一、电解原理 讲:首先我们来比较金属导电和电解质导电的区别。 过渡:电解质导电的实质是什么呢?一起看实验。 实验:现象—一极有气泡,检验为氯气;另一极有红色的物质析出,分析为铜。 讲:要分析此现象我们得研究此装置,首先看电极。 1.电极 阳极—与电源正极相连 阴极—与电源负极相连 隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au) 活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag) 问:通电前和通电时分别发生了怎样的过程? 通电前:CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++ 通电中:阳离子(Cu2+,H+)向阴极移动被还原; 阴离子(Cl-,OH-)向阳极移动被氧化 讲:即在电极上分别发生了氧化还原反应,称电极反应。 2.电极反应( 阳氧阴还 ) 阳极:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) 阴极:Cu2++2e-=Cu(还原) 总电极方程式:___________________ 放电:阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。 3.电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程叫电解。 讲:所以电解质导电的实质便是——电解 电解池:借助电流引起氧化还原反应的装置,即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。 问:构成电解池的条件是什么? 电源、电极、电解质构成闭和回路。 思考: 电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电,阴极放电的是Cu2+而不是H+ ? 4.离子的放电顺序 阴极:(阳离子在阴极上的放电顺序(得e-)) Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极(1)是惰性电极时:阴离子在阳极上的放电顺序(失e-) S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-) (2) 是活性电极时:电极本身溶解放电 问:放电能力弱于H+和OH–的物质在水溶液中放电吗? 否,但亚铁离子浓度远大于氢离子浓度时,亚铁离子放电。 问:电解水时为了增强水的导电性常常需加入氢氧化钠或稀硫酸,为什么?可以加食盐吗? 练习:电解碘化汞、硝酸铜、氯化锌、盐酸、硫酸、氢氧化钠的电极方程式。 |