(
课件网) 第四章 电化学基础 第3节 电解池 G Zn Cu C C CuCl2溶液 写出右图装置的电极反应、总反应的化学方程式。 负极:Zn – 2e- = Zn2+ 正极: Cu2+ + 2e- = Cu 电池总反应:Zn + CuCl2 = ZnCl2 + Cu CuCl2溶液 问题:若把上图装置改成下图,这还是原 电池装置吗?两者差别在哪? 右图装置是原电池装置,是把化学能转变成电能的装置。 知识回忆 观察现象 (1)将两根碳棒分别浸入盛有CuCl2溶液U型管,浸一会儿取出; 现象: (2)用导线连接两根碳棒后再浸入CuCl2溶液一段时间; 现象: (3)浸入CuCl2溶液的两根碳棒分别跟直流电源的正极和负极相连接,把湿润KI试纸放在与直流电源的正极相连的电极附近,过一段时间。 现象: 碳棒表面无明显变化 碳棒表面仍无明显变化 与电源负极相连的碳棒覆盖有一层红色物质,与电源正极相连的碳棒表面放出使湿润KI试纸变蓝色的气体. [实验4-2] 结论: CuCl2(aq) Cu + Cl2↑ 电解 Cu 2+ +2Cl- Cu + Cl2↑ 电解 阴极 阳极 思考与交流 (1)通电前,氯化铜溶液里主要存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样? (2)通电后,这些离子的运动情况有什么改变? (3)当离子定向运动到电极表面上时,发生了什么变化? 电解氯化铜溶液的微观反应过程 Cl— Cl— Cl— Cl— Cu2+ Cu2+ Cu2+、Cl— H+、OH- 无规则运动 Cu2+、Cl—H+、OH- 定向运动 Cl— Cl— Cl— Cl— Cu2+ Cu2+ Cu2+、Cl— 发生电子得失 Cl Cl Cl Cl Cu Cu 阴阳两极上 生成Cu、Cl2 Cl2 Cl2 e e Cu2+ oooooooooooooooooooo ? - + 阴极 阳极 Cu Cl2 ooooooooooooooooooooooo 电解氯化铜溶液实验装置 e- e- 单击电子流动 一、电解原理 1、电解:电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。 2、电解池:把电能转化为化学能的装置叫做电解池(电解槽)。 3、电解池组成条件: 直流电源 电解质溶液 电极(常用惰性电极:Pt、 Au或石墨)形成闭合回路。 阳极 阴极 CuCl2溶液 4、电极反应 阳极: 2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极: Cu2+ + 2e- = Cu (氧化反应) (还原反应) 电解CuCl2溶液的化学方程式: Cu 2+ +2Cl- Cu + Cl2↑ 电解 电极材料 惰性电极:碳棒、铂、金 活性电极:除铂、金外的其他金属。活性电极作阳极本身放电。 (1)阳极上的放电顺序: 活性材料电极(除Pt、Au、 C外的金属)> S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子> 5、电解时电极产物的判断(惰性电极) Ag+> Hg2+> Fe3+ >Cu2 + >H+ > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ (2) 阴极上的放电顺序: 注:(1)与金属活动性顺序相反 (2)注意Fe2+、Fe3+的位置 (3)H+前的离子一般不考虑放电,当 C(Zn2+)>>C(H+),Zn2+可放电,(只在电镀锌时考虑). CuCl2 HCl、 NaOH 、 H2SO4、 K2SO4、 CuSO4 、AgNO3 NaCl、 KI 思考与练习 电极反应式及电解总反应方程式的书写(惰性电极,溶液) (1)阳极上的放电顺序: 活性材料电极(除Pt、Au、 C外的金属)> S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子> 7、电解时电极产物的判断(惰性电极) Ag+> Hg2+> Fe3+ >Cu2 + >H+ > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > Al3+ > Mg2+ (2) 阴极上的放电顺序: 注:(1)与金属活动性顺序相反 (2)注意Fe2+、Fe3+的位置 (3)H+前的离子一般不考虑放电,当 C(Zn2+)>>C(H+),Zn2+可放电,(只在电镀锌时考虑). CuCl2 HCl、 NaOH 、 H2SO4、 K2SO4、 CuSO4 、AgNO3 NaCl、 KI 思考与练习 电极反应式及电解总反应方程式的书写(惰性电极,溶液) 阳极: 阴极: 放出有刺激性气味的气体,能使湿润的KI淀粉试纸变蓝 放出无色、无味气体,附近溶液变红 2Cl—-2e—=Cl2↑ 【氧化反应】 2H++2e—=H2↑ 【还原反应】 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 【演示实验】—电解饱 ... ...