电解CuCl2溶液阳极4OH--4e
高中常见电极反应式的书写汇总

电极反应方程式一、原电池电极反应方程式1.Cu─H2SO4─Zn原电池正极:2H+ + 2e- == H2↑负极:Zn—2e- == Zn2+总反应式:Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑2.Cu─FeCl3─C原电池正极:2Fe3+ + 2e- == 2Fe2+负极:Cu —2e- == Cu2+总反应式:2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+ 3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2Fe—4e- == 2Fe2+总反应式:2Fe + O2 + 2H2O == 2F e(O H)2↓4.钢铁在潮湿的空气中发生析氢腐蚀正极:2H+ +2e- == H2↑负极:Fe —2e- == Fe2+总反应式:Fe +2H+ == Fe2+ +H2↑5.氢氧燃料电池(中性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2H2—4e-== 4H+总反应式:2H2 + O2 == 2H2O6.氢氧燃料电池(酸性介质)正极:O2 + 4H+ + 4e- == 2H2O负极:2H2—4e-== 4H+总反应式:2H2 + O2 == 2H2O7.氢氧燃料电池(碱性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2H2—4e- + 4OH- == 4H2O总反应式:2H2 + O2 == 2H2O8.铅蓄电池(放电)正极(PbO2) :PbO2 + 2e- + 24SO-+ 4H+ == PbSO4↓+ 2H2O负极(Pb) :Pb—2e- + 24SO-== PbSO4↓总反应式:Pb + PbO2 + 4H+ + 224SO-== 2PbSO4↓+2H2O9.Al─NaOH─Mg原电池正极:6H2O + 6e- == 3H2↑+ 6OH-负极:2Al —6e- + 8OH- == 22AlO-+ 4H2O总反应式:2Al + 2OH- + 2H2O == 22AlO-+ 3H2↑10.CH4燃料电池(碱性介质)正极:2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-负极:CH4—8e- + 10OH- ==23CO-+ 7H2O总反应式:CH4 + 2O2 + 2OH- == 23CO-+ 3H2O 11.熔融碳酸盐燃料电池(Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液,CO作燃料):正极:O2 + 2CO2 + 4e- == 223CO-(持续补充CO2气体)负极:2CO + 223CO-—4e- == 4CO2总反应式:2CO + O2 == 2CO212.银锌纽扣电池(碱性介质)正极(Ag2O) :Ag2O + H2O + 2e- == 2Ag + 2OH-负极(Zn) :Zn + 2OH-—2e- == ZnO + H2O总反应式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag二、电解电极反应方程式1.电解CuCl2溶液阳极:2Cl-—2e- == Cl2↑阴极:Cu2+ + 2e- == Cu总反应式:2Cl- + Cu2+ ==== Cl2↑ + Cu2.电解精炼铜阳极(粗铜):Cu —2e- == Cu2+阴极(纯铜) :Cu2+ + 2e- == Cu总反应式:无3.电镀铜阳极(纯铜):Cu—2e- == Cu2+阴极(待镀金属,如Fe):Cu2+ + 2e- == Cu总反应式:无4.电解饱和食盐水阳极:2Cl-—2e- == Cl2↑阴极:2H2O + 2e- == H2↑ + 2OH-总反应式:2Cl- + 2H2O ==== H2↑+ Cl2↑ + 2OH-5.电解HCl溶液阳极:2Cl- - 2e- == Cl2↑阴极:2H+ + 2e- == H2↑总反应式:2Cl- + 2H+==== Cl2↑ + H2↑6.电解NaOH溶液阳极:4OH-—4e- == O2↑ + 2H2O阴极:4H2O + 4e- == 2H2↑ + 4OH-总反应式:2H2O ==== 2H2↑+ O2↑7.