电解池PPT课件PPT文件格式下载.ppt

1、实验结论：电极反应：Cu2+2e=Cu2Cl2e=Cl2总反应式：总反应式：CuCl2Cu+Cl2 电解电解电解可以使电解可以使非自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应得以发生得以发生阳离子向阳离子向阴极阴极移动，阴离子向移动，阴离子向阳极阳极移动移动阴极阴极:阳极阳极:Cu2+2eCu2Cl2eCl2（还原还原反应）反应）（氧化氧化反应）反应）直流电源直流电源电极电极电解质电解质Cu2+ClCl被还原被还原得得2e-失失2e-被氧化被氧化（放出（放出Cl2）（析出（析出Cu）2、电解氯化铜原理、电解氯化铜原理CuCl2Cu2+2Cl阴极阴极阳极阳极e-e-正极正极负极负极电电源源思考：思考：

2、在在CuCl2溶液中，存在溶液中，存在Cu2、Cl、H和和OH，为什么电解时是为什么电解时是Cu2得电子而不是得电子而不是H，Cl失电子而不是失电子而不是OH呢？呢？3 3离子放电顺序：离子放电顺序：（1 1）阴极：阳离子放电（得电子）顺序）阴极：阳离子放电（得电子）顺序Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（酸酸）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+（水水）Al3+Mg2+Na+Ca2+K+（2 2）阳极：）阳极：S2IBrClOH（NO3、SO42等等）含氧含氧酸根离子酸根离子F若若阳阳极是极是惰性电极惰性电极，还原性强的阴离子在阳极放电，还原性强的阴离子在阳极放电，阴极材料不发生任何变化。阴

3、极材料不发生任何变化。若若阳阳极是极是活性电极活性电极（铂、碳、金之外）铂、碳、金之外）阳极本身失阳极本身失 去电子被氧化，阴离子不在阳极放电去电子被氧化，阴离子不在阳极放电;阴离子放电（失电子）顺序：还原性还原性氧化性氧化性注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化4 4、构成电解池的条件：、构成电解池的条件：直流电源；与与电源负极电源负极相连的电极为相连的电极为阴极阴极与与电源正极电源正极相连的电极为相连的电极为阳极阳极电极电极电解质溶液或熔融电解质；形成闭合的回路形成闭合的回路CCCuCl2溶液溶液阴阴极极阳阳极极定义：定义：把把把把电能电能

4、电能电能转化为转化为转化为转化为化学能化学能化学能化学能的装置。的装置。组成：两个电极、两个电极、两个电极、两个电极、电解质溶液、电解质溶液、电解质溶液、电解质溶液、直流电源直流电源直流电源直流电源电极电极电极电极阳极阳极阳极阳极：与外电源与外电源与外电源与外电源正极正极正极正极相连的电极，相连的电极，相连的电极，相连的电极，出出出出电子，电子，电子，电子，氧化氧化氧化氧化反应。反应。阴极阴极阴极阴极：与外电源与外电源与外电源与外电源负极负极负极负极相连的电极，相连的电极，相连的电极，相连的电极，进进进进电子，电子，电子，电子，还原还原还原还原反应。惰性惰性惰性惰性电极：电极：C C C C、

5、PtPtPtPt、AuAuAuAu等，不论做阴极、阳极，等，不论做阴极、阳极，等，不论做阴极、阳极，等，不论做阴极、阳极，本身都不反应。本身都不反应。活泼活泼活泼活泼电极：FeFeFeFe、CuCuCuCu、AgAgAgAg等等等等,做做做做阴极阴极阴极阴极本身本身本身本身不反应不反应不反应不反应做做做做阳极阳极阳极阳极，本身，本身，本身，本身被氧化被氧化被氧化被氧化溶解。溶解。电电解解池池电极材料电极材料电极材料电极材料5、小结、小结阳极、阴极电极材料可相同阳极、阴极电极材料可相同电解池电极反应规律（阳氧阴还）电解池电极反应规律（阳氧阴还）（1）（1）阴极：得电子，还原反应阴极：得电子，还原

6、反应 电极本身不参加反应电极本身不参加反应 一定是电解质溶液中阳离子一定是电解质溶液中阳离子“争争”得电子得电子（2）（2）阳极：失电子，氧化反应阳极：失电子，氧化反应 若为金属（除若为金属（除PtPt、AuAu）电极，电极也会失电子）电极，电极也会失电子 若为惰性电极，电解质溶液中阴离子若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争争”失电子失电子 5、电极反应式、电解方程式的书写：、电极反应式、电解方程式的书写：例：写出用石墨做电极电解写出用石墨做电极电解写出用石墨做电极电解写出用石墨做电极电解CuSOCuSOCuSOCuSO4 4 4 4溶液的电极反应式溶液的电极反应式溶液的电极反应式溶液的电极反

