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1、第四章 电化学基础第三节 电解池氢氢气气氧氧气气 电解电解电解水电解水 ：2 H2O =2 H2 O2 +_B. 实验记录实验记录实验现象实验现象产物验证产物验证产物确定产物确定有气泡逸出有气泡逸出有红色固有红色固体析出体析出氯气氯气铜铜使湿润的碘化钾淀粉试使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝纸变蓝氧气？氧气？氢气？氢气？阴极阴极阳极阳极注意注意 惰性电极：C、Pt、Au，只做电极，不参加反应 活性电极：除C、Pt、Au之外的金属材料，若做阳极，先于溶液中的阴离子发生失电子的氧化反应。Cu2+oooooooooooooooooooo 阴极阳极CuCl2ClCloooooooooooooooooooooo
2、o电解氯化铜溶液实验装置e-e-单击电子流动OHH+小结：小结：电极反应：电极反应：阳极氧化、阴极还原阳极氧化、阴极还原离子流向：离子流向：异性相吸异性相吸 电子流向：电子流向：电子从电子从负极负极流向流向阴极阴极，经溶液离子，经溶液离子导电，再从导电，再从阳极阳极流回流回正极正极(阳氧阴还阳氧阴还)NaOH2HClOH2NaCl2222电解OH2HClOH2Cl2222电解怎样复原为原氯化钠溶液？ 通电 通电 1.1.电极反应方程式及电解总反应方程式的书写电极反应方程式及电解总反应方程式的书写 ( (惰性电极，溶液惰性电极，溶液) )： H H2 2SOSO4 4HClHClNaOHNaOH
3、 K K2 2SOSO4 4CuClCuCl2 2CuSOCuSO4 4 NaCl NaClKMnOKMnO4 42.2.用石墨作电极电解用石墨作电极电解CuClCuCl2 2、NaClNaCl的混合溶液的混合溶液 时，阴极析出物质是时，阴极析出物质是_；阳极产物；阳极产物_3.3.两极都用银片作电极电解两极都用银片作电极电解AgNOAgNO3 3溶液时，阳极溶液时，阳极 的产物是的产物是_；阴极的产物是；阴极的产物是_。石墨石墨 石墨石墨 粗铜粗铜 纯铜纯铜 纯铜纯铜 铁铁CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液(A) (B) (C)1、如图
4、所示装置，指出、如图所示装置，指出A、B池的名称、电极名称、池的名称、电极名称、电极反应式、二池电极反应式、二池pH值的值的变化情况。变化情况。A池池:原电池原电池B池池:电解池电解池a负极负极:Zn-2e-=Zn2+b正极正极:2H+ +2e-=H2工作一段时间后溶液工作一段时间后溶液pH增大增大c c阳极阳极:4OH:4OH- -4e-4e- - = 2H= 2H2 2O+OO+O2 2d d阴极阴极:Cu:Cu2+2+ +2e +2e- - = Cu= Cu工作一段时间后溶液工作一段时间后溶液pH减小减小6.6.为下图所示装置中，为下图所示装置中，a a、b b都是惰性电极，都是惰性电极
5、，通电一段时间后，通电一段时间后，b b极附近溶液呈红色。下极附近溶液呈红色。下列说法正确的是（列说法正确的是（ ）A AX X是正极，是正极，Y Y是负极是负极B BX X是负极，是负极，Y Y是正极是正极C CCuSOCuSO4 4溶液的溶液的PHPH值逐渐减小值逐渐减小D DCuSOCuSO4 4溶液的溶液的PHPH值不变值不变a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 例例1 1：铂电极电解：铂电极电解1LCu(NO1LCu(NO3 3) )2 2和和KNOKNO3 3混合溶液混合溶液, ,通通 电一段时间电一段时间, ,两极均产生两极均产生11.2L(1
6、1.2L(标况标况) )气体气体. . 求电解后溶液求电解后溶液pH,pH,并确定析出铜的物质的量。并确定析出铜的物质的量。 ( (怎样复原为原溶液？怎样复原为原溶液？) )解析：阳极解析：阳极 4OH4OH- -4e-4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2 阴极阴极 CuCu2+2+2e+2e- - =Cu 2H =Cu 2H+ +2e+2e- - =H =H2 2 阳极转移电子的物质的量为阳极转移电子的物质的量为: 0.5: 0.54 = 2mol, 4 = 2mol, 消耗消耗OHOH- - 2mol,2mol,即产生即产生H H+ + 2mol.2mol. 阴极生成阴极生成0.