电解H2SO4溶液阳极:2H2O —4e- == O2↑ + 4H+阴极:4H+ +4e- == 2H2↑总反应式:2H2O ==== 2H2↑ + O2↑8.电解KNO3溶液阳极:2H2O —4e- == O2↑ + 4H+阴极:4H2O + 4e- == 2H2↑ + 4OH-总反应式:2H2O ==== 2H2↑ + O2↑9.电解CuSO4溶液阳极:2H2O—4e- == O2↑ + 4H+电解电解电解电解电解电解阴极:2Cu2+ + 4e- == 2Cu↓总反应式:2Cu2+ + 2H2O ==== 2Cu↓+ O2↑+ 4H+ 10.电解AgNO3溶液阳极:2H2O—4e- == O2↑ + 4H+阴极:4Ag+ + 4e- == 4Ag↓总反应式:4Ag+ + 2H2O ==== 4Ag↓+ O2↑ + 4H+ 11.铅蓄电池充电阳极:PbSO4—2e- + 2H2O == PbO2 +24SO-+ 4H+阴极:PbSO4 + 2e- == Pb + 24SO-总反应式:2PbSO4 + 2H2O ==== Pb + PbO2 + 4H+ +224SO-B2H6(g) + 3O2(g) ==== B2O3(s) + 3H2O(l);ΔH = - 2165 kJ·mol-1电解电解电解。
高考化学复习考点知识归类与练习---电解池工作原理

高考化学复习考点知识归类与练习电解池工作原理1.电解 (1)定义:在直流电源的作用下,电解质溶液(或熔融的电解质)在阳、阴两极分别发生氧化反应和还原反应应的过程。
(2)能量转化形式:在此过程中,将电能__能转化为___化学__能。
2.电解池的构成条件①与直流电源相连的两个电极②两个电极插入电解质溶液 (或熔融的电解质)中③形成闭合回路_。
3.电解池中电流、电子和离子的移动方向(如右下图)电流(I):从电源正极流出到阳极,经过电解质溶液,再通过阴极回到电源负极形成闭合回路。
电子:电源负极流出,阴极得电子;阳极失电子流入电源正极(“电子不下水”)---外电路。
离子:口诀:“阴阳相吸”-----阳离子移向阴极,阴离子移向阳极(“离子不上岸”)----内电路。
溶液为例):4. 电解池工作原理(以电解CuCl2总反应方程式:CuCl2=====通电Cu+Cl2↑阳极阴离子失去电子e-发生氧化反应,阴极阳离子得电子发生还原反应。
阳极反应类型口诀:“阳氧失e-”-------意思为阳极发生氧化反应失去电子。
5.电解时两极粒子放电顺序:阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。
离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力,另外也与离子的浓度及电极材料有关。
(1)阴极:阴极上放电的是溶液中的阳离子,与电极材料无关。
氧化性强的先放电,放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(2)阳极:若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极,则是溶液中的阴离子放电,离子还原性强的先放电,常见离子的放电顺序是注意:一般情况下,离子按上述顺序放电,但如果离子浓度相差十分悬殊,离子浓度大的也可以先放电。
如理论上H +的放电能力大于Fe 2+、Zn 2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液中,由于溶液中c (Fe 2+)或c (Zn 2+)≥c (H +),则先在阴极上放电的是Fe 2+或Zn 2+,因此阴极上的主要产物为Fe 或Zn ;但在水溶液中,Al 3+、Mg 2+、Na +等是不会在阴极上放电的。
电化学基础考题分析与解题方法

电化学基础考题分析与解题方法一、课程标准、考试说明的要求1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
了解常见化学电源的种类及其工作原理。
2.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。
二、近三年高考有关电化学知识考题分析(一)原电池及原理其综合考查1、在书本锌铜原电池原理基础上稍有变化的原电池:从原电池的组成、电极反应(或原电池反应)、电流方向(或电子流向)、盐桥的作用等多方面来考查原电池的基本原理,在多年来高考题中时有出现,体现了对基础知识和能力的考查。
(见附件1)【复习建议】复习原电池要从氧化还原反应开始。
