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对一些教材中电解水的电极反应的质疑
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《第四单元 电解原理及其应用》PPT课件第2课时
（第二课时） 第二课时）二、电解的规律及方程式的书写(一)使用惰性电极 一 使用惰性电极 用石墨作电极电解下列溶液，写出反应方程式。 用石墨作电极电解下列溶液，写出反应方程式。 例1：①H2SO4 ： 总反应： 总反应： 阴极： 阴极： 4H＋ ＋ 4e－ = 2H2↑－ － 阳极： 阳极： 4OH － 4e ＝ 2H2O ＋ O2↑总反应： 总反应： 2H2 O == 2H2 ↑ + O2↑电解②NaOH 阴极： 阴极： 4H＋ ＋ 4e－ = 2H2↑ 阳极： 阳极： 4OH－ － 4e－ ＝ 2H2O ＋ O2↑ 总反应： 2H2 O == 2H2 ↑ + O2↑ 总反应：电解电解水型：含氧酸、强碱、 电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐 (KNO3、Na2SO4 _)。 或氟化物）。 （或氟化物）。 。例2：①HCl ： 阴极： 阴极：2H ＋ 2e == H↑ ↑＋ －阳极： 阳极：2Cl － 2e－ －== Cl2↑总反应： 总反应：2HCl == H2 ↑ ＋ Cl2↑电解②CuCl2 阴极： 阴极： Cu2 ＋ ＋ 2e－ == Cu 阳极： 阳极：2Cl－ － 2e － == Cl2↑ 总反应：CuCl2 == Cu ＋ Cl2↑ 总反应： 电解溶质型：电解时，反应的是电解质本身。 电解溶质型：电解时，反应的是电解质本身。 包括无氧酸（ 除外）、不活泼 除外）、 包括无氧酸（HF除外）、不活泼 金属的无氧酸盐（氟化物除外）。 金属的无氧酸盐（氟化物除外）。电解例3：NaCl ： 阴极： 阴极： 2H＋ ＋ 2e － = H2↑ 阳极： 阳极： 2Cl D 2e = Cl2↑ 总反应： 总反应：电解D －2NaCl + 2H2 O == 2NaOH + Cl2 ↑ + H2 ↑放氢生碱型： 放氢生碱型： 包括活泼金属无氧酸盐（ 包括活泼金属无氧酸盐（氟化物 除外）。 除外）。例4：CuSO4 ： 阴极： 阴极： 2Cu2 ＋ ＋ 4e－ = 2Cu 阳极： 阳极： 4OHD D 4e － = O2↑ +2H2 O 总反应： 总反应： 电解 2CuSO4 + 2H2 O == 2Cu + O2 ↑ + 2H2 SO4 放氧生酸型： 放氧生酸型： 包括不活泼金属的含氧酸盐 或氟化物）。 （或氟化物）。练习： 练习： 1、用石墨作电极，分别电解下列溶液，请 、用石墨作电极，分别电解下列溶液， 写出电解过程中所发生的电极反应方程式。 写出电解过程中所发生的电极反应方程式。 AgNO3 KBr HNO3 K2SO4 HBr KOH NaF CuBr2 2、用惰性电极电解下列溶液后，为使溶液 、用惰性电极电解下列溶液后， 恢复到原来的质量和浓度，可加何种纯净物。 恢复到原来的质量和浓度，可加何种纯净物。 水 ①H2SO4 (水) ②CuSO4 (CuO) ③CuCl2 (CuCl2) ④KCl (HCl)电解质溶液用惰性电极电解的规律电解 类型 举例 物质类别 含氧酸 含氧酸 强碱 强碱 实例 H2SO4 H2SO4 NaOH NaOH 电极反应 溶液变化 溶液变化 PH PH 减小 阳极： 阳极：4OH―-4e― =O2↑+2H2O 阴极： 阴极：4H++4e―=2H2↑ 阳极：2Cl―-2e―=Cl2↑ 阳极： 阴极：2H++2e―=H2↑ 阴极： 阳极： 阳极：2Cl―-2e―=Cl2↑ 阴极： 阴极：Cu2++2e―=Cu 阳极： 阳极：2Cl―-2e―=Cl2↑ 阴极： 阴极：2H++2e―=H2↑ 阳极： 阳极：4OH―-4e― =O2↑+2H2O 阴极：2Cu2++4e―=2Cu 阴极： 增大 不变 C浓度 C浓度 