则原混合液中体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（的物质的量浓度为（）A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/LA阳极阳极O2为为0.1mol，电子为，电子为0.4mol则则H2为为0.1mol，所以，所以Cu为为0.1mol，浓度为
23、，浓度为A布置作业布置作业学案学案3、用惰性电极电解硫酸铜溶液，、用惰性电极电解硫酸铜溶液，当两电极产生气体相同都为当两电极产生气体相同都为22.4升（标况下），升（标况下），问：产生的铜的质量是多少？问：产生的铜的质量是多少？再难点儿再难点儿64g如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极质量增加电极质量增加216 g，乙池中某电极上析出，乙池中某电极上析出0.24 g某金属，下列说法正确的是某金属，下列说法正确的是 ()A甲池甲池b极上析出金属银，极上析出金属银，乙池乙池c极上析出某金属极上析出某金属B甲池甲池a极上析出金属银，极上析出金属
24、银，乙池乙池d极上析出某金属极上析出某金属C某盐溶液可能是某盐溶液可能是 CuS04溶液溶液D某盐溶液可能是某盐溶液可能是 Mg(NO3)2溶液溶液CbaCuSO4溶液溶液3 3用铁丝（电极用铁丝（电极a a）、铜丝（电极）、铜丝（电极b b）和）和CuSOCuSO4 4溶液可以构成原电池或电解池，如右溶液可以构成原电池或电解池，如右图所示。则下列说法正确的是图所示。则下列说法正确的是A A构成原电池时构成原电池时b b极反应为：极反应为：CuCu2e2e-CuCu2+2+B B构成电解池时构成电解池时a a极质量一定减少极质量一定减少C C构成电解池时构成电解池时b b 极质量可能减少也极质
25、量可能减少也 可能增加可能增加D D构成的原电池或电解池工作后就构成的原电池或电解池工作后就 可能产生大量气体可能产生大量气体C5如下图所示，其中甲池的总反应式为：如下图所示，其中甲池的总反应式为：2CH3OH3O24KOH2K2CO36H2O下列说法正确的是下列说法正确的是A甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置转化电能的装置B甲池通入甲池通入CH3OH的电极反应为的电极反应为CH3OH6e2H2OCO328H+C反应一段时间后，向乙池中加入一定量反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体固体，能使，能使CuSO4
26、溶液恢复到原浓度溶液恢复到原浓度D甲池中消耗甲池中消耗280 mL（标准状况下）（标准状况下）O2，此时丙池中，此时丙池中理论上最多产生理论上最多产生1.45g固体固体D（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe1.写出下列装置的电极反应式，并判断写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液溶液PH值的变化。值的变化。巩固练习巩固练习+-阴阴阳阳阴阴阳阳 阴阴阳阳 电解质溶液用惰性电极电解的示例电解质溶液用惰性电极电解的示例：电解电解类型类型举举 例例电极反应电极反应溶液溶液pH变化变化溶液复原溶液复原方法方法物质类别物质类别实例实例仅溶
27、剂仅溶剂水电解水电解 仅溶质仅溶质电解电解 溶质和溶质和溶剂同溶剂同时电解时电解 含氧酸含氧酸H2SO4强碱强碱NaOH活泼金属的活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐Na2SO4无氧酸无氧酸HCl阳极：阳极：4OH-4e-=O2+2H2O阴极：阴极：4H+4e-=2H2减小减小增大增大不变不变H2O阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：2H+2e-=H2增大增大HCl不活泼金属不活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐CuCl2阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu增大增大CuCl2活泼金属的活泼金属的无氧酸盐无氧酸盐NaCl阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：2H+2
28、e-=H2增大增大HCl不活泼金属的不活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐CuSO4阳极：阳极：4OH-4e-=O2+2H2O阴极：阴极：2Cu2+4e-=2Cu减小减小CuOH？CuO3、用惰性电极电解硫酸铜溶液，、用惰性电极电解硫酸铜溶液，当两电极产生气体相同都为当两电极产生气体相同都为22.4升（标况下），升（标况下），问：产生的铜的质量是多少？问：产生的铜的质量是多少？再难点儿再难点儿64g2.以惰性电极电解以惰性电极电解CuSO4溶液。若阳极上产生气溶液。若阳极上产生气体的物质的量为体的物质的量为0.01mol，则阴极上，则阴极上 析出析出Cu的质的质量为量为A0.64g B1.28g C2.56g D5.12gB