有电子转移的反应叫氧化还原反应,若能使氧化还原反应发生在两类导体的界面上,并使转移的电子从导线中流过就会有电流产生。
Zn跟稀H2SO4制H2的反应可分解为Zn-2e-=Zn2+,2H++2e-=H2↑的两个半反应。
这两个半反应就是原电池的电极反应。
真正想懂原电池等自发电池中发生的电极反应与氧化还原反应的关系。
象把FeCl3溶液与Cu的反应设计成自发电池的题目就很容易答出来。
对于各种电池中发生的电极反应和总的氧化还原反应都不要去死记硬背,都要引导学生自己分析自己写出。
2、扩展到其他自发电池:①能分析一次电池(碱性锌锰电池)、可充电电池(铅蓄电池)的充放电情况:正负极、阴阳极的判断及电极反应式。
(见附件2)②常见燃料电池(氢氧燃料电池,甲烷、乙醇等燃料电池)的正负极判断,能写出在酸性/碱性条件下的电极反应式及总反应,并能从电极反应物、得失电子判断电极反应式的正误。
(见附件3)【复习建议】教学中应把选修四第四章第2节给出的碱性锌锰电池、铅蓄电池、氢氧燃料电池的正负极材料、电极反应及总反应作为重点分析。
虽然课本中只给出氢氧燃料电池一个例子,但课本还提了一句“除氢气外,烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体,均可作燃料电池的燃料;除纯氧外,空气中的氧气也可以作氧化剂”。
电解CuCl2溶液

Cu2+
== Cu + Cl2
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
考虑Cu 考虑Cu2+的水解,随着电解过程的进行,阴极区的c(Cu2+) 水解,随着电解过程的进行,阴极区的c(Cu 逐渐下降, 的水解趋势虽有所加强,但溶液中c(H 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 渐降低,pH增大
电解的应用
电镀池的构造
精炼铜的基本原理
氯碱工业的生产工艺流程
NaCl饱和溶液 +
隔膜 铁网 石墨 隔膜法电解槽
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 Na2SO4 H2SO4 CuSO4 CuCl2 NaCl 加入的物质 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。
阳极: 2Cl- - 2e- == Cl2
考虑电解生成的Cl 溶解在水中 由于Cl 考虑电解生成的Cl2溶解在水中,由于Cl2和水反应生成盐 在水中, 酸和次氯酸的缘故,溶液的pH下降 酸和次氯酸的缘故,溶液的pH下降
用惰性电极与金属电极的组合进行电解实验的研究
实验5-1
用Cu作阴极、C作阳极,电解硫酸溶液
形成推论: 形成推论:
阴极:
Ag+ > Cu2+ > H+ > Fe2+ > Zn2+ > H2O > Mg2+ > Na+ Al3+ >
电化学方程式

1.Cu─H2SO4─Zn原电池正极: 2H+ + 2e- H2↑负极: Zn─2e- Zn2+总反应式: Zn + 2H+ Zn2+ + H2↑Cu─CuSO4─Zn原电池正极: Cu2+ + 2e-Cu负极: Zn─2e- Zn2+总反应式: Zn + Cu2+ Zn2+ +Cu2.Cu─FeCl3─C原电池正极: 2Fe3+ + 2e- 2Fe2+负极: Cu ─ 2e- == Cu2+总反应式: 2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极:O2 + 2H2O + 4e- 4OH-负极:2Fe ─ 4e- = 2Fe2+总反应式:2Fe + O2 + 2H2O 2F e(O H)2↓[F e(O H)2最终转变为铁锈]4.析氢腐蚀(酸性)负极:Fe–2e-=Fe2+正极:2H++2e-=H2↑总反应:Fe+2H+=Fe2+ +H2↑5.氢氧燃料电池(酸性介质)正极:O2 + 4H+ + 4e- 2H2O负极:2H2─4e-4H+总反应式:2H2 + O22H2O6.氢氧燃料电池(碱性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e-4OH-负极:2H2─ 4e- + 4OH-4H2O总反应式:2H2 + O22H2O7.氢氧燃料电池(熔融氧化物O2-介质)正极:O2 + 4e-2O2-负极:2H2─ 4e- + 2O2-2H2O总反应式:2H2 + O22H2O8.