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专题1化学反应与能量转化第二单元化学能与电能的转化第2课时【实验】阴极阳极电解CuCl2【复习回顾】：1.通电前溶液中有哪些离子？通电后这些离子如何移动？阳离子：Cu2+、H+；阴离子：Cl-、OH-.Cu2+H+向阴极区移动；Cl-OH-向阳极区移动.阴极和阳极如何确定？与电源正极相连的为阳极，与负极相连的为阴极.2.通电后两个电极上有何实验现象？阳极：产生气泡，有刺激性气味，并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝（Cl2).阴极：碳棒上有一层红色的铜析出.3.写出电极反应式和总反应式.阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：Cu2++2e-=2CuCuCl2Cu+Cl2↑电解总反应式：4.CuCl2溶液的浓度如何变化？如何恢复成原溶液？浓度降低.加入CuCl2固体.电解:CuCl2Cu+Cl2↑2Cl--2e-=Cl2阴离子移向阳离子移向电子流向阳极阴极CuCl2溶液e-e-氧化反应还原反应电解Cu2++2e-=2Cu一、电解池的工作原理.1.电解：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极发生氧化还原的过程.2.电解池：借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置.3.电子的流向：电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极.4.离子定向移动的方向：阳离子运动到阴极阴离子运动到阳极5.离子放电顺序.(2).阳极：若为惰性电极，则阴离子放电，放电顺序为：S2-I-Br-Cl-OH-NO3-SO42-(等含氧酸根离子)F-若为活性电极,则电极本身失去电子而放电.因为活性电极的还原性大于一切的阴离子.(3).阴极:Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+Ca+K+(1).阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电.1、用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的PH值从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是（）A、27mgB、54mgC、108mgD、216mgBA2、用石墨作电极电解100mLH2SO4和CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L气体（标准状况下），原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为（）A．1mol/LB．2mol/LC．3mol/LD．4mol/L1.电解饱和食盐水.阴极阳极氢气氯气2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H22NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑电解二、电解池的应用.总反应式：阳极:阴极:氯碱工业（离子膜法）+－精制饱和NaCl淡盐水Cl2H2NaOH溶液H2O含少量NaOHCl－Cl2H+OH－Na+阳离子交换膜2、电镀⑴概念：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。⑵电镀池形成条件+镀件镀层金属－含镀层金属离子的盐溶液①镀件作阴极②镀层金属作阳极③含镀层金属阳离子的盐溶液作电解液⑶电镀的特点电镀液的组成及酸碱性基本保持不变电镀铜原理铜片待镀件硫酸铜溶液2.电镀.阳极:阳极：镀层金属.电镀液：含有镀层金属的电解质.阴极：待镀金属制品.Cu-2e-=Cu2+阴极:Cu2++2e-=Cu为了使镀层致密、坚固、光滑，还要采取一些措施：(1)镀件进行抛光和清洗，使镀件洁净、光滑；(2)电镀液的离子浓度始终保持恒定，常将电镀液制成络合物；(3)电镀时，要不断搅拌，并控制温度、电流、电压，使电镀液pH在一定范围内。在电镀工业的废水中常含有剧毒物质，如氰化物、重金属离子等，减少电镀污染的途径：(1)电镀废水经过处理，回收其中有用成分，把有毒有害物质的浓度降低到符合工业废水的排放标准.(2)改进电镀工艺,尽量使用污染少的原料.如采用无氰电镀等阅读了解3、铜的电解精炼⑴粗铜含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+纯铜粗铜－CuSO4溶液⑵粗铜的精炼粗铜做阳极，纯铜做阴极，CuSO4溶液做电解液(3)电极反应式(4)阳极上比铜不活泼的金属，沉积于阳极底部，成为阳极泥，可以提炼金、银等贵重金属精铜电极粗铜（含铁银）电极电解CuSO4两极的现象：CuSO4的浓度是否改变？为什么？3.电解精制铜.Cu-2e-=Cu2+阳极:Fe-2e-=Fe2+阳极泥（银）阴极:Cu2++2e-=Cu阴极析出紫红色的铜，阳极析出绿色物质.不改变，由反应式可知.4.冶炼金属.(1).电解熔融状态的氯化钠.阳极:2Cl-－2e-==Cl2↑阴极:2Na++2e-==2Na总反应式：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑电解(2).冶炼铝.阳极:阴极:总反应式：6O2--12e-=3O2↑4Al3++12e-=4Al通电2Al2O34Al+3O2↑电解熔融氯化钠制钠铝电解槽阳极C电解质钢壳烟罩熔融态铝钢导电棒阴极C耐火材料还原剂+氧化剂还原产物+氧化产物(升价)(降价)(升价)(降价)负极阳极正极阴极原电池、电解池的联系【小结】：电解质溶液电解规律（惰性电极）阳极：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-ⅠⅢⅡⅣⅠ与Ⅲ区：电解本身型如CuCl2Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型如NaClⅡ与Ⅲ区：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区：电解水型如Na2SO4、H2SO4、NaOH阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+练习1.在50mL0.2mol/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0.01mol电子通过时，阴极增重g，阴极上的电极反应式是。不变0.32Zn－2e－＝Zn2+Cu2++2e－＝Cu2.以惰性电极电解CuSO4溶液，若阳极上产生的气体的物质的量为0.0100mol，则阳极上析出Cu的质量为()A．0.64gB．1.28gC．2.56gD．5.12g3.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为:()AH2＋2OH－＝2H2O＋2e－BO2＋4H＋＋4e－＝2H2OCH2＝2H＋＋2e－DO2＋2H2O＋4e－＝4OH－BC4.某同学按右图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是()A．电解过程中，铜电极上有H2产生B．电解初期，主反应方程式为：Cu+H2SO4CuSO4+H2↑C．电解一定时间后，石墨电极上有铜析出D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大电解BC原电池与电解池的比较原电池电解池电极名称电极反应(氧化、还原反应)能量转化形式实例(化学方程反应)负极：较活泼的金属正极：较不活泼的金属(或能导电的非金属)(由电极本身性质决定)阳极：与电源正极连接的极阴极：与电源负极连接的极(由外加电源决定)负极：氧化反应,金属失电子正极：还原反应,溶液中的阳离子得电子阳极：氧化反应,溶液中的阴离子(或金属电极)得电子阴极：还原反应,溶液中的阳离子得电子化学能转变为电能电能转变为化学能Zn-Cu-H2SO4负极：Zn－2e-＝Zn2+正极：2H++2e-＝H2↑总反应式：Zn+2H+＝Zn2++H2↑阳极：2Cl-－2e-＝Cl2↑阴极：Cu2+＋2e-＝Cu总反应式：CuCl2Cu＋Cl2↑通电