人教版高中化学选修四4-3《电解池》两课时(61张PPT)

(共61张PPT)
第四章
电化学基础
第三节
电解池
第1课时
新课标人教版高中化学
选修4
化学反应原理
氢气
氧气
电解
电解水
：2
H2O
====2
H2
↑＋
O2↑
+
_
电解原理
1、电解质是指在_____________能够导电的化合物。
2、电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________的过程。
3、原电池是_____________
的装置
。
4、构成原电池的条件是
水溶液或熔融状态下
水溶液
熔融
自由移动离子
把化学能转化为电能
两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应
电解原理
探究实验1
实验步骤
如图所示，将用导线连接在一起的两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中，观察现象。
实验现象
结论
无
现
象
没有且不能自发发生原电池反应
甲装置不满足构成原电池的条件
分析原因:
电解原理
探究实验2
－－
如图所示，将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和负极连接，浸入盛有CuCl2溶液的烧杯中
，再接通12V直流电,观察现象。
约3～5min后切断电源。
C
C
Cu
Cl2
阴极
阳极
CuCl2溶液
＋
－
电解原理
实践探究
1、向氯化铜溶液中通入直流电
A：理论先行
思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?
思考2：在通电时这些微粒各向什么区移动？
思考3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应？产物可能是哪些？
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
Cl-→Cl2↑
OH-→O2↑
H2O
H+
+
OH-
CuCl2＝
Cu2++2Cl-
阴极区：
Cu2+→Cu
H+→H2↑
阳极区：
电解原理
实验结果交流
B.
实验记录
实验现象
产物验证
产物确定
有气泡逸出
有红色固体析出
氯气
铜
不能使带火星木条复燃
使淀粉碘化钾试纸变蓝
—————
氧气？
氢气？
阴极
阳极
电解原理
1.电解：
使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起
氧化还原反应的过程，叫做电解。
3.构成电解池的条件：
①直流电源；
阴极:与电源负极相连
[氧化反应]
阳极:与电源正极相连
[还原反应]
②阴、阳
电极
③电解质溶液或熔融电解质；
2.电解池：
电能转变为化学能的装置。
C
C
一、电解原理
④形成闭合回路。
电解原理
阴离子失去电子，阳离子得到电子的过程叫放电。
一、电解原理
影响离子放电的因素：
离子得失电子的能力
离子的浓度
4.放电能力
电解原理
阴极：氧化性强的离子先得电子
金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。
金属
>
S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>NO3－>SO42－>F－
阳极：还原性强的离子先失电子
电解质在水溶液中放电顺序
除Pt、Au
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+
>Pb2+
>
Sn2+
+>Fe2+>Zn2+
浓度大时先于
H+放电
>H+
>
Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
水中H+先放电
电解原理
离子放电顺序：
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，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（由难到易）是：
S
2->SO32->I
->Br
->Cl
->OH
->NO3
->SO42-(等含氧酸根离子）>F-
阳极：
电解原理
离子放电顺序：
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>
Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+,不同时按（H+）
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：
阴极:
电解原理
①离子移动
　通电前：CuCl2
=
Cu2+
+
2Cl－，
Cu2+、Cl－为自由移动的离子；
通电后：Cu2+　H＋移向阴极，
Cl－　OH－移向阳极；
②电极反应：
2Cl－
－
2e－
=
Cl2↑（氧化反应）
Cu2+
＋
2e－
=
Cu（还原反应）
总反应式：CuCl2
Cu
+
Cl2↑
电解
Ⅰ通电前
－
＋
阴极
阳极
Ⅱ通电后
５．实验微观解释
阳极：
阴极：
电解原理
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
③电解池中离子和电子的移动方向
电解原理
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。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）
离子定向移动的方向:
阳离子向
阴极移动,
阴离子向
阳极移动.
惰性电极与活性电极：
惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应
活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可以参与电极反应
电解原理
结一结：
①电极反应：
阳氧化、阴还原
②离子流向：
异性相吸
③电子流向：
电子从负极流向阴极，经溶液离子
导电，再从阳极流回正极
(阳氧)
电解原理
思考?