7、5molH0.5molH2 2, ,消耗消耗H H+ + 1mol;1mol;所以溶液中所以溶液中 C(HC(H+ +)=1mol/L pH=0)=1mol/L pH=0 生成生成H H2 2转移的电子转移的电子:0.5 :0.5 2=1mol,2=1mol,故还有故还有 1mole1mole- - 用于还原用于还原CuCu2+2+, ,可析出铜为可析出铜为0.5mol. 0.5mol. 电解计算电解计算电子守恒法电子守恒法O22Cu4Ag4H2H22Cl24OH计算关系式：计算关系式：例例2 2：用石墨电极电解：用石墨电极电解100mL H100mL H2 2SOSO4 4与与CuSOCuS
8、O4 4的混合液，的混合液， 通电一段时间后，两极均收集到通电一段时间后，两极均收集到2.24L2.24L（标况）气体，（标况）气体，则原混合液中则原混合液中CuCu2+2+的物质的量浓度为（的物质的量浓度为（ ），如何），如何把电解后的溶液复原成电解前的溶液？把电解后的溶液复原成电解前的溶液？ A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/LA.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/LA阳极阳极O O2 2为为0.1mol0.1mol，电子为，电子为0.4mol0.4mol则则H H2 2为为0.1mol0.1mol，所以，所以CuCu为为0.
9、1mol0.1mol，浓度为，浓度为A A例例3 3 ：某硝酸盐晶体化学式为某硝酸盐晶体化学式为M(NOM(NO3 3) )x xn nH H2 2O O，相对分子，相对分子质量为质量为242242，将，将1.21g1.21g该晶体溶于水配成该晶体溶于水配成100mL100mL溶液，用溶液，用惰性电极进行电解。当有惰性电极进行电解。当有0.01 mol 0.01 mol 电子转移时，溶液电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重中金属离子全部析出，此时阴极增重0.32g0.32g。求：。求：金属金属M M的相对原子质量及的相对原子质量及 x x、n n 值；值；电解溶液的电解溶液的pHp
10、H（溶液体积仍为（溶液体积仍为100mL100mL）。）。 Mx+ + xe- = M0.005mol 0.01mol 0.32g所以：所以：x = 2 ；M = 64 ；n = 3产生产生H+为为0.01mol，pH=1怎样复原5、将两支惰性电极插入、将两支惰性电极插入500 ml AgNO3溶液中，通电一溶液中，通电一会，电解液的会，电解液的pH值由值由6.0变为变为3.0(设电解时没有氢气设电解时没有氢气放出且电解液体积不变放出且电解液体积不变)，则电极上析出银的质量为，则电极上析出银的质量为多少克多少克?解解: : n(H+)的增加量等于的增加量等于n(OH-)的减少量的减少量4AgN
11、O3 +2H2O 4HNO3 +O2 (阳极阳极)+4Ag(阴极阴极)1mol108g(10-3-10-6) 0.5m(Ag) m(Ag)=0.054(g)电解（ A ）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe6.6.写出下列装置的电极反应式，并判断写出下列装置的电极反应式，并判断A A、B B、C C溶液溶液PHPH值的变化。值的变化。7.7.如上图所示，通电后如上图所示，通电后A A极上析出极上析出AgAg，对该装置的有关，对该装置的有关叙述正确的是（叙述正确的是（ ） A.PA.P是电源的正极是电源的正极B.FB.F极上发生的反应为：极上
12、发生的反应为：4OH4OH- - - 4e- 4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.电解时，甲、乙、丙三池中，除电解时，甲、乙、丙三池中，除E E、F F两极外，其余电两极外，其余电极均参加了反应极均参加了反应D.D.通电后，甲池的通电后，甲池的PHPH减小，而乙、丙两池溶液的减小，而乙、丙两池溶液的PHPH不变不变B 8.用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，电解一段时间以后，甲、乙两池中溶液的电解一段时间以后，甲、乙两池中溶液的pHpH值均减小，而在值均减小，而在和和两极，电极产物两极，电极产物的物质的量之比为的物质的量之比为1 12 2的是（的是（ ） 甲 乙 A B C D 甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4 乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 D