做CuCl2的溶液电解实验.
- 格式:ppt
- 大小:168.50 KB
- 文档页数:18
电解原理及其应用一、电解池原理1、电解CuCl2溶液实验步骤:在装有CuCl2溶液的U型管两端,分别插入碳棒作电极,并接上电流计,接通12 V 的直流电源,形成闭合回路。
把湿润的淀粉碘化钾试纸放在与直流电源正极相连的电极附近,观察U 型管内碳棒、溶液颜色、试纸颜色的变化和电流计指针的偏转情况。
实验现象及分析:与电源的负极相连的碳棒上有一层红色的固体析出,说明有铜生成;与电源的正极相连的碳棒上有气泡产生,并有刺激性气味,发现湿润的淀粉碘化钾试纸变成了蓝色,说明有氯气生成;电流计指针发生偏转,说明有电流通过;溶液的颜色逐渐变浅,说明Cu2+的浓度逐渐减小。
实验注意事项:电解时间不宜太长,避免产生的氯气污染环境,或者可以将蘸有浓NaOH溶液的棉花塞在U型管两端,吸收有毒气体。
小结:CuCl2溶液在通电时发生了化学变化,生成了Cu和Cl2。
2、电解池及电解原理(1)电解:使电流通过电解质溶液或融熔电解质而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
(2)电解池:把电能转化为化学能的装置。
(3)电解池的电极名称:阴极:发生还原反应的电极。
与电源的负极相连的电极;吸引溶液中的阳离子。
阳极:发生氧化反应的电极。
与电源的正极相连的电极,吸引溶液中的阴离子。
(4)电解池的组成:直流电源、电极、电解质溶液或熔融的电解质,用导线连接成闭合电路。
(5)电解池的工作原理:在直流电源的作用下,使电解质溶液中的离子向阴阳两极移动,并在两极发生氧化还原反应。
电解质溶液的导电的过程就是电解过程。
以电解CuCl2溶液为例,通电前,存在两个电离过程:CuCl2=Cu2++2Cl - H2O H+ +OH–通电后,阴离子(Cl-、OH-)移向阳极,在阳极上失去电子发生氧化反应;阳离子(Cu2+、H+)移向阴极,在阴极得到电子发生还原反应。
阳极:Cu2++2e- = Cu(还原反应)阴极:2Cl--2e-= Cl2↑(氧化反应)总反应式:CuCl2Cu+Cl2↑3、放电顺序(1)放电:离子在电极失去或得到电子,发生氧化还原反应的过程。
实验三电解饱和食盐水●实验目的1.巩固、加深对电解原理的理解。
2.练习电解操作。
3.培养学生的分析、推理能力和实验能力。
4.培养学生严谨求实的科学品质。
5.培养学生综合运用所学知识的能力。
●教学重点1.用实验巩固有关电解原理的知识。
2.培养学生的分析、逻辑推理能力和学生思维的灵活性。
●教学方法实验、启发、讨论、探究、对比、实践等。
●教学用具投影仪实验用品小烧杯(或U型管)两个、玻璃棒、铁架台、碳棒、粗铁钉、导线、电流表、直流电源。
饱和食盐水、淀粉碘化钾试纸、酚酞试液、蒸馏水。
●教学过程[导入]上节课,我们重点学习了电解饱和食盐水的原理。
但“纸上得来终觉浅,绝知此事须躬行”。
本节课,我们就来亲自做一下电解饱和食盐水的实验。
[板书]实验三电解饱和食盐水。
[师]请大家按以下步骤进行操作,并注意观察实验现象。
[投影展示实验步骤]在小烧杯(或U型管)里装入饱和食盐水,滴入几滴酚酞试液。
用导线把碳棒、电池、电流表和铁钉相连(如右图)。
接通直流电源后,注意观察电流表的指针是否偏转,以及小烧杯内发生的现象,并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。
电解饱和食盐水注:粗铁钉要与直流电源的阴极相连,碳棒与阳极相连。
用玻璃棒沾湿润的KI淀粉试纸检验阳极气体。
[学生操作,教师巡视指导][学生实验完毕][请一位同学回答实验现象][生]饱和食盐水电解时,电流表指针发生偏转,阴、阳极均有气体放出,阳极气体有刺激性气味,并能使湿润的KI淀粉试纸变蓝,且阴极区溶液变红。
[师]很好!请大家写出两根电极上所发生的电极反应式和电解饱和食盐水的总反应式。
[学生书写,请一位同学上黑板写出][学生板书]阳极:2Cl--2e-===Cl2↑阴极:2H++2e-===H2↑(或2H2O+2e-===2OH-+H2↑)总反应式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑[设问]阴极区溶液变红的原因是什么?[生]这是由于饱和食盐水中,水所电离出的H+在阴极放电,破坏了水的电离平衡(H2OH++OH-)致使阴极区附近溶液中的OH-相对较多,溶液呈碱性,故酚酞变红。
电解氯化铜实验
实验演示
操作方法
向U形管中注入CuCl2溶液,插入两根石墨电极,用湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极碳棒附近,检验放出的气体。
