电解质溶液ppt课件.ppt

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1、第二章 电解质溶液,2.1 电解质的电离,一、电解质和非电解质,电解质：,非电解质：,在水溶液或熔化状态下能导电的化合物,在水溶液和熔化状态下都不导电的化合物,注意：单质既不是电解质也不是非电解质 CO2、NH3等溶于水可导电，但导电物质不是本身，所以不是电解质难溶的盐(BaSO4等) 在熔化时能导电，也是电解质(水溶液中溶解的可以电离) 归纳：一般酸、碱、盐、金属氧化物(金属氮化物、金属碳化物)为电解质大多数有机物为非电解质,思考：电解质在水溶液中电离与熔化状态下电离有什么不同？,在水溶液中:对于离子化合物,水分子不断进攻阴离子和阳离子,使它们被水分子包围后”拖”入水溶液中,成为水合离子.这

2、样,就造成了离子之间的距离拉远,不同离子之间的作用减弱,所以离子能自由移动了.对于某些共价化合物,分子本身电荷分布不对称,一端带部分正电荷,另一端带部分负电荷.而水分子也是电荷不对称,这样形成的水合离子可以看成为电解质分子”离子化”了,产生了自由移动的离子.,在熔化状态下:对于离子化合物,由于受到热量的作用,结构中的离子键被破坏,阴阳离子之间的相互作用减弱,离子从不能自由移动变为能自由移动.对于共价化合物,即使破坏其中的共价键,由于共价键被破坏后产生的是原子,不能导电.且较多的共价化合物熔化时破坏的不是共价键,而是更弱的分子间作用力.由此,共价化合物熔化时不发生电离.,二、电解质的电离,电离：

3、电解质溶于水或受热熔化时，离解成自由移动离子的过程,强电解质：在水溶液里几乎完全电离的电解质弱电解质：在水溶液里只有部分电离的电解质,三、强电解质和弱电解质,强电解质：离子化合物和部分(一般指强)极性键化合物包括强酸、强碱、某些盐、金属氧化物(金属氮化物、 金属碳化物)弱电解质：部分(一般指弱)极性化合物 包括弱酸、弱碱、水,强酸：H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI、HClO4等弱酸：H2SO3、H2CO3、H3PO4、HClO、HF、H2SiO3(难溶)等强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等弱碱：NH3H2O、(可溶)Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2

4、 (难溶)等,电解质的电离方程式书写,强电解质完全电离，书写时用“=”或“”,(2)弱电解质,练习：写出下列电解质的电离方程式:HCl、H2SO4 、CH3COOH、H2S、KOH、 NH3H2O、Cu(OH)2、NaCl、CH3COONH4、K2CO3、KHCO3、KHSO4,(1)强电解质,四、弱电解质的电离平衡,电离平衡：一定条件下，当弱电解质分子电离成离子的速率等于离子重新结合成分子的速率时，电离过程就达到了平衡状态,_ _ _,平衡移动原理勒夏特列原理,如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、温度或压强等），平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,特征 逆、等、动、定、变平衡移动分析 勒夏特

5、列原理影响因素内因（分子本身结构组成）外因温度 ：电离为吸热过程，温度升高向电离方向移动浓度 ：溶液浓度越小，电离向正向移动,弱电解质的电离平衡,问题讨论：1、往醋酸溶液中加入少量的下列物质对醋酸的电离平衡有何影响？加Zn粉、盐酸、NaOH溶液、CH3COONa(s)、NaCl(s)、Na2CO32、0.3mol/L醋酸溶液中H+是 0.1mol/L醋酸溶液中H+的三倍吗？3、压强对电离平衡有无影响？,2.2 研究电解质在溶液中的化学反应,一、离子反应,1离子反应定义有离子参加的或生成的反应称为离子反应例如：Ba(NO3)2+K2SO4=BaSO4+2KNO3 H2SO4+2NaOH=Na2S

