§6电解和电镀.

3电解池一、电解：【演示实验】：规定：①与电源正极相连叫阳极②与电源负极相连叫阴极－＋CuCl2溶液CC【实验步骤】：现象：现象：结论：⒈通电前，两只石墨电极表面有什么现象？⒉合上开关，电极表面有什么现象？⒊关闭电源，取出阴极C棒，观察表面有什么现象？现象：结论：无变化。但溶液中离子不是静止的。阳极上有刺激性气味的气体产生——经检验是Cl2。通电CuCl2溶液，阳极上产生Cl2。阴极C棒表面覆盖上一层紫红色物质——经检验是Cu。通电CuCl2溶液，阴极产生Cu。【小结】：实验证明，CuCl2溶液在直流电的作用下，在导电的同时，CuCl2本身发生了化学变化，分解为Cu和Cl2。通电前：CuCl2=Cu2++2Cl-；H2OH++OH-；通电后：阳极2Cl--2e-=Cl2↑;（氧化反应）阴极Cu2++2e-=Cu;（还原反应）CuCl2==Cu+Cl2↑通电电流通过电解质溶液，而在阴阳两极引起氧化—还原反应的过程，叫电解。⒈电解：⑴电解质溶液导电的本质是什么？电解质溶液的导电过程，就是电解质的电解过程。【小结】：⑴比较电离和电解异同：电离电解条件过程特点联系电解质溶于水或融化状态下电解质电离后，再通直流电电解质离解成为自由移动的离子：如CuCl2=Cu2++2Cl-；阴、阳离子定向移动，在两极上得失电子成为原子或分子，CuCl2==Cu+Cl2↑通电只产生自由移动的离子发生氧化—还原反应，生成新物质电解必须建立在电离的基础上借助氧化—还原反应把电能转化为化学能的装置叫电解池。⒉电解池的结构⑵从能量转变的角度分析，装置发生了什么变化？电能→化学能①有外加直流电源；②有两个电极——阳极和阴极；③有与电极相接触电解质溶液；电极，依据材料分为两大类：⑴惰性电极：指石墨(C)电极、Pt、Au电极等。⑵非惰性电极：其它电极。非惰性电极做阳极，则电极本身参与反应——被氧化。【小结】：比较原电池与电解池异同：原电池电解池相同点不同点本质电极名称装置特点电子流向池的判断方法都是在电极上发生氧化—还原反应负极—较活泼金属正极—较不活泼金属阴极—连接电源负极阳极—连接电源正极①外电路无电源。②电极材料活性不同。①外电路有直流电源。②电极一般用惰性电极负极→正极e化学能→电能；电能→化学能；电解池阳极→电源正极电源负极→电解池阴极ee看有无外加电源⒊离子的放电顺序:阴、阳离子失去或得到电子成为原子的过程叫放电。⑴阳离子放电顺序：把金属活顺表倒过来。Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+等⑵阴离子放电顺序：把非金属活顺表倒过来。S2-(SO32-)I-(Fe2+)Br-Cl-OH-含氧酸根离子4OH--4e-=2H2O+O2↑练习：写出以惰性材料为电极电解下列物质的电极反应式H2SO4HClNaOHNa2SO4NaClCuSO4CuCl2二、电解的一般规律(用惰性电极电解)：【练习1】：以惰性电极电解下列电解质溶液，写出电极反应式和电解的化学方程式：①电解含氧酸的水溶液：如HNO3、H2SO4、H3PO4等；阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑；阴极：4H++4e-=2H2↑；2H2O===2H2↑+O2↑；通电小结：电解含氧酸溶液，实际上是电解水。电解后溶液的pH值降低。②电解可溶性强碱溶液：NaOH、KOH、Ba(OH)2溶液等；阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑；阴极：4H++4e-=2H2↑；2H2O===2H2↑+O2↑；通电小结：电解可溶性强碱溶液，实际上也是电解水。电解后溶液的pH值升高。③电解活泼金属的含氧酸盐溶液：KNO3、Na2SO4等；阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑；阴极：4H++4e-=2H2↑；2H2O===2H2↑+O2↑；通电小结：电解活泼金属的含氧酸盐溶液，实际上还是电解水。电解后溶液的pH值不变。综上所述：电解含氧酸、可溶性强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液⒈电解水型：阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑；阴极：4H++4e-=2H2↑2H2O===2H2↑+O2↑；通电但电解后溶液的pH值不同。【练习2】：以惰性电极电解盐酸和CuCl2溶液①电解盐酸：阳极：2Cl--2e-=Cl2↑;（氧化反应）阴极：2H++2e-=H2↑；（还原反应）2HCl===H2↑+Cl2↑;通电（电解后溶液的pH值上升。）