1、25 C1000mL。第一单元 晶体的类型和性质 第二单元 胶体的性质及应用 第三元 化学反应中的物质变化和能量变化 第四单元 电解原理及其应用 第五单元 硫酸工业 第六单元 化学实验方案的设计 第四元 电解原理及其应用 第一节 电解原理 第二节 氯碱工业 单元小结及练习讲评 一、电解饱和食盐水反应原理二、离子交换膜法制烧碱一、电解原理二、铜的电解精炼三、电镀铜四、电解硫酸铜溶液五、电解水第四单元 电解原理及其应用 1、原电池构成条件：两导体连接后同时浸入电解质溶液中。正极：金属或其它导体，并在导体上发生还原反应；负极：能发生氧化反应的物质或导体；如比正极活泼 的金属，或氢气、甲烷等；是化学能
2、转变为电能的装置！（1）两个电极：【复习原电池】（2）电解质溶液：导电作用；一般阴离子移向负极（因负极有阳离子产生），阳离子移向正极起导电作用或在正极获得电子；（3）自发地发生氧化还原反应：电极本身参加氧化反应：如CuZn原电池电极本身不参加氧化反应：如H2、O2燃烧电池2、原电池的工作原理：负极给出电子（发生氧化反应）正极得到电子（发生还原反应）电解质离子定向移动导电阴离子移向负极阳离子移向正极（Zn）（H+）（H2、CH4）（O2）eee eeee3、电极反应及总反应：CuZn原电池：负极：Zn 2e=Zn2+正极：2H+2e=H2总反应式：Zn+2H+=Zn+H2氢气燃烧电池：酸性条件：
3、负极：2H2 4e=4H+正极：O2+4e+4H+=2H2O氢气燃烧电池：碱性条件：负极：2H2 4e+4OH=4H2O 正极：O2+4e+2H2O =4OH电解质溶液负极正极e得到电子还原反应失去电子氧化反应电极反应：负极：还原剂e氧化产物（氧化反应）正极：氧化剂+e还原产物（还原反应）e-单击电子流动一、电解原理：1、电解氯化铜溶液：【实验41】电解CuCl2溶液；并检验Cl2（1）实验现象及结论：装CuCl2溶液CuCl2晶体的溶解是电离？溶液中有几种离子？分别插入碳棒，取出观察；连接后插入溶液，取出观察接通直流电源后插入，取出观察，并检验气体；铜生成于阴极碳棒，氯气产生于阳极碳棒；装置
4、图第一节 电解原理（2）电解原理：通电前：CuCl2=Cu2+2Cl，Cu2+、Cl为自由移动的离子；通电后：Cu2+移向阴极得到电子，Cl移向阳极失去电子；电极反应：阳极：2Cl 2e=Cl2（氧化反应）阴极：Cu2+2e=Cu（还原反应）总反应式：CuCl2 Cu+Cl2电解如图如图2、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程，叫做电解。3、构成电解池的条件：是电能转变为化学能的装置！直流电源；与电源负极相连的电极为阴极与电源正极相连的电极为阳极阴、阳电极电解质溶液或熔融电解质；4、电解池的工作原理：电子从电源负极给出电子进入电解池的阴极阳离子得电子（发生还原反应）阳
5、离子移向阴极而导电阴离子移向阳极而导电电子流回电源正极阴离子（或非惰性电极）失电子（发生氧化反应）电子从电解池的阳极流出e阴极阳极阳离子得电子发生还原反应电极材料或阴离子失电子发生氧化反应电解质溶液电解原理工作示意图5、放电顺序：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越容易得电子；H(水)金属（除Pt、Au外）S2IBrClOH(水)NO3SO42F阳极：还原性强的金属或离子先失电子阴极：Ag+Hg2+Cu2+H+(水)Pb2+Fe2+电解质溶液负极正极e得到电子还原反应失去电子氧化反应电解质溶液e阴极阳极阳离子得电子发生还原反应电极材料或阴离子失电子发生氧化反应原电池与电解池的
6、比较Cu2+oooooooooooooooooooo阴极阳极CuCl2Cl Clooooooooooooooooooooooo电解氯化铜溶液实验装置e-e-单击电子流动Cl-Cu2+Cu2+Cu2+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cu2+Cu2+Cu2+Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-Cl-阴极阳极通电前通电后通电前后溶液里离子移动示意图粗铜Cu2+Cu纯铜二、铜的电解精炼：1、电解精炼铜的装置：Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+H+Fe2+e-Cu2+CuCu2+CuCu2+CuCu2+CuCu2+CuFeAgCu2+Cu2+Fe2+Cu2+Cu2+AuOH-SO4
7、2-SO42-SO42-纯铜作阴极，粗铜作阳极；e-e-AgAg Au单击电子流动2、电解精炼铜原理：粗铜的溶解与纯铜的生成：阳极（粗铜）：Cu 2e-=Cu2+阴极（纯铜）：Cu2+2e-=Cu比铜活泼的金属：Zn.Fe.Ni只溶解，不析出；比铜不活泼的金属：Au.Pt.不溶解，而以单质沉积形成阳极泥；电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变；例 在500gCuSO4溶液中，一极为铁，一极为含杂质锌均匀的粗铜；通电一段时间后切断电源，取出电极，此时铁极析出7.04g铜，电解质溶液增重0.02g，求粗铜中含锌的质量分数。解：Cu2Zn2 m1mol 1mol 1gx x 0.02g Zn溶解为0.