增大 增大 H2O 增大 溶液 溶液 复原 复原电 电 解 解 水 水活泼金属 活泼金属的 Na2SO 的含氧酸 Na2SO4 含氧酸盐 盐或氟化 4 或氟化物 物 无氧酸 无氧酸 不活泼金属 不活泼金属 的无氧酸 的无氧酸 盐 盐 活泼金属 活泼金属的 的无氧酸 无氧酸盐 盐 不活泼金属的 含氧酸盐 或氟化物 HCl HCl CuCl2 CuCl2分解 分解 电解 电解 质 质增大 略 变 增大 放出H2生成 放出 碱减小 增大HCl CuCl2溶质 和溶 剂同 时电 解NaCl NaCl生成新 物质HClCuSO4减小 生成新 放出O 放出 2生成 物质 酸CuO(二)使用非隋性电极电解 二 使用非隋性电极电解 例1：用铜作电极电解 ：用铜作电极电解AgNO3 溶液 阳极： 阳极： Cu － 2e＋－= Cu－2＋阴极： 阴极： 2Ag ＋ 2e 总反应： 总反应：电解= 2AgCu + 2AgNO3 == Cu(NO3 )2 + 2Ag例2：用铜作电极电解 2SO4溶液 ：用铜作电极电解Na 阳极： 阳极：Cu － 2e 阴极： 阴极：＋－= Cu2＋2H ＋ 2e总反应： 总反应：电解－= H2 ↑Cu + 2H2 O == Cu(OH)2 + H2↑作电极电解AgNO3溶液 例3：用Ag作电极电解 ： 作电极电解 阳极： 阳极：Ag － e－ = Ag＋ 阴极： 阴极：Ag＋ ＋ e－ = Ag 溶液中AgNO3浓度保持不变。 浓度保持不变。 溶液中练习 1、 下列装置图中， 通电一段时间后， pH 升高 、 下列装置图中， 通电一段时间后， 的是 DEF ， 降低的是 AB， 不变的是 C 。C C C Ag Pt Pt稀硫酸A C C CAgNO3溶液B CK2SO4溶液C C CNaOH溶液 溶液HCl溶液 溶液NaCl溶液 溶液DEF2、电解液中含有K+、Cl ―、SO42―、 、电解液中含有 OH ― （少量）、 2+、H+（少量）， 少量）、 ）、Cu 少量）， 用两个石墨棒作电极电解， ⑴用两个石墨棒作电极电解，开始时 2Cl -2e-= Cl 2 ； 阳极上电极反应式是_____________； 阳极上电极反应式是 阴极上电极反应式是____________ 阴极上电极反应式是Cu2++ 2e-=Cu 改用两个铜棒作电极电解时， ⑵改用两个铜棒作电极电解时，则 阳极变化是______________， 阳极变化是 Cu -2e- = Cu2+ ， Cu2++ 2e-=Cu。 阴极上电极反应式是____________。 阴极上电极反应式是3.用阳极 和阴极 电解 的水溶液，电解一 用阳极X和阴极 电解Z的水溶液 用阳极 和阴极Y电解 的水溶液， 段时间，再加入W， 段时间 ， 再加入 ， 能使溶液恢复到电解前的 状态， 状态，符合题意的组是 （ C ）组号 A B C D X C Pt C Ag Y Fe Cu C Fe Z NaCl CuSO4 H2SO4 AgNO3 W H2O CuSO4 溶液 H2O AgNO3 晶体三、计算饱和NaCl溶液，当电 溶液， 例1：用石墨电极电解 饱和 ：用石墨电极电解2L饱和 溶液 源供给0.2mol电子时，所得溶液PH为多少？两 电子时，所得溶液 为多少 为多少？ 源供给 电子时 极各收集到标准状况下的气体多少升？ 溶液体 极各收集到标准状况下的气体多少升？(溶液体 积变化忽略不计) 13， V(Cl2) = V(H2) = 2.24L 积变化忽略不计 ，练习： 足量硝酸银溶液， 练习：用惰性电极电解 500mL 足量硝酸银溶液，当电解液的 PH 从 6 变为 3 时(设电解液在电解前 设电解液在电解前 后体积变化可以忽略)， 后体积变化可以忽略 ，电极上应析出银的质量 是 0.054g 。溶于水， 例 2： 0.4molCuSO4 和 0.2molNaCl 溶于水，配成 ： 1L 溶液，用惰性电极进行电解，当一个电极上 溶液，用惰性电极进行电解， 铜时， 得到 0.3mol 铜时，另一个电极上生成的气体在 标准状况下的体积是 4.48L 。 练习： 练习：用两个质量均为 10.2 克的铜电极电解足 溶液， 电子时， 量 AgNO3 溶液，当电极通过 0.1mol 电子时 ，阴 阳两极质量比为( 3 : 1 )。 阳两极质量比为 。