电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果：
H2O
H+
+
OH—
Na2SO4
＝
2Na++
SO4
2—
离子放电的顺序
阳离子
阴离子
H+
>Na+
OH－>SO42－
4OH－－4e－＝2H2O
+O2↑
4H+
+4e－＝2H2
↑
总反应：2H2O＝＝
O2↑
+2H2↑
电解
阳极
：
阴极：
电解原理
写电极反应【方法小结】
1.分析溶液中存在的所有离子（包括水的电离）、并分成阳离子组和阴离子组。
2.根据放电规律，阳离子在阴极发生还原反应，而阴离子在阳极发生氧化反应，完成电极反应式。（注意得失电子守恒）
3.由阴阳两电极反应式，合并得总反应式。（弱电解质必须保持分子形式）
电解原理
[例]以石墨碳棒为电极，请写出电解下列溶液时,在阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。
CuSO4溶液:
想一想、做一做
阳极：4OH--4e-＝2H2O+O2↑
或(4H2O
4H++4OH-)
阴极：2Cu2+
+4e-＝2Cu
电解
总反应式：2Cu2++2H2O＝Cu+O2↑+4H+
想一想，H+应该在哪一极生成？
电解原理
[例]以石墨碳棒为电极，请写出分别电解下列溶液时,在阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。
(1)NaCl溶液:
(2)CuSO4溶液:
想一想、做一做
阳极：4OH--4e-＝2H2O+O2↑
或(4H2O
4H++4OH-)
阴极：2Cu2+
+4e-＝2Cu
电解
总反应式：2Cu2++2H2O＝Cu+O2↑+4H+
阳极：2Cl--2e-=Cl2↑
阴极：2H++2e-=H2↑
或(2H2O
2H++2OH-)
总反应方程式：2Cl-+2H2O
=
Cl2↑+H2↑+2OH-
电解
想一想，H+应该在哪一极生成？
OH-在哪一极？
电解原理
电解池与原电池有哪些异同
①两电极接直流电源
②电解质溶液
③形成闭合回路
①活泼性不同的两电极
②电解质溶液
③形成闭合回路
形成条件
将电能转变成化学能的装置
将化学能转变成电能的装置
定义
装置
实例
电解池
原电池
装置
电解原理
电解池与原电池有哪些异同(续)
电源负极→电解池阴极电解池阳极→电源正极
电子
流向
阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子
阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子
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
电极
反应
阳极：与电源正极相连
阴极：与电源负极相连
负极：较活泼金属
正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）
电极
名称
电解池
原电池
装置
负极
正极
导线
电解原理
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
试一试
阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑或(4H2O=4H++4OH-）
阴极：4Ag++4e-=4Ag
总反应式：4Ag++2H2O==4Ag
+O2
↑+4H+
通电
电解原理
三、电解规律(用惰性电极电解时)
⑴、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液
阳极
：
4OH－－4e－＝2H2O
+O2↑
阴极：
4H+
+4e－＝2H2
↑
总反应：2H2O＝＝
O2↑
+2H2↑
电解
电解后溶液中溶质的质量分数
，若要恢复
原来的浓度，只需加入一定量的
即可。
实质：电解水
例如：电解硫酸钠溶液
增大
水
电解原理
⑵、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的
无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2溶液等
电解后溶液中溶质的质量分数
，若要恢复
原来的组成和浓度，需加入一定量的
(通入一
定量的HCl气体)
阳极：
2Cl
－－
2e－＝Cl2↑
阴极：
2H+
+2e－＝
H2
↑
总反应：2HCl＝＝
Cl2↑
+
H2↑
电解
电解盐酸
实质：电解质本身被电解
减小
溶质
电解原理
⑶、电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。
阳极
：
4OH－－4e－＝2H2O
+O2↑
阴极：
2Cu2+
+4e－＝2Cu
总反应：
2CuSO4
+2H2O
＝
2Cu+O2↑
+2H2SO4
电解
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢
复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。
电解CuSO4溶液
电解原理
⑷、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水
都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢
复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。
阳极
(C)：
2Cl
－－
2e－＝Cl2↑
阴极
(C)：
2H+
+2e－＝
H2
↑
