1.2.2电解的类型 课件 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

以石墨为电极，电解下列溶液写出电极反应式 和电解的总方程式： 课前复习 NaOH溶液 2. CuCl2溶液 3. NaCl溶液、 4 . AgNO3溶液 5 . CuSO4溶液 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 水 电 解 含氧酸 H2SO4 强碱 NaOH 活泼金属的含氧酸盐 Na2SO4 溶 质 电 解 无氧酸 HCl 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl2 溶质和水同时电解 活泼金属的无氧酸盐 NaCl 不活泼金属的含氧酸盐 CuSO4 电解质溶液用惰性电极电解的规律小结： 阳极：4OH--4e- =O2↑+2H2O 阴极：4H++4e- = 2H2↑ 阳极2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极：4H++4e-=2H2↑ 阳极2Cl--2e- = Cl2↑ 阴极：Cu2++2e-=Cu 阳极2Cl--2e- = Cl2↑ 阴极：2H++2e- =H2↑ 阳极：4OH--4e-=O2↑+2H2O 阴极：2Cu2++4e- =2Cu 减小 增大 不变 增大 增大 减小 H2O HCl CuCl2 HCl CuO CuCO3 1、电解水型！ 2、电解电解质型！ 4、放氧生酸型！ 3、放氢生碱型！ 思考探究 X 1、若X为Na2SO4溶液，电解一段时间后，a电极区显——性，滴加紫色石蕊变——；b电极区显——性，滴加紫色石蕊变——； 2、若X为Mg（NO3）2溶液，电解一段时间后，a电极现象是——————————————————————————————————； 原因是（用电极反应式和方程式表示）： 碱 蓝 酸 红 产生气泡，附近区域变浑浊 2H2O+2e-＝H2↑+2OH— Mg2++ 2OH— ＝Mg（OH）2↓ 三、 电极反应式的书写与计算 1、根据题给信息书写电极反应式 例题：工业上用Fe作电极，电解氢氧化钠溶液制备高效净水剂Na2FeO4 ，写出阳极的电极反应式。 Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O 书写步骤： （1）先分析阳极：谁氧化反应、失去电子，化合价升高，产物是谁（产物需根据题给信息书写）。 （2）根据化合价的变化，判断失电子数。 （3）配平电荷、原子个数。 ①若溶液是酸溶液，用“H+”调整电荷； 用“H2O”调整原子数, ②若溶液是碱溶液，用“OH-”调整电荷； 用“H2O”调整原子数 ③若溶液是盐溶液，用“H2O”调整原子数 注意：若题干中没有信息提示，就按照溶液中离子的放电顺序写 练习1．KIO3在工业上可用电解法制取，以石墨和铁为电极，以KI溶液为电解质溶液。在一定条件下电解，则铁电极为 极（ 填“阴或阳”）， 阳极反应式 练习2.工业上用铝作电极电解稀硫酸，在铝的表面上生成氧化铝薄膜防止铝被腐蚀，则阳极的电极反应式为： 阴 I--6e-+3H2O=IO3-+6H+ 2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+ 练习3.德国人哈伯发明了合成氨技术而获得1918年诺贝尔化学奖，但该方法须在高温高压催化剂，否则难以自发进行。该电解池采用了能传导某种离子（ H+、 Li+、F-、 O2- ）的固体复合氧化物为电解质（简称SCY），吸附在SCY内外侧表面的金属钯多孔多晶薄膜为电极。 写出上文中电解池的阴阳极反应式和电解池总反应式。 答案： 阳极：3H2-6e－==6H+ 阴极：N2+6H++6e==2NH3 通电 电解反应 ：N2+3H2 2NH3 练习4..工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4 （1）电解时,应以 作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH将会 , （2）阳极反应式为 , （3）总电解反应式为 . 2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2↑ 答案:Fe 增大 MnO42—_e- =MnO4— 9 【 练习1.用惰性电极电解100mL0.5 mol·L-1CuSO4溶液，若在阳极产生56mL气体，则所得溶液H+浓度为 mol/L，若恢复溶液原状态，可加 入 （填名称） g. 0.1 氧化铜 0.4 或 碳酸铜 0.62 2、电解的计算 （1）、依据电解方程式或电极反应式，列比例求解 （2）依据各电极、线路中电子守恒，特别多个电解池串联的，各电极电量相等。 （3）依据电子守恒建立关系式计算 4e-～O2～2Cu～4Ag～2H2～2Cl2～4Cl—～4H＋～4OH－ 练习2. 用惰性电极电解200mL1.5mol·L-1食盐水；电解2min时，两极共收集到448mL气体（标准状况下）．写出该电解反应的离子方程式 。假设电解前后溶液的体积不变，则电解后该溶液的OH－浓度为 mol/L。 练习题3.目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。 ①上图是用石墨作电极，一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2的示意图。则阳极产生C1O2的电极反应为 。 ②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量 为 mol。 Cl--5e-+2H2O = ClO2+4H+ 0.01mol A 4 原电 Cu－2e－===Cu2＋ 0.64 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 0.025mol·L－1 0.1 5 电解计算——电子守恒法 提高题：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C(H+),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OH- 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. 计算关系式： 变式1： 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 分析放电过程： 由题意知：阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极： Cu2 ++2e- = Cu 2H+ +2e- = H2↑ 由电子守恒：2n(Cu)+2n(H2)=4n(O2) 4e-～O2～2Cu～4Ag～2H2～2Cl2～4Cl—～4H＋～4OH－ 变式2：如图所示的A、B两个电解池中的电极均为铂，在A池中加入0.05 mol·L－1的CuCl2溶液，B池中加入0.1 mol·L－1的AgNO3溶液，进行电解。a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是(　　) A．2∶2∶4∶1      B．1∶1∶2∶1      C．2∶1∶1∶1     D．2∶1∶2∶1 A 2Cl-＋2H2Oeq \o(=====,\s\up7(通电))2OH-＋H2↑＋Cl2↑ 0.1 5．1 L某溶液中含有的离子如下表： 离子 Cu2＋ Al3＋ NOeq \o\al(－,3) Cl－ 物质的量浓度 (mol/L) 1 1 a 1 用惰性电极电解该溶液，当电路中有3mole－通过时(忽略电解时溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，下列说法正确的是(　　) A．电解后溶液的H+浓度为1mol/L B．a＝3 C．阳极生成1.5mol Cl2 D．阴极析出的金属是铜与铝 3．如图所示，若反应5min时，银电极质量增加2.16 g。 试回答： (1)C池为________池，Cu极反应式为______________，Cu电极减轻________g。 (2)B中阳极的电极反应式为__________________；若反应5min时B中共收集224mL气体(标准状况)，溶液体积为200mL，则通电前硫酸铜溶液的物质的量浓度约为________。 (3)若A中KCl溶液的体积也是200mL，电解后溶液的OH－浓度为 mol/L。 $$