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电化学讲义第一章电解1 概念1.1 什么叫电解电解是使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在两极上发生氧化还原反应,把电能转化为化学能的过程。
其装置叫电解池,常由直流电源、两个电极、导线及电解质溶液或熔融电解质构成,如图。
图中是电解CuCl2溶液的装置。
通电后发生反应：CuCl2=Cu + Cl2↑用离子方程式表示：Cu2++ 2Cl-=Cu + Cl2↑1.2 发生电解反应的条件①连接直流电源②阴阳电极,与电源负极相连为阴极,与电源正极相连为阳极。
③两级处于电解质溶液或熔融电解质中。
④两电极形成闭合回路1.3 电解质在通电前、通电后的关键点通电前：电解质溶液的电离它包括了电解质的电离也包括了水的电离。
通电后：离子才有定向的移动阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。
2 电极反应放电是电化学中常用的词,就是电极上发生氧化-还原反应,离子或原子得失电子的过程都叫放电。
2.1 阴极与电源的负极相连的电极成为阴极。
溶液中阳离子在阴极上得到电子,发生还原反应。
如上图装置中,Cu2+在阴极是得到电子转化为Cu,阴极反应式：Cu2++2e＝Cu阴极电极材料的本身受到保护,不参与反应,溶液中较易得电子的阳离子在阴极上得电子而被还原,在阴极得电子的难易顺序为：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+酸＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+水＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。
当此放电顺序适用于阳离子浓度相差不大时,顺序要有相应的变动。
当溶液中H+只来自于水电离时,H+的放电顺序介于A13+和Zn2+之间。
规律：铝前含铝离子不放电,氢酸后离子先放电,氢酸前铝后的离子看条件2.2 阳极：与电源的正极相连的电极称为阳极。
物质在阳极上失去电子,发生氧化反应。
如上图装置中,Cl-在阳极上失去电子转化为Cl2,阳极反应式：2Cl --2e ＝Cl 2↑首先看电极,如果是活性电极 金属活动顺序表Ag 以前 ,则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。
练习Ⅰ1.用铂电极电解CuCl2溶液。
通过的电流为20A，经过15min 后，问(1)在阴极上能析出多少克的Cu？(2)在阳极上能析出多少体积的27℃、100kPa 下的Cl2(g)？提示答案：〔(1) 5.928g、(2) 2.328dm3〕2.铜电量计、气体电量计和碘电量计串联在同一电路上，今测得气体电量计上析出气体换算为STP 时体积为34.0ml。
试问在铜电量计上析出的铜及在碘电量计上析出的碘的质量分别为多少克？提示答案：(Cu 0.09638g、I0.3855g)23.下列说法是否正确？为什么？(1)用已知电导率的KC1 溶液作标准，测定未知电解质溶液的电导率时，只要保证两次测定过程的温度一致而不需要温度恒定在某一数值。
(2)电导率就是体积为1m3的电解质溶液的电导。
(3)根据摩尔电导率的定义，溶液中能导电的电解质的物质的量已经给定，因此，摩尔电导率与溶液的浓度无关。
(4)无限稀释的电解质溶液可近似于纯溶剂，因此，强电解质溶液的近似等于纯溶剂的摩尔电导率。
提示答案：〔(1) 错，电导率与浓度有关，对应于不同温度χ(KCl)不同。
(2) 错，指l＝1m，A＝1m2时，电解质溶液的电导。
(3) 错，。
(4) 错，两者是不同的概念。
〕4.273.15k 时，在(1),(2)两个电导池中分别盛以不同的液体并测其电阻。
当在(1)中盛汞时，测得电阻为0.99895Ω；当(1)和(2)中均盛有浓度约为3mol·dm-3的H2SO4溶液时，测得(2)的电阻为(1)的0.107811 倍；若在(2)中盛以浓度为 1.0mol·dm-3的KC1 溶液，测得电阻为17565Ω。
试求273.15k 时KC1 溶液的电导率。
提示答案：(6.519S·m-1)5.已知25℃时0.02mol·dm-3KCl 溶液的电导率为0.2768S·m-1一电导池中充以此溶液，在25℃时测知其电阻为453Ω。
电解氯化铜电极反应式电解氯化铜电极反应式是描述在电解过程中氯化铜溶液发生氧化还原反应的化学式。
通过在电解池中使用氯化铜溶液及相应的电极，可以实现对氯化铜的电解过程，从而得到氯化铜的氯气和金属铜。
这一反应过程在电化学领域具有重要的应用价值，不仅可以用于工业生产中的金属提取和气体制备，还可以在实验室中用于学术研究和教学实践。