总反应：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+
Cl2↑
+
H2↑
电解
电解原理
电解规律（惰性电极）小结
阳极：S2-
>
I-
>
Br-
>
Cl-
>
OH-
>
含氧酸根
>
F-
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型
如CuCl2
、HCl
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型
如NaCl
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型
如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型
如Na2SO4、H2SO4
、NaOH
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+
电解原理
电解质溶液用惰性电极电解的示例：
电解
类型
举
例
电极反应
溶液PH
变化
溶液复原方法
物质类别
实例
仅溶剂
水电解
仅溶质
电解
溶质和
溶剂同
时电解
含氧酸
H2SO4
强碱
NaOH
活泼金属的含氧酸盐
Na2SO4
无氧酸
HCl
阳极：4OH--4e-→
O2↑+2H2O
阴极：4H+
+
4e-
→
2H2↑
减小
增大
不变
H2O
阳极：2Cl-
-2e-→
Cl2↑
阴极：2H++2e-
→
H2↑
增大
HCl
不活泼金属的无氧酸盐
CuCl2
阳极：2Cl-
-2e-
→
Cl2↑
阴极：Cu2++2e-
→
Cu↓
减少
CuCl2
活泼金属的无氧酸盐
NaCl
阳极：2Cl-
-2e-
→
Cl2↑
阴极：2H++2e-
→
H2↑
增大
HCl
不活泼金属的含氧酸盐
CuSO4
阳极：4OH-
-4e-
→
O2↑+2H2O
阴极：2Cu2++4e-
→
2Cu↓
减小
CuO
电解原理
Thanks
谢谢您的观看！
第四章
电化学基础
第三节
电解池
第2课时
新课标人教版高中化学
选修4
化学反应原理
（1）在NaCl溶液中,NaCl电离出
，H2O电离出
。
通电后，在电场的作用下，
向阴极移动，
向阳极移动。
在阳极，由于
容易失去电子，被氧化生成
。
阳极方程式：
;
（2）在阴极，由于
容易得到电子被还原生成
．
使H2O
电离向右移动，因此阴极
浓度增大，PH
。
阴极方程式：
。
2Cl-
-
2e-
=
Cl2
2H+
+
2e-
=
H2
Na+、Cl-
H+、OH-
Cl-、OH-
Cl-
Cl2
H+
H2
OH-
增大
Na+、H+
1、氯碱工业
电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。
电解原理的应用
总化学方程式：
;
总离子方程式:
。
(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：
___________
，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？
阴极附近的溶液无色变为红色
阳极:产生刺激气体使湿润KI淀粉试纸变蓝色.
阴极:产生无色、无味气体
电解原理的应用
(2)避免生成物H2和Cl2混合,
因为:
.
(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,
反应方程式:
.
第一个问题:
Cl2
+2
NaOH
=NaCl
+
NaClO
+
H2O
混合遇火或遇强光爆炸
解决方法:使用离子交换膜
电解原理的应用
（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽
阴极：碳钢
阳极：钛
阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。
（2）离子交换膜的作用：
a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；
b、避免氯气和氢氧化钠反应生成
，而影响氢氧化钠的产量。
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
电解原理的应用
－
+
Cl2
Cl2
Cl—
H2
Na+
H+
OH—
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
离子交换膜
阳
极
金属钛网
阴
极
碳钢网
阳极室
阴极室
电解原理的应用
提示：
第二个问题：精制食盐水
由于粗盐中含有泥沙、Ca2+
、Mg2+、
Fe3+
、SO42—等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何除去这些杂质呢？
3、所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个
合理的顺序逐一除杂吗？
2、用什么试剂除去Ca2+
、Mg2+、
Fe3+
、SO42—
1、用什么方法除去泥沙？
电解原理的应用
泥沙、Na+、
Cl-、Mg2+、
Ca2+、
Fe3+
、SO42-
Na+、
Cl-、
.Mg2+、
Ca2+、
Fe3+
、
SO42-
Na+、
Cl-、
Mg2+、
Ca2+、
Fe3+
、引入Ba2+
Na+、
Cl-、
Ca2+
、
Ba2+
、引入OH-
Na+、
Cl-、CO32-、OH-
Na+、
Cl-
沉降
除泥沙
略过量BaCl2
溶液
除SO42-
略过量Na2CO3
溶液
除Ca2+.