电解无氧酸溶液(HF除外)，不活泼金属的无氧酸盐溶液，实际上是电解酸和盐本身。②电解CuCl2溶液（电解后溶液的pH值基本上不变。）通电阳极：2Cl--2e-=Cl2↑;（氧化反应）阴极：Cu2++2e-=Cu;（还原反应）CuCl2===Cu+Cl2↑;⒉电解电解质型【练习3】：以惰性电极电解活泼金属的无氧酸盐溶液：如NaCl、KCl溶液等。阳极：2Cl--2e-=Cl2↑;（氧化反应）阴极：2H++2e-=H2↑;（还原反应）2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑；通电阴极阳极电解活泼金属的无氧酸盐溶液，阴极放出H2，同时生成烧碱，电解后，溶液的pH值上升。⒊放H2生碱型：【练习4】：以惰性电极电解不活泼金属的含氧酸盐溶液：如AgNO3、CuSO4等。①电解AgNO3溶液：阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑；阴极：4Ag++4e-=4Ag；阴极阳极通电4AgNO3+2H2O===4Ag+O2↑+4HNO3；通电阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑；阴极：2Cu2++4e-=2Cu；2CuSO4+2H2O===2Cu+O2↑+2H2SO4；阴极阳极②电解CuSO4溶液：电解不活泼金属的含氧酸盐溶液，阳极放出O2，同时生成酸，电解后，溶液的pH值下降。⒋放O2生酸型：类型电极反应特点实例电解对象pH值电解质溶液复原电解水型分解电解质型放H2生碱型放O2生酸型通电阳：4OH--4e-=2H2O+O2↑阴：4H++4e-=2H2↑2H2O===2H2↑+O2↑通电阳：2Cl--2e-=Cl2↑;阴：2H++2e-=H2↑；2HCl===H2↑+Cl2↑;通电阳：2Cl--2e-=Cl2↑;阴：2H++2e-=H2↑;2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑通电阳：4OH--4e-=2H2O+O2↑；阴：2Cu2++4e-=2Cu；2CuSO4+2H2O===2Cu+O2↑+2H2SO4H2SO4NaOHKNO3HClCuCl2NaClKClAgNO3CuSO4H2OH2OHClHClCuCl2CuCl2电解质和水电解质和水CuO↓↑↑－－↑↓小结：电解规律p57HCl题：在25℃时，将两个Pt电极插入一定质量的Na2SO4饱和溶液中进行电解。通电一段时间后，阴极上逸出amol气体，同时有Wg的Na2SO4·10H2O晶体析出。若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数为（）%10018aWW%10036aWWA．B．%36a)161(W7100W%18a)161(W7100WC．D．D三、电解原理的应用：⒈氯碱工业——电解饱和食盐水：【演示实验】：NaCl饱和溶液CC阳极阴极通电前：NaCl=Na++Cl-；H2OH++OH-；通电后：阳极：2Cl--2e-=Cl2↑;（氧化反应）阴极：2H++2e-=H2↑;（还原反应）电解的总方程式：2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑；通电阳极阴极【分析】：烧碱在哪一极区产生？答案：烧碱在阴极区产生。H+在阴极区不断得电子而生成H2放出，破坏了阴极区附近水的电离平衡，随着H+不断得电子被还原，结果溶液里OH-的数目和浓度增大，因而在阴极区形成烧碱。——本质2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑；通电阳极阴极电解时若H+在阴极放电，阴极区c(OH-)c(H+)若OH-在阳极放电，阳极区c(H+)(OH-)原因：小结：⒉冶炼活泼金属：——铝的冶炼电极反应式：阳极：6O2-－12e-=3O2↑；阴极：4Al3+＋12e-=4Al；总式：2Al2O3===4Al+3O2↑；通电注意事项：阳极产生的O2，在1000℃的高温下，立即与阳极碳块反应，生成CO2，因此，阳极碳块要定期补充。(电解Al2O3制备金属铝)⒊电镀：阳极：镀层金属阴极：镀件电镀液：含有镀层金属离子的溶液下面以电镀锌为例说明电镀过程：电极反应式：阳极：Zn-2e-=Zn2+；阴极：Zn2++2e-=Zn；电解和电镀的区别：电解时，阳极一般不参与反应；而电镀，阳极本身参与反应。都是在电流作用下，在阴、阳两极上引起氧化还原反应。相同点：不同点：⒋精炼金属：精炼Cu、Ag等精Cu粗CuCuSO4溶液阳极：Cu-2e-=Cu2+；阴极：Cu2++2e-=Cu；