铅蓄电池(放电)正极 (PbO2) :PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+PbSO4↓ + 2H2O负极 (Pb) :Pb ─2e- + SO42- PbSO4↓总反应式:Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42- 2PbSO4↓ + 2H2O9.Al─NaOH─Mg原电池正极:2H2O + 2e-H2↑ + 2OH-负极:Al─3e- + 4OH- == AlO2- + 2H2O总反应式:2Al + 2OH- + 2H2O == 2AlO2- + 3H2↑10.CH4燃料电池(碱性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e-4OH-负极:CH4─8e- + 10OH- CO32- + 7H2O总反应式:CH4 + 2O2 + 2OH-CO32- + 3H2O11.CH4燃料电池(酸性介质)正极:O 2 + 4H ++ 4e - 2H 2O负极:CH 4─8e - + 2H 2O CO 2 + 8H +总反应式:CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2O燃料电池(熔融氧化物O 2-介质)正极:O 2 +4e - 2O 2-负极:CH 4─8e - + 4 O 2- CO 2 + 2H 2O总反应式:CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2O 燃料电池(熔融碳酸盐介质)正极:O 2 + 2 CO 2 + 4e - 2CO 32-负极:CH 4─8e - + 4CO 32- 5CO 2+ 2H 2O总反应式:CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2O14.熔融碳酸盐燃料电池(Li 2CO 3和Na 2CO 3熔融盐作电解液,CO 作燃料):正极:O 2 + 2CO 2 + 4e - 2CO 32- (持续补充CO 2气体) 负极:2CO + 2CO 32-─4e - 4CO 2总反应式:2CO + O 2 2CO 215.银锌纽扣电池(碱性介质)正极 (Ag 2O) :Ag 2O + H 2O + 2e - 2Ag + 2OH -负极 (Zn) :Zn + 2OH -─2e - ZnO + H 2O总反应式:Zn + Ag 2O ZnO + 2Ag 电池正极 22244SOCl e Cl S SO --+=++ 负极Li - e- = Li +总反应式:4Li+2SOCl 2 = 4LiCl +S +SO 217..Li-电池r-MnO 2作正极活性材料,电解液是LiClO4正极 Li + + MnO 2 + e- = LiMnO 2负极 Li - e- = Li +总反应式:Li + MnO 2 = LiMnO 2燃料电池(碱性介质)正极:O 2 + 2H 2O + 4e - 4OH -负极:CH 3OH ─6e - + 8OH - CO 32- + 6H 2O总反应式:2CH 3OH + 3O 2 + 4OH - 2CO 32- + 6H 2O19.CH 3OH 燃料电池(酸性介质)正极:O 2 + 4H ++ 4e - 2H 2O负极:CH 3OH ─6e - + H 2O CO 2 + 6H +总反应式:CH 3OH + 2O 2 CO 2 + 2H 2O .燃料电池(碱性介质)正极:O 2 + 2H 2O + 4e - 4OH -负极:C 2H 5OH ─12e - + 16OH - 2CO 32- + 11H 2O总反应式:C 2H 5OH + 3O 2 + 4OH - 2CO 32- + 5H 2O21.氨气-氧气燃料电池(碱性介质)正极: O 2 + 2H 2O + 4e - 4OH -负极: 2NH 3 — 6e - + 6OH - = N 2 +6H 2O总反应式 4NH 3+3O 22N 2+6H 2O ,【电解电极反应式】1.电解CuCl 2溶液阳极:2Cl -─2e - Cl 2↑阴极:Cu 2+ + 2e - Cu总反应式:2Cl - + Cu 2+ Cl 2↑ + Cu2.电解精炼铜阳极(粗铜):Cu ─2e - Cu 2+阴极 (纯铜) :Cu 2+ + 2e - Cu总反应式:3.电镀铜阳极(纯铜):Cu ─2e -Cu 2+阴极(待镀金属,如Fe ):Cu 2+ + 2e -Cu 总反应式:4.