接通直流电源,观察U形管内发生的现象。
实验现象
接通直流电流一段时间,可看到阴极碳棒上,有一层铜覆盖在它的表面,在阳极碳棒上有气泡放出,放出的气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,并有刺激性气味。
如淀粉碘化钾试纸放时间长一些,电解在进行中还会使变蓝的淀粉试纸褪色。
实验结论
从阳极放出气体的性质可知该气体为Cl2,遇淀粉碘化钾试纸(湿润)变蓝,如时间长一些,生成的I2与Cl2继续作用,使蓝色褪去。
阴极产生铜。
从以上实验可知,溶液受到电流的作用,在导电同时,发生了化学变化,生成铜和氯气,方程式为:CuCl2 Cu+Cl2↑
实验考点
1、电解原理;
2、氧化还原反应原理以及放电顺序;
3、电极反应式的书写与判断;
4、电子守恒、电荷守恒的应用
经典考题
1、下图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无味的气体放出,符合这一情况的是。
电解氯化铜溶液方程式介绍电解是指通过外加电压在溶液中引发氧化还原反应的过程。
在电解过程中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应,并伴随着离子在溶液中的迁移。
本文将探讨电解氯化铜溶液的方程式及相关内容。
氯化铜的性质氯化铜是一种无机化合物,化学式为CuCl2。
它是一种蓝绿色晶体,可溶于水。
在溶液中,氯化铜会解离成Cu2+和2Cl-离子。
电解氯化铜溶液的实验为了了解电解氯化铜溶液的方程式,我们可以进行实验来观察和记录反应过程。
下面是一个简单的实验步骤:1.准备一个电解槽,将两块电极(一块铜电极作为阳极,一块不锈钢电极作为阴极)插入溶液中。
2.在电解槽中加入氯化铜溶液,制定合适的浓度和体积。
3.打开电源,使阳极与正电极相连,阴极与负电极相连。
4.施加适当的电压,启动电解过程。
5.观察和记录电解过程中的现象和变化。
电解过程及方程式在电解氯化铜溶液的过程中,发生了一系列的氧化还原反应。
具体的反应方程式如下所示:阳极(氧化反应): 2Cl- → Cl2 + 2e-阴极(还原反应): Cu2+ + 2e- → Cu综合方程式: 2Cl- + Cu2+ → Cl2 + Cu通过电解氯化铜溶液,氯离子被氧化为氯气,同时铜离子被还原为固体铜沉淀。
这个反应过程是一个非常典型的电解反应示例。
实验结果与讨论在实验过程中,我们可以观察到以下现象和变化:1.阳极产生气泡:在阳极上,氯离子被氧化生成氯气,因此会产生气泡。
2.阴极生成沉淀:在阴极上,铜离子被还原为固体铜沉淀,这使得阴极逐渐变得比较粘稠。
3.溶液的颜色变化:由于铜离子逐渐减少,溶液的颜色可能会从原来的蓝绿色变浅或变为无色。
通过实验观察和记录,我们可以了解电解氯化铜溶液的方程式和反应过程,并进一步理解氧化还原反应的基本原理。
应用领域电解氯化铜溶液在实际应用中有一些重要的领域,包括:1.电镀:由于电解氯化铜溶液中含有铜离子,因此该溶液可用于铜的电镀过程,将铜沉积在其他金属表面以提高其耐腐蚀性和装饰性。
第1课时 电解原理[目标导航] 1.了解电解、电解池的概念,会描述电解池的工作原理。
2.能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。
3.理解并掌握电解规律和电解产物的判断方法。
一、电解CuCl 2溶液的实验探究1.实验操作如图所示,在U 形管中注入CuCl 2溶液,插入两根石墨棒电极,把湿润的KI淀粉试纸放在与直流电源正极相连的电极(阳极)附近。
接通直流电源。
2.实验现象阴极石墨棒上逐渐覆盖一层红色物质,阳极石墨棒上有气泡逸出,并可闻到刺激性的气味,同时看到湿润的KI淀粉试纸变蓝色。
3.原理分析CuCl 2是强电解质且易溶于水,H 2O 是弱电解质,微弱电离生成H +和OH -,因此溶液中存在Cu 2+、H +、Cl -和OH -等4种离子。
通电前,离子做自由移动;通电后,Cl -和OH -向阳极移动,Cu 2+和H +向阴极移动。
在阳极,OH -、Cl -均可能被氧化,由于Cl -的放电能力比OH -强,Cl -优先于OH -在阳极上发生反应;在阴极,Cu 2+和H +都可能被还原,但Cu 2+的放电能力比H +强,Cu 2+优先于H +在阴极上发生反应。
电极反应为 阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑(氧化反应); 阴极:Cu 2++2e -===Cu(还原反应)。