6、O4+2H2O酸、碱、盐在溶液中发生的反应实质是离子反应在Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反应中实际是Fe与Cu2+的反应；Fe+Cu2+=Fe2+Cu该反应虽不是复分解反应，但是离子反应。,2离子反应的实质：某种离子的数目发生变化（减少或增加）例如：Ba2+和SO42-可以发生反应因为它们生成BaSO4沉淀，从微观看由于生成BaSO4沉淀，使Ba2+和SO42-浓度减少。又如：当KCl和NaNO3混合，没有生成难溶或难电离或气体物质，从微观看，反应物四种离子数目没有改变，所以它们没有发生离子反应。,3离子反应的类型(1)离子间互换的非氧化还原反应：中和反应、复分解反应如：AgNO3+NaC

7、l=AgCl+NaNO3 Ag+Cl-= AgClCuSO4+Ba(OH)2=BaSO4+Cu(OH)2Cu2+SO42-+Ba2+2OH-=BaSO4+Cu(OH)2,(2)氧化还原离子反应：置换反应、部分化合、分解反应等离子与离子间的反应 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O 2MnO4-+16H+10Cl-=2Mn2+5Cl2+8H2O离子与原子间的反应 CuSO4+Fe=FeSO4+Cu Cu2+Fe=Fe2+Cu离子与单质分子间的反应 2Br-+Cl2=Br2+2Cl-离子和化合物之间的反应 MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O MnO2+

8、4H+2Cl-=Mn2+Cl2+2H2O分子和分子间的反应 Cl2+H2O=H+Cl-+HClO,4. 离子反应的发生条件氧化还原离子反应和非氧化还原离子反应，各自发生的条件是不同的。（1）氧化还原离子反应：按氧化还原反应的条件进行。离子中高价元素一般具有氧化性（SO42- 、 NO3- 、ClO- 、MnO4- 、Fe3+ 、Ag+ 、H+ 等）；离子中的低价元素具有还原性（S2- 、I- 、 Cl- 、等）。 强的氧化剂和强的还原剂反应生成相应弱还原剂和弱氧化剂。离子反应进行的程度，取决于氧化剂和还原剂的相对强弱。氧化剂或还原剂越强，离子反应进行的越完全。,（2）非氧化还原离子反应 即离子

9、互换反应。 也就是酸碱盐之间的反应。 这类反应发生的条件与复分解反应相似。 A生成难溶物 如：Ag+ + Cl- = AgCl B生成弱电解质 如：H+ + OH- = H2O 2H+ + S2- = H2S C生成易挥发的物质 如：CO32- + 2H+ = H2O + CO2 ,离子方程式的书写步骤1写：写出反应的化学方程式。2拆：将易溶于水、易电离物质写成离子形式；把难溶的或难电离的物质等写成化学式。说明：写成离子的物质是可溶性的强电解质，即：能溶与水的强酸、强碱和大多数的盐。 写成化学式的是：非电解质、弱电解质（弱酸、弱碱和水）、易挥发性物质（如CO2、H2S等）和难溶性物质（如AgC

10、l、CaCO3等）以及单质、氧化物、固体等。3删：删去方程式两边相同的离子。4查：检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷是否守恒。,离子共存有以下性质的离子可以共存：1离子间不发生氧化还原反应的离子； 2离子间不能生成难溶物的离子；3离子间不能生成弱电解质的离子； 4离子间不能生成易挥发的物质的离子。,2.3 盐溶液的酸碱性,试一试用pH试纸检验下列溶液显酸性、碱性、中性？ (1)CH3COONa (2)Na2CO3 (3)NH4Cl (4)Al2(SO4)3 (5)NaCl (6)KNO3,结论： CH3COONa 、 Na2CO3 的溶液显碱性 NH4Cl、 Al2(SO4)3 的溶液显

11、酸性 NaCl 、KNO3 的溶液显中性,实验结果统计分析及推理：,碱性,酸性,中性,生成该盐的,酸,碱,CH3COOHNaOH H2CO3 NaOH HF KOH,HCl,NH3 H2O,H2SO4,NH3H2O,H2SO4,Al(OH)3,HCl,NaOH,HNO3,KOH,HNO3,Ba(OH)2,盐的类型,强碱弱酸盐,强酸弱碱盐,强碱强酸盐,H2O H+ + OH_,醋酸钠在溶液中的变化:,CH3COONa = CH3COO_ +Na+,+,CH3COOH,CH3COO +H2O CH3COOH+OH_,CH3COONa + H2O CH3COOH+NaOH,NH4Cl = NH4+