电解饱和食盐水阳极:2Cl -─2e - Cl 2↑阴极:2H + + 2e - H 2↑总反应式:2Cl - + 2H 2O H 2↑ + Cl 2↑ + 2OH- 2NaCl + 2H 2O 电解2NaOH + H 2↑+ Cl 2↑7.电解H 2SO 4溶液阳极:4OH -─4e - O 2↑ + 2H 2O 阴极:4H + +4e - 2H 2↑总反应式:2H 2O 2H 2↑ + O 2↑9.电解CuSO 4溶液阳极:4OH -─4e - O 2↑ + 2H 2O 阴极:2Cu 2+ + 4e - 2Cu总反应式:2Cu 2+ + 2H 2O 2Cu + O 2↑ + 4H +10.电解AgNO 3溶液阳极:4OH -─4e - O 2↑ + 2H 2O 阴极:4Ag + + 4e -4Ag总反应式:4Ag + + 2H 2O 4Ag + O 2↑ + 4H +11.铅蓄电池充电阳极:PbSO 4─2e - + 2H 2O PbO 2 + SO 42- + 4H + 阴极:PbSO 4 + 2e - Pb + SO 42-总反应式:2PbSO 4 + 2H 2O Pb + PbO 2 + 4H + + 2SO 42- 12、Fe 3+ + 3H 2O Fe(OH)3(胶体) + 3H +13、【Al 的工业制备—电解熔融的Al 2O 3】电解Na 3AlF 62Al 2O 3 4Al+3O 2↑。
电解池电极反应式 书写

电解池电极反应式书写(惰性电极电解)电解池电极反应式书写(惰性电极电解)电解类型实例电极反应溶液PH变化溶液复原电解水型H2SO 4阳极:4OH ---4e— =O2↑+2H2O阴极:4H+ + 4e—=2H2↑总反应化学方程式:减小H2O NaOH阳极:4OH---4e— =O2↑+2H2O阴极:4H+ + 4e—=2H2↑总反应化学方程式:增大H2O Na2SO4阳极:4OH---4e— =O2↑+2H2O阴极:4H+ + 4e—=2H2↑总反应化学方程式:不变H2O分解电解质型HCl阳极:2Cl-- 2e-= Cl2↑阴极:2H+ + 2e-= H2 ↑化学方程式:减小HCl气体CuCl2阳极:2Cl -- 2e-= Cl2↑阴极:Cu2+ + 2e-= Cu化学方程式:不变加CuCl2固体溶质和溶剂同时电解型NaCl阳极:2Cl-- 2e- = Cl2 ↑阴极:2H+ + 2e-= H2↑化学方程式:2NaCl+2H2O ==== 2NaOH + Cl2↑ + H2 ↑离子方程式:2Cl-+2H2O ==== 2OH-+ Cl2↑ + H2 ↑碱性增强,PH变大HCl气体CuSO4阳极:4OH--4e - = 2H2O + O2 ↑阴极:2Cu2++ 4e- = 2Cu化学方程式:2CuSO4+2H2O==== 2Cu + O2 ↑+ H2SO4离子方程式:2Cu2++2H2O==== 2Cu + O2 ↑+ 4H+酸性增强,PH减小CuO AgNO3阳极:4OH -- 4e- = 2H2O + O2 ↑阴极:4Ag+ + 4e- = 4Ag化学方程式:4AgNO3 + 2H2O ==== 4Ag + O2↑+ 4HNO3离子方程式:4Ag+ + 2H2O ==== 4Ag + O2↑+ 4H+酸性增强,PH减小Ag2O2H2O ==== 2H2↑ + O2↑通电2H2O ==== 2H2↑ + O2↑通电2H2O ==== 2H2↑ + O2↑通电2HCl ==== H2↑ + Cl2↑总反应式:CuCl2 ==== Cu + Cl2↑通电通电通电通电通电通电通电通电。
人教版高中化学选修4第四章第三节:电解池

(2)在阴极,由于 H+ 容易得到电子被还原生成 H2 .
使H2O 电离向右移动,因此阴极 OH- 浓度增大, PH 增大 。 阴极方程式:2H+ + 2e- = H2 。
电解
总化学方程式:2NaCl 2H2O Cl 2 H2 2;NaOH
总离子方程式:
▪电源负极→电解池阴 极电解池阳极→电源正 极
试一试
练习:以石墨作电极,电解下列溶液,写出电 极反应及电解总反应式。
AgNO3溶液
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极:4Ag++4e-=4Ag 总反应式:4Ag++2H2O通==电4Ag +O2↑+4H+
二、电解规律:用惰性电极(金、铂和石墨)电解时
总反应:2Cl-+2H2O电=解Cl2↑+H2↑+2OH-
(2)CuSO4溶液:
OH-在哪一极产生?