电解氯化铜电极反应式的探究不仅仅是一种单纯的化学实验，更是对化学反应机理和电化学原理的深入研究。
通过对电解氯化铜电极反应式的分析，可以揭示其中的化学规律和物理机制，有助于我们更好地理解氯化铜的电化学性质和行为特点。
同时，也可以为相关领域的应用研究提供重要的理论指导和技术支持。
在进行电解氯化铜电极反应式的研究时，我们首先需要准备好实验所需的材料和设备。
通常情况下，我们会选择纯度较高的氯化铜溶液作为反应物，同时配备合适的电解池、电极和电源等实验装置。
在实验开始前，我们还需要对实验条件进行充分的调控和准备工作，以确保实验过程的稳定性和可重复性。
在进行电解氯化铜电极反应式实验时，我们首先要将氯化铜溶液倒入电解池中，并在其中浸泡阳极和阴极两个电极。
在通电后，氯化铜溶液中的氯化铜离子会在电场作用下发生氧化还原反应，从而在阳极释放氯气，在阴极沉积金属铜。
这一过程是一个复杂的电化学反应链，涉及多种中间产物和反应步骤，需要综合考虑各种因素的影响和作用。
通过实验数据的记录和分析，我们可以得到电解氯化铜电极反应式的相关参数和结果。
例如，反应速率、电流效率、产率等指标可以帮助我们评价实验过程的稳定性和效果优劣。
通过比较不同实验条件下的结果，我们可以进一步探讨电解氯化铜电极反应式的影响因素和优化方法，为实验结果的解释和应用提供更多的依据和支持。
在电解氯化铜电极反应式的研究中，我们还可以通过理论计算和模拟仿真的方法来进一步深化对反应机理和原理的认识。
利用计算化学和电化学的理论模型，我们可以模拟复杂的反应过程，揭示其中的动力学规律和热力学特征，为实验结果的解释和预测提供更精确和准确的依据。
电解池:一、电解原理1、电解池：把电能转化为化学能的装置也叫电解槽2、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3、放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程4、电子流向：（电源）负极—（电解池）阴极—（离子定向运动）电解质溶液—（电解池）阳极—（电源）正极5、电极名称及反应：阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应6、电解CuCl2溶液的电极反应：阳极：2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)阴极：Cu2++2e-=Cu(还原)总反应式：CuCl2 =Cu+Cl2↑7、电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程☆规律总结：电解反应离子方程式书写：放电顺序：阳离子放电顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阴离子的放电顺序是惰性电极时：S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)是活性电极时：电极本身溶解放电注意先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极（Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。
解水型4e- == 2H2 ↑阳极：4e- = O2↑+ 2H2O 水增大水上述四种类型电解质分类：（1）电解水型：含氧酸，强碱，活泼金属含氧酸盐（2）电解电解质型：无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气（1）、电镀应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方法（2）、电极、电解质溶液的选择：阳极：镀层金属，失去电子，成为离子进入溶液M— ne — == M n+阴极：待镀金属（镀件）：溶液中的金属离子得到电子，成为金属原子，附着在金属表面M n+ + ne — == M电解质溶液：含有镀层金属离子的溶液做电镀液镀铜反应原理阳极(纯铜)：Cu-2e-=Cu2+，阴极(镀件)：Cu2++2e-=Cu，电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4溶液（3）、电镀应用之一：铜的精炼阳极：粗铜；阴极：纯铜电解质溶液：硫酸铜3、电冶金（1）、电冶金：使矿石中的金属阳离子获得电子，从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属，如钠、镁、钙、铝（2）、电解氯化钠：通电前，氯化钠高温下熔融：NaCl == Na + + Cl—通直流电后：阳极：2Na+ + 2e— == 2Na 阴极：2Cl—— 2e—== Cl2↑☆规律总结：原电池、电解池、电镀池的判断规律（1）若无外接电源，又具备组成原电池的三个条件。
