第一节 电解原理 (第二课时 )

阳阳极： 2Cl— － 2e

— ＝ Cl2↑

阴极： Cu2++2e— ＝ Cu

电解 Cu Cl2 溶液的反应式：

总反应： CuCl2 ＝ Cu ＋ Cl2↑ 电解

（氧氧化反应）（还原反应）

阳极 : 与电源正极相连，失电子，发生氧化反应

阴极 : 与电源负极相连，得电子，发生还原反应

2 、离子放电顺序（ 1 ） 阴极 : 阳离子得电子

（ 2 ）阳极 : 金属或阴离子失电子

金属 ( 除 Pt,Au)> S2-> I － > Br － > Cl － > OH － > 含氧酸根

Ag+ ＞ Hg2+ ＞ Fe3+ ＞ Cu2+ ＞ H+ ＞ Pb2+ ＞ Sn2+ ＞ Fe2+ ＞ Zn2+

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au

电解类型

举 例 电极反应 溶液 pH 变化

溶液复原方法

物质类别 实例

水电解

含氧酸 H2SO4 强碱 NaOH 活泼金属的含氧酸盐

Na2SO4

溶质电解

无氧酸 HCl 不活泼金属的无氧酸盐

CuCl2

溶质和水同时电解

活泼金属的无氧酸盐

NaCl

不活泼金属的含氧酸盐

CuSO4

3. 电解质溶液用惰性电极电解的规律小结：

阳 极 ： 4OH—-4e—=O2↑+2H2O阴极： 4H++4e—=2H2↑

阳极 2Cl—-2e— =Cl2↑阴 极 ： 4H++4e—=2H2

↑阳极 2Cl—-2e- =Cl2↑阴极： Cu2++2e—=Cu阳极 2Cl—-2e— = Cl2↑

阴极： 2H2O+2e—=H2↑+2OH-

阳极： 4OH—-4e—=O2↑+2H2

O

阴极： 2Cu2++4e—=2Cu

减小

增大

不变

增大

增大

减小

H2O

HCl

CuCl2

HCl

CuO

不变

五、电解的应用1. 精炼铜 粗铜 含杂质 (Zn Fe Ni Ag Au 等 )

阳极： Zn-2e- = Zn2+

Fe –2e- = Fe2+ Ni-2e- = Ni2+

Cu-2e- = Cu2+

Zn Fe Ni CuAg Au

阴极 : Cu2+ + 2e- = Cu

阳极泥

问：电解完后， CuSO4 溶液的浓度有何变化？不变

+

纯铜 粗铜－

CuSO4 溶液阳极 : 粗铜阴极 : 纯铜 电解液 : CuSO4

2 、电镀 : 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。 +

镀件 镀层金属

－

含镀层金属离子的盐溶液电镀的特点

电镀液的组成及酸碱性保持不变

电镀装置：阳极——镀层金属阴极——镀件电解质溶液——含镀层金属 阳离子

以 Fe 制品镀 Zn

Fe --- 被镀件

Zn--- 镀层金属

阴 极阴 极

阳 极阳 极电镀液： ZnSO4 溶液

Zn – 2e- = Zn2+

Zn2+ + 2e- = Zn

( 镀层金属阳离子的溶液 )

镀件

ZnSO4

Zn

电镀前后电镀前后 ZnSOZnSO44 溶液的浓度是否变化？溶液的浓度是否变化？

例：在 50mL 0.2mol/L 的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解 ( 不考虑水分蒸发 ) ，则： ⑴ 若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶质浓度将怎样变化 。 ⑵ 若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是

⑶ 如果两极均为铜片且不考虑 H+ 在阴极上放电当电路中有 0.04mol 电子通过时，阴极增重 g ，阴极上的电极反应式是 。

不变

1.28

Zn － 2e －＝ Zn2+

Cu2+ +2e －＝ Cu

　 2 ．甲、乙两个容器中，分别加入 0.1mol/LNaCl 溶液与 0.1mol/LAgNO3 溶液后，以 Pt 为电极进行电解时，在 A 、 B 、 C 、 D 各电极上生成物的物质的量之比为：__________ 。

05 江苏化学高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为： 3Zn ＋ 2K2FeO4 ＋ 8H2O 3Zn(OH)2 ＋2Fe(OH)3 ＋ 4KOH ，下列叙述不正确的是 A. 放电时负极反应为： Zn － 2e ＋ 2OH ＝ Zn(OH)2

B 充电时阳极反应为 FeOH3 － 3e ＋ 5OH ＝ FeO42-

＋ 4H2O

C. 放电时每转移 3 mol 电子，正极有 1 mol K2FeO4 被氧 化 D. 放电时正极附近溶液的碱性增强

巩固提高：

C

05 广东化学 一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇 Y2O3 的氧化锆 ZrO2 晶体，在熔融状态下能传导 O2 。下列对该燃料电池说法不正确的是 　　　 　

A 在熔融电解质中， O2 由负极移向正极B 电池的总反应是： 2C4H10 ＋ 13O2 8CO2 ＋ 10H2O

C 通入空气的一极是正极，电极反应为 O2 ＋ 4e ＝ 2O2

D 通入丁烷的一极是负极，电极反应为： 2C4H10 ＋ 26e ＋ 13O2 ＝ 4CO2 ＋ 5H2O

A

巩固提高：

搅棒

在玻璃容器中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层为NaI 溶液，下层为 CCl4 。在上层 NaI 溶液中插入两根石墨电极，容器中还放有一根环形玻璃搅拌棒，可以上下搅动液体，装置如图。据实验回答：

（ 1 ）接通直流电源后，阳极和阴极附近有何现象？

（ 2 ）阳极的电极反应式是

阴极的电极反应式是

（ 3 ）停止通电，取出电极，用搅棒上下搅动。静置后液体又分为两层，上层 色 ,下层 色。搅拌后两层液体发生颜色变化的原因是：

阳极周围的液体呈棕色，且颜色由浅变深

阴极上有气泡产生。

2I- - 2e- = I2

2H+ +2e- = H2

无紫红

I2 在 CCl4 中溶解度大于在水中的溶解度，所以绝大多数 I2都转移到 CCl4 中。

实　 质装置名称能量转化

电极名称

装置差异

电子流向

电极反应

原电池 电解池

负极：电子流出　正极：电子流进

阴极：与电源负极相连　阳极：与电源正极相连

无电源，两极材料不同 有电源，两极材料可同可异

正极：得电子　还原反应负极：失电子　氧化反应

阴极：失电子　氧化反应阳极：得电子　还原反应

电源负极　　　 阴极电源正极　　 阳极负极 正极

化学能 电能 电能 化学能

电极式写法：找物质，标得失选离子，平电荷配个数，巧用水

负极判断方法：1 、较活泼的金属2 、电子流出3 、发生氧化反应

阳极判断方法：1 、连电源正极2 、发生氧化反应3 、阴离子移向