20xx人教版高中化学选修4第4章第3节电解池第1课时

20xx人教版高中化学选修4第4章第3节电解池第1课时内容摘要：

料有关。 在理解以上放电顺序时要特别注意 ， 如 Pb2＋ 、 Sn2＋ 、 Fe2＋ 、 Zn2＋ 在 H＋ 浓度较小时 ， 放电能力排在 H＋ 前面 ， 在 H＋ 浓度较大时 ， 放电能力排在 H＋ 后面。 Al3＋ 、 Mg2＋ 、 Na＋ 、 Ca2＋ 、 K＋ 只在熔融状态下放电 ， 在水溶液中不放电。 3． 用惰性电极电解电解质溶液的一般规律 电解 类型 电解质 类别 (实例 ) 电极反 应特点 电解 对象 电解质 浓度 pH 溶液 复原 电解 水型 强碱 (NaOH) 阴极 4H＋ ＋ 4e－===2H2↑ 阳极： 4OH－ － 4e－===2H2O＋O2↑ 水 增大 增大 加水 含氧酸 (H2SO4) 减小 二者生 成的盐 不变 电解 电解 质型 无氧酸 (HCl) 电解质的阴、阳离子分别在两极放电 电解质 减小 增大 加 HCl 不活泼金属 的无氧酸盐 (CuCl2) 增大 加 CuCl2 电解 类型 电解质类别 (实例 ) 电极反 应特点 电解 对象 电解质 浓度 pH 溶液 复原 放 H2 生碱 型 活泼金属 的无氧酸 盐 (NaCl) 阴极： H2O电离产生的 H＋ 放电生成 H2同时产生碱；阳极：电解质的阴离子放电 电解质和水 生成 新电 解质 增大 加HCl 放 O2 生酸 型 不活泼金属 的含氧酸盐 (CuSO4) 阴极：电解质的阳离子放电；阳极： H2O电离产生的 OH－ 放电产生 O2同时生成酸 电解质和水 生成 新电 解质 减小 加 CuO 提示： ① 用惰性电极电解电解质水溶液时 ， 首先要全面分析电解质溶液的组成 ， 找全离子并分为阴 、 阳两组 ， 然后排出阴 、 阳离子的放电顺序 ， 写出两极上的电极反应式 ， 根据两极的电极反应式写出反应的总方程式。 ② 若阴极为 H＋ 放电 ， 则阴极区 c(OH－ )增大；若阳极区OH－ 放电 ， 则阳极区 c(H＋ )增大；若阴 、 阳极分别同时有 H＋ 、 OH－ 放电 ， 相当于电解水 ， 电解质溶液浓度增大 (饱和溶液例外 )。 ③ 电解质溶液恢复原状的方法： “ 少什么加什么 ”。 ● 典例透析 (2020 湖南十二校联考 ) 工业上为了处理含有Cr 2 O2 －7 的酸性工业废水 ，采用下面的处理方法： 往工业废水中加入适量的 NaC l ，以 Fe 为电极进行电解，经过一段时间，有 Cr(O H) 3 和 Fe (OH) 3 沉淀生成，工业废水中铬的含量已低于排放标准。 请回答下列问题。 (1) 两极发生的电极反应式 阳极：。 阴极：。 (2) 写出 Cr2O2 －7变为 Cr3 ＋的离子方程式：______________________________。 (3) 工业废水由酸性变为碱性的原因是 ________ ___ _______ ______________________________________________。 (4) _______ ___ ( 填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” ) 改用石墨电极，原因是 ______________________________。 【解析】 本题除 Cr 的思路： C r2O2 －7―― →还原剂Cr3 ＋―― →OH－Cr(O H)3↓。 电解时阳极被氧化而生成 Fe2 ＋， Fe2 ＋显然为还原剂，将 Cr2O2 －7还原为 Cr3 ＋，本身被氧化为 Fe3 ＋，该反应的离子方程式为： Cr2O2 －7＋ 6Fe2 ＋＋ 14 H＋== =2Cr3 ＋＋ 6Fe3 ＋＋ 7H2O ，反应中消耗了 H＋，另外阳极 H＋放电生成 H2，会使溶液中的OH－浓度增大，完成了工业废水从弱 酸性到碱性的转变，进而发生了如下的离子反应： Cr3 ＋＋ 3O。