阳阴极极::42OCHu-2-+ 4+e4-e=-=2H22COu+O2↑ (4H2O
4H++4OH-)
总反应式:2Cu2++2H2O电=解2Cu+O2↑+4H+
H+应该在哪一极产生?
电解池与原电池有哪些异同
②电极: 阳极:与电源正极相连
③电解质溶液或熔融电解质;
④形成闭合回路。
[还原反应] [氧化反应]
小结:
①电极反应:阳极失电子,发生氧化反应;阴极得
电子,发生还原反应。(阳氧)
②离子流向:阳离子移向阴极,阴离子移 向阳极(异性相吸)
电解池原理

e阴极
e- 阳
极
H+
OH-
e阳离子得电子,放电 氧化性强的先得电子 Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应) 总反应: CuCl2
电解
阴离子失电子,放电 还原性强的先失电子 2 Cl- - 2e- = Cl2↑ (氧化反应)
惰性电极:石墨、金、铂 活性电极:石墨、金、铂 以外的金属
Cu +Cl2↑
,
Na+、 Cl-、 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、引入Ba2+
除Ca2+. Ba2+ 适量HCl溶液 调节PH 除 CO32- 、OH-
Na+、 Cl-、
Na+、 Cl-
CO32-
、
OH-
2、电镀(在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法) 阳极:镀层金属 阴极:待镀金属制品 电镀液:含有镀层金 属的电解质 铜片
②当阳极为金属电极(除铂、金)时,金属电极 优先放电。
阳极:还原性强的阴离子先失电子
金属(除Pt、Au) > S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸>F-
金属阳极先放电,离子后放电
电解与电离比较 电 离 电解质溶于水或 受热融化状态 电 解 电解质电离后, 再通直流电
条件 过 程
特点
联系
阴阳离子定向移动, 电解质电离成为自 在两极上失得电子成 由移动的离子例: 为原子或分子。如: 2++2ClCuCl2=Cu 通电 CuCl2==Cu+Cl2↑ 发生氧化还原反应 只产生自由移动 生成了新物质 的离子 电解必须建立在电离的基础上
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+u
Ag Cu
( D)
阴 阳
C
Pt
阴
Pt 阳
(A)
AgNO3
Hg(NO3)2
(B)
( C)
NaHSO4
如果A电极上 析出Ag2.16g, 则其余各电极 上析出的物质 的量分别为多 阴极 少?
负极 e—
2.如上图所示,通电后A极上析出Ag,对该装置的有关 叙述正确的是 B A.P是电源的正极 B.F极上发生的反应为:4OH- - 4e-=2H2O+O2↑ C.电解时,甲、乙、丙三池中,除E、F两极外,其余电 极均参加了反应 D.通电后,甲池的pH减小,而乙、丙两池溶液的pH不变
3.电解池电极反应规律(阳氧阴还)
(1)阴极:得电子,还原反应
①电极本身不参加反应 ②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子 (2)阳极:失电子,氧化反应
①若为金属(非惰性)电极,电极失电子
②若为惰性电极,电解质溶液中阴离子“争”失电子
要判断电极反应的产物,必须掌握离子的放电顺序。
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
3.某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x· nH2O,式量为242, 将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液,用惰性电极进 行电解。当有0.01 mol 电子转移时,溶液中金属离子全 部析出,此时阴极增重0.32g。求:
①金属M的相对原子质量及 x、n 值;
如NaCl
如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区:电解水型
如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
电解质溶液用惰性电极电解的示例:
电解 类型
举例 物质类别 含氧酸 仅溶剂 水电解 强碱 活泼金属的 含氧酸盐 实例 H2SO4 NaOH
Na2SO4
电极反应
溶液pH 变化
减小
溶液复原方法
