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1. 电解电解质本身

电解原理及其应用 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 电解时,电解质中的阴阳离子分别在阴极和阳极放电,溶质被消耗,溶剂水不参与反应。

从哪来 基于“模型2:电极方程式书写”确定放电顺序,结合“2. 电极反应”分析电子转移,利用“1. 判断溶液酸碱性”预测电解后溶液变化。

为什么 电解池工作时,电源强制驱动电子流动。当电解质中的阴离子还原性强于OH⁻(如Cl⁻、Br⁻、I⁻),且阳离子氧化性强于H⁺(如Cu²⁺、Ag⁺)时,根据放电顺序规律,电解质本身的离子优先在电极上得失电子,导致溶质减少,而水分子因放电能力较弱暂不反应。

适合:逻辑推理型、喜欢探究原理的学生** **讲法:竞争机制类比法** 将电极比作“招聘现场”,电源是“老板”。 1. **阴极招聘(得电子)
H⁺和金属阳离子(如Cu²⁺)来应聘。规则是“氧化性越强越优先”。Cu²⁺比H⁺更容易得电子(氧化性Cu²⁺>H⁺),所以Cu²⁺上岗,H⁺落选。 2. 阳极招聘(失电子):OH⁻和阴离子(如Cl⁻)来应聘。规则是“还原性越强越优先”。Cl⁻比OH⁻更容易失电子(还原性Cl⁻>OH⁻),所以Cl⁻上岗,OH⁻落选。 3. 结论:只有电解质离子上岗,水没动,所以是“电解电解质本身”。
适合:视觉记忆型、喜欢直观演示的学生** **讲法:离子迁移与消耗可视化** 1. **画场景
画一个U型管,中间放CuCl₂溶液。 2. 标箭头: - 阴极(接电源负极):Cu²⁺箭头指向阴极,标“+2e⁻ → Cu”;H⁺箭头指向阴极但被挡住,标“未放电”。 - 阳极(接电源正极):Cl⁻箭头指向阳极,标“-2e⁻ → Cl₂↑”;OH⁻箭头指向阳极但被挡住,标“未放电”。 3. 看结果:溶液中Cu²⁺和Cl⁻浓度下降,颜色变浅,水分子数量不变。 4. 口诀:“活泼金属阳离子(K, Ca, Na)不放电,不活泼非金属阴离子(F, O)不放电,中间离子自己玩。”
适合:应试技巧型、追求解题速度的学生** **讲法:放电顺序排除法** 1. **记口诀
- 阴极放电顺序:Ag⁺ > Fe³⁺ > Cu²⁺ > H⁺ > Pb²⁺ > Sn²⁺ > Fe²⁺ > Zn²⁺ > H⁺ > Al³⁺ > Mg²⁺ > Na⁺ - 阳极放电顺序:S²⁻ > I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > OH⁻ > 含氧酸根 > F⁻ 2. 判断步骤: - 看阳离子:若阳离子在H⁺之前(如Cu²⁺, Ag⁺),则阳离子放电。 - 看阴离子:若阴离子在OH⁻之前(如Cl⁻, Br⁻, I⁻),则阴离子放电。 - 同时满足上述两个条件,即为“电解电解质本身”。 3. 典型代表:CuCl₂, CuBr₂, CuI₂, AgCl(熔融)等。
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练一道
基础题
电解饱和CuCl₂溶液,写出电极反应式和总反应方程式。
变式
电解CuCl₂溶液,当电路中通过0.2 mol电子时,理论上析出铜的质量是多少?溶液pH如何变化?
试试手自己判
检测题
下列电解质溶液,电解时属于“电解电解质本身”类型的是( ) A. NaCl溶液 B. Na₂SO₄溶液 C. CuCl₂溶液 D. H₂SO₄溶液
看答案和判分标准
答案:C
判对标准:
- 选C且能解释:Cu²⁺在H⁺前放电,Cl⁻在OH⁻前放电,故溶质被电解。
- 选A错:Na⁺不放电,OH⁻放电,实质是电解水生成NaOH。
- 选B错:Na⁺不放电,SO₄²⁻不放电,实质是电解水。
- 选D错:H⁺放电,SO₄²⁻不放电,实质是电解水(H₂O分解为H₂和O₂)。
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