12、+ Cl- + H2O OH- + H+ NH3.H2O NH4+ +H2O NH3.H2O + H+NH4Cl +H2O NH3.H2O + HCl,氯化铵在溶液中的变化:,盐类水解的定义,在溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的H+ 或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。,水解的条件：生成弱电解质,水解的实质：破坏了水的电离平衡,水解反应与中和反应的关系:,酸+碱 盐+水,中和,水解,对概念的理解,盐类水解的规律,水解,水解,不水解,强烈水解,弱碱阳离子,弱酸阴离子,无,阴、阳离子,弱碱,弱酸,无,弱酸、弱碱,酸性,碱性,中性,具体判断,谁弱谁水解,谁强显谁性,都强不水解,练习：

13、,1. 下列溶液pH小于7的是,A、溴化钾 B、硫酸铜 C、 硫化钠 D、硝酸钡,2. 下列溶液能使酚酞指示剂显红色的是,A 、碳酸钾 B、 硫酸氢钠 C、 碳酸氢钠 D、 氯化铁,3.下列离子在水溶液中不会发生水解的是,A 、 NH4+ B、 SO42_ C 、 Al3+ D 、 F_,4. 氯化铵溶液中离子浓度从大到小排列正确的是：,A NH4+ 、H + 、OH-、Cl_ B Cl _ 、 NH4+ 、H + 、OH _ C H +、 Cl_ 、 NH4+ 、OH _ D Cl、 NH4+ 、 OH- 、H +,以一元弱酸稀溶液(1mol/LHAc）加水稀释为例说明：,弱电解质溶液的稀释

14、问题,同浓度HCl溶液和HAc溶液稀释时的pH变化图,同pH的HCl和HAc溶液在稀释时pH变化图,例1：用pH均为2的盐酸和醋酸溶液，分别中和等体积、等物质的量浓度的氢氧化钠溶液，当氢氧化钠恰好被完全中和时，消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为V1和V2，则V1和V2的关系正确的是 ( ) A.V1V2 B.V1V2 C.V1=V2 D.V1 V2,如改为：用等物质的量浓度的盐酸和醋酸，分别中和等物质的量浓度的氢氧化钠反应至恰好为中性，消耗盐酸和醋酸溶液的体积分别为V1和V2，则V1和V2的关系正确的是 ( ),B,A,同体积、同浓度一元强酸与一元弱酸的比较：,同体积、同pH一元强酸与一元弱酸的比

15、较：,AC,例2：在甲烧杯中放入盐酸，乙烧杯中放入醋酸，两种溶液的体积和pH都相等，向两烧杯中同时加入质量不等的锌粒，反应结束后得到等量的氢气。下列说法正确的是 ( )A.甲烧杯中放入锌的质量比乙烧杯中放入锌的质量大B.甲烧杯中的酸过量 C.两烧杯中参加反应的锌等量D.反应开始后乙烧杯中的c(H)始终比甲中的c(H)小,例3：取pH均等于2的盐酸和醋酸各100mL分别稀释2倍后，再分别加入0.03g锌粉，在相同条件下充分反应，有关叙述正确的是 ( )A.醋酸与锌反应放出的氢气多B.盐酸与醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多C.醋酸与锌反应速率大D.盐酸和醋酸分别与锌反应的速率一样大,BC,1、电解

16、质溶液中存在的微粒种类强电解质完全电离: H2SO4=2H+SO42- Na2SO4=2Na+SO42- NaHCO3=Na+HCO3-弱电解质的不完全电离: H2CO3 H+HCO3- ; HCO3- H+CO32-水的电离: H2O H+OH-盐类的水解: NH4+H2O NH3H2O+H+ CO32-+H2O HCO3-+OH- HCO3-+H2O H2CO3+OH-,离子浓度大小的比较问题,2、电解质溶液中的不等关系：弱电解质的电离： 例如:在稀H2A溶液中有 H2A H+HA- HA- H+A2-， 所以c(H2A)c(H+)c(HA-)c(A2-),离子的水解： 例如,NH4Cl溶