电解反应:CuCl 2=====电解Cu +Cl 2↑。
4.实验结论在直流电的作用下,电能转化为化学能,CuCl 2被电解为Cu 和Cl 2(Cu 在阴极生成,Cl 2在阳极生成)。
二、电解原理 1.电解让直流电通过电解质溶液(或熔融的电解质),而在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫电解。
2.电解池(1)定义:将电能转化为化学能的装置。
(2)组成:与直流电源相连的两个固体电极;电解质溶液或熔融的电解质;形成闭合回路。
(3)电极名称与电极反应:阳极:与电源正极相连,溶液中阴离子移向此极,失去电子,发生氧化反应。
电解cucl2溶液的电极反应式电解CuCl2溶液,阳极C(惰性电极不参与电解),Fe为阴极(阴极一般为阳离子得电子)
就是电解电解质本身(Cu2+>H+;Cl->OH-)
电极反应式:阳极(C):2Cl- - 2e-=Cl2↑
阴极(Fe):Cu2+ + 2e-=Cu
电解方程式为:CuCl2=电解=Cu+Cl2↑
电解时电极产物的判断
①阳极产物的判断
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,电极溶解.
如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的离子的失电子能力.阴离子放电顺序如下:
S2->I->Br->Cl->OH->SO42->NO3->F-
②阴极产物的判断
直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子放电顺序:
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+酸>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)水>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
电解(Electrolysis)是将电流通过电解质溶液或熔融态电解质,(又称电解液),在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程,电化学电池在外加直流电压时可发生电解过程。
利用在作为电子导体的电极与作为离子导体的电解质
的界面上发生的电化学反应进行化学品的合成高纯物质的制造以及材料表面的处理的过程。
通电时,电解质中的阳离子移向阴极,吸收电子,发生还原作用,生成新物质;电解质中的阴离子移向阳极,放出电子,发生氧化作用,亦生成新物质。
例如电解熔融氯化钠。
氯化铜溶液的电解1. 引言电解是一种利用电流将化学反应进行到极限的方法。
在本次任务中,我们将研究氯化铜溶液的电解过程。
氯化铜溶液是一种常见的无机化合物,通过电解可以观察到一系列有趣的现象和反应。
本文将详细介绍氯化铜溶液的电解原理、实验操作步骤以及可能发生的反应。
2. 氯化铜溶液的电解原理2.1 电解概述电解是指通过外加电压使离子在溶液中迁移并进行化学反应的过程。
在一个典型的电解池中,有两个极板,一个为阳极(Anode),另一个为阴极(Cathode)。
当外加直流电压施加到该系统上时,阳离子(正离子)会向阴极迁移,而阴离子(负离子)则会向阳极迁移。
这一过程称为离子迁移。
2.2 氯化铜溶液氯化铜(CuCl2)是由一价铜离子(Cu+)和二价氯离子(Cl-)组成的化合物。
在溶液中,CuCl2会解离为Cu+和2Cl-两种离子。
因此,当氯化铜溶液进行电解时,Cu+和Cl-会分别向阴极和阳极迁移。
3. 氯化铜溶液电解实验操作步骤3.1 实验材料和设备•氯化铜溶液•电源•两个导电极(一根阴极和一根阳极)•直流电流表•手套、护目镜等个人防护装备3.2 实验步骤1.将氯化铜溶液倒入一个适合的容器中,并将容器放置在稳定的平台上。
2.将一根导电极连接到电源的正极(阳极),另一根导电极连接到电源的负极(阴极)。
3.将正负两个导电极分别插入氯化铜溶液中,确保它们不接触彼此。
4.打开电源,调整适当的电压和电流值。
5.观察实验过程中发生的变化,并记录实验数据。
4. 可能发生的反应在氯化铜溶液的电解过程中,可能发生以下几种反应:4.1 阴极反应在阴极上,Cu+离子会接受电子,还原成Cu金属。
Cu+ + e- -> Cu这一反应导致阴极上出现铜沉积。
4.2 阳极反应在阳极上,氯离子(Cl-)会失去电子,氧化成氯气(Cl2)。
2Cl- -> Cl2 + 2e-这一反应导致阳极处产生氯气的泡泡。
4.3 氧化还原反应除了阴极和阳极上的反应外,溶液中的Cu2+也可能参与一些氧化还原反应。