第2节 电能转化为化学能-----电解
学习目标
1. 了解电解池的工作原理,能用电极反应表示化学能和电能的转化关系
2.了解铜的电解精炼
3.了解铜的电镀
知识梳理
一、 电解原理
1. 金属是靠________________________________导电;电解质溶液是依靠_________
____________________________而导电。
2. 右图是电解熔融氯化钠的装置图,请思考:
3. 通电前,熔融的氯化钠中存在_______________________离子。
4. 通电前这些离子做___________________运动。
5. 通电后, _____极上逐渐覆盖了一层银白色的物质,这是因为析
出了______。______极上有气泡产生,并可闻到_______的气味,该
气体是______ __。可见通电后,两电极上都发生了化学变化。
6. 与电源正极相连的电极我们称之为________,在这一极上发生的
电极反应式为_______________;而与电源负 极相连的电极我们称之
为__________,在这一极上发生的电极反应为_______________。由
实验可知熔融的氯化钠通电时,在两极上均发生了氧化还原反应,有
新物质生成,此过程中___能转化为____能。
7.电解: ___________________________________________________的过程叫做电解。
二、 电解池:把______________________的装置叫做电解池或电解槽。
(1)组成电解池的条件是:
①_________________________________________ _;
②__________________________________________;
③__________________________________________。
(2)右图是 电解饱和食盐水的装置图,请思考以下问题:
现象 电极反应式
阴极
阳极
总反应的化学方程式:
三、 铜的电解精炼
画出电解精炼铜的装置图,并写出两电极的反应。
四、电镀铜
1. 以铁上镀铜为例,说明电镀所满足的基本条件
①___________________________________;
②___________________________________;
③___________________________________。
2. 电镀后阳极质量_______,阴极质量__________,电解液浓度_____________。
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1. 方法指导:
电极反应及电极产物的判断规律:电解质溶液在通直流电时,对电解产物的判断,既要 考虑阴阳离子的氧化还原能力,还要考虑电极材料、离子浓度、溶液酸碱性等。判断电解产物首先要注意电极材料,再根据 电解质溶液的离子放电顺序进行判断。
(1)惰性电极电解(Pt、Au、碳棒)
阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>┈
阴离子放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根例子
下面分四种情况进行说明:
①电解质中溶质的阳离子放电,阴离子不放电:即阳离子的氧化性强于H+,而阴离子的还原性弱于OH--,产物为酸、O2及金属单质,电解后溶液pH减小。如:
a.电解AgNO3溶液产物为Ag和O2、HNO3: 4 AgNO3+2H2O 4Ag+ O2↑+4HNO3
b.电解CuSO4溶液产物为Cu和O2、H2SO4: 2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+ 2H2SO4:
②电解质中溶质的阴离子放电,阳离子不放电:即阳离子的氧化性弱于H+,而阴离子的还原性强于OH--,产物为碱、H2及 非金属单质。电解NaCl、K2S、KBr、NaI等水溶液都产生氢气,电解后溶液pH增大。如:
2KI+2H2O 2KOH+I2+H2↑
③电解过程中阴阳离子都放电:即阳离子的氧化性强于H+,而阴离子的还原性强于OH--。如:电解CuCl2水溶液或H+与S2-、I-、Br-、Cl-组成的酸。
CuCl2 Cu+Cl2↑
2HCl H2↑+Cl2↑
④电解过程中阴阳离子都不放电:即阳离子 的氧化性弱于H+,而阴离子的还原性弱于OH-。
如电解Na2SO4、NaOH、HNO3、H2SO4等水溶液。