8、02mol65gmol1=1.3g溶液中Cu2析出0.02mol64gmol1=1.28g%4.18%100g3.1g28.1g04.7g3.1锌的质量分数为：三、电镀铜：1、电镀铜的装置：【实验42】镀件作阴极，镀层金属作阳极，含镀层金属离子的电解质配成电镀液；2、电镀铜的原理：阳极（镀层金属）：Cu2e-=Cu2+阴极（镀件）：Cu2+2e-=Cu电镀液浓度不变；待镀铁制品铜片CuSO4溶液四、电解CuSO4溶液：用惰性电极阴极：2Cu2+4e-=2Cu阳极：2H2O4e-=O2+4H+总反应式：2Cu2+2H2O 2Cu+O2+4H+电解写出电极反应式及电解方程式；分析溶液PH的变化、溶
9、液减少的量是？又如：Cu(NO3)2、AgNO3 例（90MCE）将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解，通电一段时间后，某电极增重0.064g(不考虑其它反应及溶液体积的变化）。此时溶液中氢离子浓度约为（）A 4103molL1B 2103molL1C 1103molL1D 1107molL1Cu2+2H+2mol/g64g064.0/0.5L=4103molL1五、电解水（Na2SO4溶液）：用惰性电极阴极：2H+2e-=H2阳极：4OH-4e-=O2+2H2O总反应式：2H2O 2H2+O2电解只让水的H(水)、OH(水)放电放电顺序在Cl 以后的阴离子、Cu2 以前的阳离子
10、所组成的酸、碱、盐溶液，但阳极用惰性电极（Pt、Au、C等）如电解：H2SO4、NaOH、Na2SO4 等；并分析其pH变化？第二节 氯碱工业 一、电解饱和食盐水反应原理：【实验43】电解饱和食盐水现象：阳极产生Cl2阴极产生H2 和酚酞变红【问题】写出是极反应式，电解总反应方程式；为什么NaOH 在阴极区产生？P56页若产生1molH2，则产生Cl2、NaOH各几g?电子转移几mol?装置电极反应及总反应：阳极反应：2Cl2e Cl2（氧化反应）阴极反应：2H+2eH2（还原反应）总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2电解阴极区阳极区总反应离子方程式：2Cl+2H2O 2OH
11、+H2+Cl2电解二、离子交换膜法制烧碱：1、离子交换膜电解槽的组成：由阳极（金属钛网）、阴极（碳钢网）、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成；每个电解槽由若干个单元槽串联或并联组成；装置2、阳离子交换膜的作用：将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子（Na+）通过，而阻止阴离子（Cl、OH）和气体通过。可防止H2、Cl2混合爆炸，也可防止Cl2与NaOH反应。3、食盐的精制：（1）粗盐的成份：泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜；（2）杂质的除去过程：粗盐水含少量Ca2+.Mg2+精制盐水)SO(BaCl242除过量)(除泥沙及沉淀过滤
12、)Ba.Ca(CONa2232除过量)CO(23除适量盐酸)Mg.Ca(22除阳离子交换塔)Fe.Mg(NaOH32除过量Na+ooooooooooooooooooooClooooooooooooooooooooooo电解饱和食盐水实验装置H+OH阴极H2Fe阳极Cl2Coooooooooooooooooooooooe-e-单击电子流动+Cl2Cl2ClH2Na+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电解、电镀原电池化学能电能原电池电子从负极流向正极；负极发生氧化反应，正极发生还原反应；两导体连接后同时浸入电解质溶液中。单元小结及
13、练习讲评 正极：金属或其它导体，并在导体上发生还原反应；负极：能发生氧化反应的物质或导体；如比正极活泼 的金属，或氢气、甲烷等；电解池外接电源的阴、阳极导体连接后插入电解质溶液中电子从负极流向阴极，经溶液中的离子导电后，由阳极流回电源正极；阴极发生还原反应，阳极发生氧化反；电镀池应用电解原理，要求镀件在阴极，镀层金属作阳极，电解质溶液（电镀液）含镀层金属离子 电解质溶液导电作用；一般阴离子移向负极（因负极有阳离子产生），阳离子移向正极起导电作用或在正极获得电子；金属越不活泼的对应阳离子越容易得电子；H(水)阴极：阳极：金属（除Pt、Au外）S2IBrClOH(水)NO3SO42F放电顺序电解质
14、变化，溶剂不变：CuCl2、HCl电解原理应用电解溶质和水：NaCl、CuSO4、AgNO3电解水：Na2SO4、H2SO4、NaOH电解质和溶剂均不变：电解精炼铜、电镀熔融电解：NaCl、MgCl2、Al2O3关系式：O22Cu4Ag4H2H22Cl24OH PH 计算及pH变化例：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/LA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例：某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)xnH2O，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：金属M的相对原子质量及 x、n 值；电解溶液的pH（溶液体积仍为100mL）。Mx+xe-=M0.005mol 0.01mol 0.32g所以：x=2 ；M=64 ；n=3产生H+为0.01mol，pH=1