Ba2+
略过量NaOH
溶液
除Fe3+
,
Mg2+
适量HCl溶液
调节PH
除CO32-
、OH-
电解原理的应用
2、铜的电解精炼
⑴、粗铜所含的杂质
Zn、Fe、Ni、Ag、Au等
+
纯铜
粗铜
－
CuSO4溶液
⑵、粗铜的精炼
以粗铜为阳极，以纯
铜为阴极，
以CuSO4溶液
为电解液进行电解
阳极：
Zn
－2e－＝Zn2+
Fe－2e－＝Fe2+
Ni
－2e－＝Ni2+
Cu－2e－＝Cu2+
阴极：
Cu2+
+2e－＝Cu
电解原理的应用
2.铜的电解精炼
　　一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。
粗铜
含杂质(Zn
Fe
Ni
Ag
Au
等)
纯铜
粗铜
阳极：
Zn→
Zn2+＋2e-
Fe
→
Fe2+＋2e-
Ni
→
Ni2+＋2e-
Cu→
Cu2+＋2e-
Zn
Fe
Ni
CuAg
Au
阴极:
Cu2+
+
2e-
→
Cu
阳极泥
问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？
CuSO4溶液
电解原理的应用
3、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保持不变
电解原理的应用
4、电冶金（冶炼活泼金属钠、镁、铝等）
制取金属钠
电解熔融状态的氯化钠。
通直流电后，
阳极：
2Cl
-
－2e-
==
Cl2↑
阴极：
2Na+
+
2e-
==
2Na
总反应：
2NaCl(熔融)
2Na
+
Cl2
↑
结论：电解法是冶炼金属的一种重要方
法，是最强有力的氧化还原的手段。
电解原理的应用
电解熔融氯化钠制钠
电解原理的应用
4、电冶金（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属的
　　　　　　方法）
制取金属铝
电解熔融状态的氧化铝。
阳极：
6O
2-
－12e-
==
3O2↑
阴极：
4Al
3+
+
12e-
==
4Al
总反应：
2Al2O3(熔融)
4Al
+
3O2
↑
冰晶石
电解原理的应用
阳极：6O2--12
e-
=3O2↑
阴极：4Al3+
+
12e-
=4Al
冶炼铝
通电
总式：2Al2O3
4Al+3O2
↑
原理:
助熔剂：冰晶石（Na3AlF6
六氟合铝酸钠）
阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充
思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3?
电解原理的应用
冶炼铝设备图
阳极C
电解质
烟罩
熔融态铝
钢壳
钢导电棒
阴极C
耐火材料
电解原理的应用
K
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Sn
Pb
(H)
Cu
Hg
Ag
Pt
Au
冶炼
方法
电解法
热分解法
热还原法
关于金属冶炼的补充知识
1、电解法(K—Al)
2NaCl(熔融)====2Na
+
Cl2↑
电解
2Al2O3
(熔融)====4Al
+
3O2↑
电解
2、还原法(Zn—Cu)
常用还原剂有：C、CO、H2、Al等
3、热分解法(Hg—Ag)
2HgO
===
2Hg
+
O2↑
△
2AgNO3
===
2Ag
+
2NO2↑+
O2↑
△
电解原理的应用
原电池、电解池、电镀池判定规律
若无外接电源，
可能是原电池，然后依据原
电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看”
先看电极：两极为导体且活泼性不同
再看溶液：两极插入电解质溶液中
后看回路：形成闭合回路或两极接触
若有外接电源，两极插入电解质溶液中，
则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质
溶液中的金属阳离子相同，则为电镀池，其余情
况为电解池。
讨论：比较电解池和原电池的异同~~~~~~
电解原理的应用
装置
原电池
电解池
实例
?
?
?
?
?
?
?
原理
?
?
?
?
形成条
?
?
?
电极名称
?
?
?
电子流向
?
?
?
电流方向
?
?
?电极反应?
?
?
能量转化
?
?
应用
?
?