17、液中,如不水解应有 c(Cl-)=c(NH4+) 但由于NH4+水解使NH4+浓度降低 c(Cl-)c(NH4+) 并且NH4+结合水电离出的OH-生成NH3H2O促进了水的电离 c(H+)c(OH-)。 但水解毕竟是微弱的，所以又有 c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-),再如，Na2CO3溶液中，由于存在 CO32-+H2OHCO3-+OH- HCO3-+H2OH2CO3+OH- 使得c(OH-)c(HCO3-) 所以c(CO32-)c(OH-)c(HCO3-) 而在(NH4)2SO4溶液中却应有 c(NH4+)c(SO42-),类型一:1.将少量NaOH溶液滴入过量的Ca(HC

18、O3)2溶液中；2.将Ca(HCO3)2溶液与 NaOH溶液以溶质的物质的量之比1:1混合；3.将Ca(OH)2溶液与NaHCO3溶液以溶质的物质的量比1:1混合；4.少量NaHCO3溶液滴加到过量的Ca(OH)2溶液中。,离子方程式书写中反应物用量问题,以上离子方程式均可用下式来表示： OH-+Ca2+HCO3-=CaCO3+H2O,类型二:a.过量的NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液反应；b.NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液以溶质的物质的量之比2:1反应；c.Ca(OH)2溶液与NaHCO3溶液以溶质的物质的量比1:2反应；d.Ca(OH)2溶液与过量的NaHCO3溶液反应。,其离子

19、方程式均可用下式表示：2OH-+2HCO3-+Ca2+ =CaCO3+2H2O+CO32-,类型三:a.氢氧化钡和硫酸溶液反应(物质的量任意比)；b.氢氧化钡和硫酸氢钠以溶质的物质的量之比1:2反应； c.氢氧化钡溶液与过量的硫酸氢钠溶液反应。,均可用下式表示其离子反应： Ba2+ 2OH-+2H+SO42-=BaSO4+2H2O,类型四:a.硫酸氢钠溶液和氢氧化钡溶液以溶质的物质的量比1:1反应；b.NaHSO4溶液和过量的Ba(OH)2溶液反应。,均用下式表示其离子反应： Ba2+ + H+ + OH- + SO42- = BaSO4+ H2O,类型五:a.CO2与NaOH溶液以反应物物质

20、的量之比1:2反应；b.CO2通入过量的NaOH溶液中。均用下式来表示其离子反应： CO2+2OH-=CO32-+H2O,CO2+OH-=HCO3-,请思考下面反应的离子方程式均应如何表示。a.过量CO2通入NaOH溶液中；b.CO2与NaOH溶液以反应物物质的量之比1:1反应。,SO2跟NaOH溶液的反应呢？,SO2+2OH-=SO32-+H2O SO2+OH-=HSO3-,离子共存问题,1、首先要注意题干条件在“无色透明”溶液中不含有色离子，常见的有色离子有：Cu2+(蓝)、Fe3+(黄)、Fe2+(浅绿)、MnO4(紫)、Fe(SCN)2+(红)溶液的酸碱性：a.酸性溶液(限定pH7或给

21、定指示剂颜色)。在碱性溶液中不能大量共存的离子： H、NH4、HCO3-、HSO3-、HS-、HPO42-、H2PO4-等；c.酸性或碱性溶液(加入铝片后放出H2的溶液或水电离的 c(OH-)=110-12mol/L的溶液，既可能是强酸性又可能是强碱性)其它限定条件：如“因发生氧化还原反应而不能大量共存”或“溶液中已有离子”等限制。,例1:无色透明的溶液，滴加甲基橙呈红色，在该溶液中能够大量共存的离子组是 ( ) A.K,NO3-,Na,MnO4- B.NH4+,Mg2+,K+,SO42- C.Fe2+,Ba2+,NO3-,Cl- D.Ba2+,Zn2+,CH3COO-,Cl-,B,C,例2:

22、某饱和溶液中含有三种阳离子：Ag+、Ba2+、Al3+，同时测知此溶液中pH=3，则该溶液中所含有的阴离子可以是下列中的 ( ) A.CO32- B.SO42- C.NO3- D.S2-,2、离子不能大量共存类型(1)相互结合生成难溶沉淀或难电离物质的离子不能共存。酸:H与SiO32-、AlO2-、*S2O32-；碱:OH-与Mg2、Al3、Zn2、Fe2、Fe3、 Cu2、Ag等；盐:Ag与Cl-、Br-、I-、CO32-、SO32-、S2-、 PO43-等； Ba2与SO42-、CO32-、SO32-、PO43-等； Ca2与CO32-、SO32-、PO43-、HPO42-等。,(2)相互

23、结合生成气体的离子不能大量共存。 H与CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、 HS-等。(3)相互间能发生氧化还原反应的离子不能共存。 Fe3+与I-、S2-、HS-； MnO4-(H+)、NO3-(H+)、ClO-与Fe2+、I-、S2-、 HS-、SO32-、HSO3-等。,(4)离子间发生双水解反应的不能大量共存。 Al3+、Fe3+与CO32、HCO3、S2、AlO2； NH4+与AlO2、SiO32等。(5)离子间相互形成络合物的不能共存。 Fe3+与SCN；Ag+与NH3等。,2.4 电解质溶液在通电情况下的变化,电解饱和食盐水,在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳

24、棒作阳极，一根铁棒作阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近。接通直流电源后，注意观察管内发生的现象及试纸颜色的变化。,从实验可以看到，在U型管的两个电极上都有气体放出。阳极放出的气体有刺激性气味，并且能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，说明放出的是Cl2；阴极放出的气体是H2，同时发现阴极附近溶液变红，这说明溶液里有碱性物质生成。,为什么会出现这些实验现象呢？这是因为NaCl是强电解质，在溶液里完全电离，水是弱电解质，也微弱电离，因此在溶液中存在着Na+、H+、Cl、OH四种离子。当接通直流电源后，带负电的OH和Cl向阳极移动，带正电的Na+和H+向阴极移动。在

25、这样的电解条件下，Cl比OH容易失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出，使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。阳极反应：2Cl2e=Cl2（氧化反应）H比Na容易得到电子，因而H不断地从阴极获得电子被还原为氢原子，并结合成氢分子从阴极放出。阴极反应：2H2eH2 （还原反应）,在上述反应中，H是由水的电离生成的，由于H 在阴极上不断得到电子而生成H2放出，破坏了附近的水的电离平衡，水分子继续电离出H和OH，H又不断得到电子变成H2，结果在阴极区溶液里OH的浓度相对地增大，使酚酞试液变红。因此，电解饱和食盐水的总反应可以表示为：,像这种使直流电通过电解质溶液而发生氧化还原反应的过程叫做电解

26、.,电解是电能转变为化学能的过程.,可见,电解质溶液的导电过程也就是电解质溶液的电解过程.,工业上利用这一反应原理，制取烧碱、氯气和氢气。在上面的电解饱和食盐水的实验中，电解产物之间能够发生化学反应，如NaOH溶液和Cl2能反应生成NaClO、H2和Cl2混合遇火能发生爆炸。在工业生产中，要避免这几种产物混合，常使反应在特殊的电解槽中进行。,离子交换膜法制烧碱,目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。这一技术在20世纪50年代开始研究，80年代开始工业化生产。,离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。一个单元槽的示

27、意图。电解槽的阳极用金属钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层；阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。阳离子交换膜有一种特殊的性质，即它只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，也就是说只允许Na通过，而Cl、OH和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。一台离子交换膜电解槽的示意图（共16个单元槽）。,在一个U型管中注入CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极，把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与电池正极相连的电极附近。接通直流

28、电源，观察U型管内发生的现象及试纸颜色的变化。,电解氯化铜溶液,通过实验可以观察到，接通直流电源后，电流表指针发生偏转，阴极石墨棒上逐渐覆盖了一层红色物质，这是析出的金属铜；在阳极碳棒上有气泡放出，并可闻到刺激性的气味，同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，可以断定，放出的气体是Cl2。这个实验告诉我们，CuCl2溶液受到电流的作用，在导电的同时发生了化学变化，生成了Cu和Cl2。,CuCl2溶液在电流的作用下为什么会分解生成Cu和Cl2呢？这是因为，CuCl2是强电解质，在水溶液中电离生成Cu2+和Cl：CuCl2Cu22Cl通电前，Cu2+和Cl在溶液里自由地移动着；通电后，在电场的作用下，这