7、应式及总的电解方程式，及总的电解方程式，及总的电解方程式，及总的电解方程式，阴极：、最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式；电解电解电解电解电解电解电解电解阴极：4OH4eO2+2H2O2Cu2Cu2Cu2Cu2+2+2+2+4e4e4e4e2Cu2Cu2Cu2CuOHOHOHOH SOSOSOSO4 4 4 4 2 2 2 2H H H H+CuCuCuCu2+2+2+2+H H H H2 2 2 2O HO HO HO H+OH+OH+OH+OH CuSOCuS

8、OCuSOCuSO4 4 4 4 CuCuCuCu2+2+2+2+SO+SO+SO+SO4 4 4 4 2 2 2 2、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：、然后写电极反应式、然后写电极反应式、然后写电极反应式、然后写电极反应式 ：2Cu2Cu2Cu2CuO O O O2 2 2 2+4H+4H+4H+4H+或或或或 2CuSO2CuSO2CuSO2CuSO4 4 4 4+2H+2H+2H+2H2 2 2 2O O O O（电解化学方程式电解化学方程式电解化学方程式电解化学方程式）2Cu2Cu2Cu2CuO O O O2 2 2 2+2H+2H+2H+2H2

9、2 2 2SOSOSOSO4 4 4 42Cu2Cu2Cu2Cu2+2+2+2+2H+2H+2H+2H2 2 2 2O O O O（电解离子方程式电解离子方程式电解离子方程式电解离子方程式）二、电解原理的应用二、电解原理的应用1.1.电解饱和电解饱和NaCl溶液溶液CC饱和饱和NaCl溶液溶液2Cl+2e-=Cl22H+2e-=H2总反应式总反应式2NaCl+2H2OH2+Cl2+2NaOH电解电解实验现象：有刺激性气味气体生成，可使湿润的淀粉有刺激性气味气体生成，可使湿润的淀粉KI试纸试纸变蓝变蓝有无色无味气体生成，若向阴极区滴加酚酞试有无色无味气体生成，若向阴极区滴加酚酞试液，溶液变红液，

10、溶液变红阳极：氯碱工业氯碱工业（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢碳钢 阳极：钛钛阳离子交换膜：阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。隔成阴极室和阳极室。（2）离子交换膜的作用离子交换膜的作用：a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；b、避免氯气和氢氧化钠反应，而影响氢氧化钠、避免氯气和氢氧化钠反应，而影响氢氧化钠的产量。的产量。氯碱工业氯碱工业:离子交换膜法制烧碱离子交换膜法制烧碱+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H

11、2O（含少量（含少量NaOH）离子交换膜离子交换膜 阳阳 极极金属钛网金属钛网阴阴 极极碳钢网碳钢网阳阳极极室室阴阴极极室室2.2.铜的电解精炼铜的电解精炼粗铜粗铜含杂质含杂质（ZnFeNiAgAu等等）纯铜纯铜粗铜粗铜 阳极：Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Cu-2e-=Cu2+ZnFeCuAgAu阴极阴极:Cu2+2e-Cu阳极泥阳极泥CuSO4溶液溶液阳极泥阳极泥:相对不活泼的金属相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解以单质的形式沉积在电解槽底槽底,形成阳极泥形成阳极泥3.3.电镀电镀电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力电镀

12、：电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀电镀是利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过程上一薄层其他金属或合金的过程铁铁片片铜铜片片硫酸铜溶液硫酸铜溶液电极：阳极阳极镀层金属镀层金属或惰性电极或惰性电极阴极阴极待镀金属制品待镀金属制品电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。电镀液：溶液中溶液中CuSO4的浓度保持不变的浓度保持不变或变小或变小4、电冶金、电冶金制取金属钠制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。电解熔融状态的氯化钠。2Cl-2e-=Cl2阴极：2Na+2e-=2Na总反应：总反应：2NaCl（熔融熔融）2Na+Cl2阳极：6O2-12 e-=3O2 阴极：4Al3+12e-

13、=4Al冶炼铝冶炼铝通电通电总式：总式：2Al2O34Al+3O2原理原理:助熔剂：冰晶石（助熔剂：冰晶石（Na3AlF6六氟合铝酸钠）六氟合铝酸钠）阳极材料阳极材料（碳碳）和熔融氧化铝需要定期补充和熔融氧化铝需要定期补充思考思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用不用AlCl3?2用石墨作电极电解用石墨作电极电解CuCl2、NaCl的混合溶液时，的混合溶液时，阴极析出的物质是阴极析出的物质是；阳极产物是；阳极产物是。3两极都用银片作电极电解两极都用银片作电极电解AgNO3时，阳极的产时，阳极的产物是物是；阴极的产物是；阴极的产物是。达标练习达标练习:CuCl2Ag+Ag1能用电解原理说明的问题是能用电解原理说明的问题是 电解是把电能转变成化学能电解是把电能转变成化学能 电解是化学能转变成电能电解是化学能转变成电能 电解质溶液导电过程一定是电解过程电解质溶液导电过程一定是电解过程 不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可 以实现以实现 任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反应的发生任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反应的发生AB CDD4试写出下列装置中所发生的电极反应式