发生氧化还原反应，从而形成电流
电流通过引起氧化还原反应
两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生氧化还原反应
电源、电极（惰性或非惰性）、电解质（水溶液或熔融态）
由电极本身决定
正极：流入电子
负极：流出电子
由外电源决定
阳极：连电源正极
阴极：连电源负极
（外电路）负极
→
正极
电源负极→阴极→阳极→电源正极
（外电路）正极→负极
电源正极→阳极→阴极→电源负极
负极：Zn
-
2e-
=Zn2+（氧化反应）
正极：2H+
+
2e-
=H2↑（还原原应）
阳极：2
CI-
-
2e-
=
CI2
↑(氧化反应)
阴极:
Cu2+
+
2e-
=
Cu
(还原反应)
化学能→
电能
电能→化学能
设计电池、金属防腐
氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼
铜锌原电池
电解氯化铜
电解原理的应用
电解池、电解精炼池、电镀池的比较
电解池
电解精炼池
电镀池
定义
形成
条件
电极
名称
电极
反应
将电能转变成化学能的装置。
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。
①两电极接直流电源
②电极插人电解质溶液
③形成闭合回路
①镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极
②电镀液须含有镀层金属的离子
阳极：电源正极相连
阴极：电源负极相连
阳极：镀层金属；
阴极：镀件
阳极：氧化反应
阴极：还原反应
阳极：氧化反应
阴极：还原反应
应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。
①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极
②电解质溶液须待提纯金属的离子
阳极：不纯金属；
阴极：纯金属
阳极：氧化反应
阴极：还原反应
电解原理的应用
1、池型的判断
有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下的电解池。
小结：一、原电池与电解池的比较及判断：
3、电解池放电顺序的判断
阳极放电：
1）惰性电极：则溶液中阴离子放电。
2）非惰性电极：电极材料首先失电子。
阴极放电：电极材料受保护，溶液中阳离子放电。
2、电极的判断
原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。
电解原理的应用
4、判断溶液的pH变化：
先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。
（1）如果只产生氢气而没有氧气，只pH变大；
（2）如果只产生氧气而没有氢气，只pH变小；
（3）如果既产生氢气又产生氧气
①若原溶液呈酸性则pH减小；
②若原溶液呈碱性pH增大；
③若原溶液呈中性pH不变。
电解原理的应用
①电极：
阳极——镀层金属
阴极——待镀金属制品
小结：二、电解池的应用----电镀及氯碱工业
待镀制品
铜片
硫酸铜溶液
②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。
③电解质溶液：溶液中CuSO4的浓度保持不变。
1、电镀
电解原理的应用
⒉氯碱工业原理
氯碱工业（离子膜法）
+
－
精制饱和NaCl
淡盐水
Cl2
H2
NaOH溶液
H2O含少量NaOH
Cl－
Cl2
H+
OH－
Na+
Na+交换膜
电解原理的应用
电解计算——电子守恒法
例1：铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量。
解析：阳极
4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极
Cu2++2e-
=Cu↓
2H++2e-
=H2↑
阳极转移电子的物质的量为:
0.5×4
=
2mol,消耗4OH-
2mol,即产生H+
2mol.
阴极生成0.5molH2,消耗H+
1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/L
pH=0
生成H2转移的电子:0.5×2=1mol,故还有1mole-
用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.
电解原理的应用
O2～2Cu～4Ag～4H＋～2H2～2Cl2～4OH－
计算关系式：
例2
：用石墨电极电解100mL
H2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（
）
A.1mol/L
B.2mol/L
C.3mol/L
D.4mol/L
A
阳极O2为0.1mol，电子为0.4mol
则H2为0.1mol，所以Cu为0.1mol，浓度为A
电解原理的应用
例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；
②电解溶液的pH（溶液体积仍为100mL）。
Mx+
+
xe-
=
M
0.005mol
0.01mol
0.32g
所以：x
=
2
；M
=
64
；n
=
3
产生H+为0.01mol，pH=1
电解原理的应用
（2）对该装置的有关叙述正确的是?
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
B
1、如图所示：
通电后A极上析出Ag
(1)
判断电源以及甲、乙、丙三池中的电极名称，并分别书写电极反应式
随堂练习
电解原理的应用
2、下列说法或实验现象的描述不正确的是（
）
A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B．把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
C．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速度加快
D．与电源负极相连的是电解槽的阴极
B
电解原理的应用
3、在50mL
0.2
mol/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
1.28
Zn
－2e－＝Zn2+
Cu2+
+2e－＝Cu
电解原理的应用
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