29、些自由移动的离子，改作定向移动。带负电的阴离子向阳极移动，带正电的阳离子向阴极移动。在阳极，Cl失去电子被氧化成氯原子，并两两结合成Cl2 ，从阳极放出。在阴极，Cu2+获得电子被还原成铜原子，覆盖在阴极石墨棒上。在两个电极上发生的反应可以表示如下：,阳极：2Cl2e =Cl2（氧化反应）阴极：Cu2+2e Cu（还原反应）把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。跟直流电源的负极相连的电极是电解池的阴极。通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极。跟直流电源的正极相连的电极是电解池的阳极，通电时，电子从电解池的阳极流出，沿导线流回电源的正极。这样，电流就依靠溶液里阴离子和阳离子的定向移

30、动而通过溶液。,电解CuCl2溶液的化学反应方程式就是阳极上的反应和阴极上的反应的总和。,在上述电解过程中，没有提到溶液里的H+ 和 OH。实际上，在水溶液中，还存在着水的电离平衡： H2O H+OH 因此，在CuCl2溶液中，存在着四种离子：Cu2+、Cl、H+和OH。通电时，移向阴极的离子有Cu2+和H+，因为Cu2+比H+容易得到电子，所以Cu2+在阴极得到电子生成金属铜从溶液中析出。通电时，移向阳极的离子有Cl和OH，在这样的实验条件下，Cl比OH容易失去电子，所以Cl在阳极失去电子，生成Cl2。,原电池和电解池的比较,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、

31、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。,铜的电解精炼原理示意图,电解时，用粗铜板作阳极，与直流电源的正极相连，用纯铜片作阴极，与电源的负极相连，用CuSO4溶液（加入一定量的硫酸）作电解液。电解时，两极发生如下反应：阴极Cu2+2e =Cu阳极Cu2e =Cu2+,当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子，如：Zn2e Zn2Ni2e =Ni2+但是它们的阳离子比Cu2+难以还原，所以它们并不在阴极获得电子析出，而只是留在电解液里。而位于金属

32、活动性顺序铜之后的银、金等金属杂质，因为给出电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，当阳极上的Cu失去电子变成离子溶解之后，它们是以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥（阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料）。这样，在阴极就得到了纯铜。,由于阳极上铜溶解的速率与阴极上铜沉积的速率相同，所以溶液中CuSO4的浓度基本保持不变，但需定时除去其中的杂质。用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度很高，可以达到99.9599.98。这种铜的导电性能良好，符合电气工业的要求，因此电解铜被广泛用以制作导线和电器等。,电镀铜,电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过

33、程，它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、铜、铬、镍等。,电镀的原理与电解精炼铜的原理是一致的。电镀时，一般都是用含有镀层金属离子的电解质配成电镀液；把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的负极相连，作为阴极；而用镀层金属作为阳极，与直流电源正极相连。通入低压直流电，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，这些离子在阴极获得电子被还原成金属，覆盖在需要电镀的金属制品上。,铜有许多优良性能，被广泛应用于工业中，如人们常在钢铁表面

34、镀铜来改善金属制件的性能。镀铜层虽然可以直接用作表层，但通常则主要用于电镀其他金属前的预镀层。例如，在钢铁表面电镀其他金属时，往往要先预镀上一薄层铜，然后再镀所需镀的金属，这样可以使镀层更加牢固和光亮，因此镀铜是应用最广的电镀方法。,在烧杯里放入CuSO4溶液，用一铁制品（用酸洗净）作阴极，铜片作阳极（如图）。通电，观察铁制品表面颜色的变化。,通过实验，我们可以发现，银白色的铁制品变成紫红色的了。,当然，在电镀的实际生产中，反应过程远比这个实验复杂得多。为了使镀层致密、坚固、光亮，生产中要采取很多措施。例如，在电镀前要对镀件进行抛光、除油、酸洗、水洗等预处理，并且还常在电镀液中加入一些其他盐类