阳极:4OH-→4e-=O2+2H2O 阴极:4H+ + 4e- = 2H2↑ 增大 不变 阳极:2Cl- → 2e-=Cl2↑ 阴极:2H++2e- = H2↑ 阳极:2Cl- → 2e- =Cl2↑ 阴极:Cu2++2e- = Cu 阳极:2Cl- → 2e- =Cl2↑ 阴极:2H++2e- =H2↑ 增大 减少 增大 HCl CuCl2 HCl H2O
练习:完成电解下列溶液的电极反应。 (以石墨为电极电解) 硫酸溶液: 盐酸: NaOH溶液: CuBr2溶液: KCl溶液: CuSO4溶液: Na2SO4溶液:
用铜为阳极,铁丝网为阴极,
电解CuCl2溶液。
阳极:4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 阴极:4H+ + 4e- = 2H2↑ 总反应:2H2O
仅溶质 电解
无氧酸 不活泼金属 的无氧酸盐 活泼金属的 无氧酸盐 不活泼金属的 含氧酸盐
HCl CuCl2 NaCl
溶质和 溶剂同 时电解
阳极:4OH- → 4e- =O2↑+2H2O CuSO4 阴极:2Cu2++4e- = 2Cu 减小
CuO
巩固练习
1.判断A、B、C、D属于原电池的是——,属于电解
重 点
离子放电顺序: 阳极: ①活性材料作阳极时:金属在阳极失电子被氧化 成阳离子进入溶液,阴离子不容易在电极上放电。 ②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时:溶液中 阴离子的放电顺序(由易到难)是:
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子)>F-
电解池工作原理及应用
1、电解原理
在外加直流电源的作用下,电解质的阴阳离子在 阴阳两极发生氧化还原反应的过程,叫电解。
明 确
⑴
电流是发生氧化—还原反应的根源、动力。 阴阳离子在做定向运动导电的同时,也就 在两极发生了氧化还原反应,生成了新物 质; 而金属导电是由自由电子的定向运动形成, 无反应发生,无新物质生成,两者有本质 区别。
⑵
2、 定义:把电能转化为化学能的装置。 电 组成: 两个电极、 电解质溶液、 直流电源 解 与外电源正极相连的电极,出电子,氧化反应。 池 电极 阳极:
惰性电极: C、Pt、Au等,不论做阴极、阳极, 电极材料 本身都不反应。
阴极: 与外电源负极相连的电极,进电子,还原反应。
活泼电极: Fe、Cu、Ag等,做阴极本身不反应,做阳极, 本身被氧化溶解。
通电
2Cu + 2H2SO4 + O2↑
电解规律(惰性电极)小结
Ⅰ Ⅱ
阳极:S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+
Ⅲ Ⅰ与Ⅲ区:电解本身型 Ⅰ与Ⅳ区:放氢生碱型
Ⅱ与Ⅲ区:放氧生酸型 Ⅳ 如CuCl2 、HCl
通电
2H2↑ + O2↑
阴极: 2H+ + 2e- == H2 ↑
2Cl 2e == Cl2↑ 阳极:
2HCl 总反应:
通电
H2 ↑+ Cl2↑
阳极:Cu – 2e- = Cu 2+
阴极:Cu 2+ + 2e- = Cu
阴极:2Cu 2+ + 4e- = 2Cu 阳极:4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 总反应: 2CuSO4 + 2H2O
2-
②、然后写电极反应式 : 阴极: 2Cu2++4e=2Cu 阳极: 4OH- -4e=O2↑+2H2O ③、最后使得失数相等,两极半反应相加得总方程式; 2Cu2++2H 或
2O
电解 电解
2Cu+O2↑+4H+ 2Cu+O2↑+2H2SO4
(电解离子方程式) (电解化学方程式)
2CuSO4+2H2O
根据阳极氧化,阴极还原分析得出产物
5 电极反应式、电解方程式的书写:
例: 写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的 电解方程式, 方 法
①、首先分析、比较出阴阳极的放电离子:
CuSO4 H2 O
= Cu2++ SO4 2- 阴极: H+ H++OH- 阳极: OH-
<
>
Cu2+ SO4
阴极: 无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发 生反应的是溶液中的阳离子。 阳离子在阴极上放电顺序是:
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
分析电解反应的一般思路:
明确溶液中存在哪些离子
阴阳两极附近有哪些离子