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电解稀HNO3的阴极阳极电极方程式分别为______，电解总方程式为______
电解稀HNO3的阴极阳极电极方程式分别为______，电解总方程式为______．
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90%">.&2H2↑+O2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑；阳极上氢氧根离子放电:1px">&通电&&通电&<td style="border-bottom，阴极上H+放电，电极反应式为：4OH--4e-═H2O+O2↑；2H2O
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写出用惰性电极电解下列电解质溶液的电极反应式及电解反应的化学方程式
（1）Ba（OH）2：，总　；
（2）Na2CO3：　，总　；
（3）KCl：　；
（4）AgNO3：　　．
考点】电解原理．
【专题】电化学专题．
【分析】（1）电解氢氧化钡溶液，在阳极上氢氧根离子失电子，在阴极上是氢离子得电子，据此回答；
（2）电解碳酸钠溶液，在阳极上氢氧根离子失电子，在阴极上是氢离子得电子，据此回答；
（3）电解氢氧化钠溶液，阴极发生还原反应生成氢气；电解NaCl溶液可得到氯气、氢气和氢氧化钠；
（4）用惰性电极电解硝酸银溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上银离子放电生成银．
【解答】解：（1）电解氢氧化钡溶液，在阳极上氢氧根离子失电子4OH﹣﹣4e﹣═O2+2H2O；在阴极上是氢离子得电子2H++2e﹣═H2↑，实质是电解水，总方程式为：&2H2↑+O2↑，故答案为：阳极：4OH﹣﹣4e﹣═O2+2H2O；阴极：2H++2e﹣═H2↑，总：2H2O2H2↑+O2↑；
（2）电解碳酸钠溶液，在阳极上氢氧根离子失电子4OH﹣﹣4e﹣═O2+2H2O；在阴极上是氢离子得电子2H++2e﹣═H2↑，实质是电解水，总方程式为：&2H2↑+O2↑，故答案为：阳极：4OH﹣﹣4e﹣═O2+2H2O；阴极：2H++2e﹣═H2↑，总：2H2O2H2↑+O2↑；
（3）电解NaCl溶液可得到氯气、氢气和氢氧化钠，阴极发生还原反应生成氢气：2H++2e﹣═H2↑，阳极上是2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，电解总方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，故答案为：阴极：2H++2e﹣═H2↑，阳极：2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑，总：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；
（4）用惰性电极电解硝酸银溶液时，阳极上氢氧根离子放电，阴极上银离子放电生成银，所以阴极、阳极、电池反应式分别为4Ag++4e﹣=4Ag、4OH﹣﹣4e﹣═O2+2H2O、4Ag++2H2O4Ag+O2+4H+，
故答案为：阴极：4Ag++4e﹣=4Ag；阳极：4OH﹣﹣4e﹣═O2↑+2H2O；总：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3．
【点评】本题以电解池为载体考查电极反应式的书写，为高频考点，明确离子放电书写是解本题关键，题目难度不大．
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