35、，以增加溶液的导电性，促进阳极的溶解，还要在电镀液中加入一些添加剂；在电镀时，要不断搅拌，并控制温度、电流、电压和使电解液的pH在一定范围之内。,在电镀工业的废水中常含有剧毒物质，如氰化物、重金属等。这些有毒物质如随废水流入自然水域，会严重污染水体。氰化物会毒死水中生物，而重金属会被贝类等吸收，最终危害人类健康。因此，绝不允许将电镀废水直接排入自然水域，必须经过处理，回收其中的有用成分，把有毒有害物质的浓度降低到基本无害的水平，符合工业废水排放标准。减小电镀污染的另一重要途径是改进电镀工艺，尽量使用污染少的原料，如改变电镀液成分，采用无氰电镀工艺等。,电解产物的判断:阳极产物：若为金属电极，则

36、金属失去电子：M ne = Mn+若为惰性电极，则比较溶液中阴离子放电顺序，容易失电子的阴离子优先放电。结论1.阴离子放电顺序: 阴离子失电子能力依次减弱S2- I- Br - Cl - OH - 含氧酸根 F -阴极产物:与电极材料无关，比较溶液中阳离子放电顺序，容易得电子的阳离子优先放电。结论2. 阳离子放电顺序: Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+ Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+依次减弱,1、两池的判断: 当两电池串联时，原电池两极材料明显不同，而且有一极能和电解质溶液发生反应，而电解池一般来说两极材料是一样的或与电解质溶液不发

37、生反应,原电池,无外接电源,符合原电池的形成条件,电解池,有外接电源,阳极不参加反应为电解池,阳极参加反应一般为电镀池,电化学基本原理,2、可逆电池电极的判断:例：某蓄电池放电、充电时的反应为：Fe+Ni2O3+3H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2，下列推断中不正确的是 ( )A.放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极B.充电时，阴极上的电极反应式是Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-C.充电时，Ni(OH)2为阳极D.蓄电池的电极必须浸在某种碱性电解质溶液中,A,3、电极反应式的书写方法：对于燃料电池：可根据电解液写出燃料电池总反应，再写出正极的电极反应式(一般较简单如：O2+2H2O

38、+4e-=4OH-)，然后由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式(但要注意电极反应式中不能有氧化剂)，或根据电荷守恒直接写出负极反应式。例如:甲烷燃料电池负极反应式： CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O )(O2+2H2O+4e-=4OH-) 2 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,CH4 =CO32-,-4,+4,-8e-,+10OH-,+7H2O,注意问题：正、负极上发生电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢-氧燃料电池，它的负极是多孔的镍电极，正极为覆盖氧化镍的镍电极，电解质溶液是KOH溶液，在负极通入H2，正极通入O2，电极反应：

39、负极：2H2+4OH-4e-=4H2O 正极：O2+2H2O+4e-=4OH-负极的反应我们不能写成：2H2-4e-=4H+。因为生成的H+会迅速与OH-生成H2O。另外，当电解质溶液为稀H2SO4溶液时，正极为：O2+4H+4e-=2H2O,4、电解的基本类型:例：某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3:1。用石墨做电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是( ) A.阴极自始至终只析出H2 B.阳极先析出Cl2，后析出O2 C.电解最后阶段为电解水 D.溶液pH不断增大，最后为7,D,用惰性电极进行电解时溶液中的各种变化情况简析,13,C,例：现在200mL食盐水，其中含有少量的 NaOH，该溶液的pH等于10，用石墨电极电解，当阴极产生的气体体积为0.224L(标准状况)时停止电解。电解后溶液的pH约为(忽略溶液的体积变化) 。,例：用两支惰性电极插入1000mLAgNO3溶液中通电电解.当溶液的pH从6.0变为3.0时(设电解过程没有H2析出,且电解前后溶液的体积变化不计)电极上析出Ag的质量大约是( ) A.27mg B.54mg C.108mg D.216mg,作业题,1、写出醋酸钠、硫酸氢氧化钾的电解方程式2、第35页 第二题,