电解池ppt.ppt

1、 一、电解的基础知识一、电解的基础知识1、电解、电解 使使电流电流通过通过电解质溶液电解质溶液(或熔化的电解质或熔化的电解质)而在而在阴阴阳两极阳两极发生发生氧化氧化还原反应还原反应的过程的过程2、电解池、电解池（1 1）概念：把）概念：把）概念：把）概念：把电能电能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的装置的装置（2 2）形成条件）形成条件）形成条件）形成条件(1)(1)有外加电源有外加电源有外加电源有外加电源(3)(3)与电解质溶液与电解质溶液与电解质溶液与电解质溶液(或熔化的电解质或熔化的电解质或熔化的电解质或熔化的电解质)形成闭合回路形成闭合回路形成闭合

2、回路形成闭合回路（2 2）有阴阳两个电极有阴阳两个电极有阴阳两个电极有阴阳两个电极阳极阳极阴极阴极AgNO3溶液溶液ee电子流向电子流向（3）反应原理）反应原理阳离子阳离子阴离子阴离子阴极阴极阳极阳极电极反应：电极反应：4OH-4e=2H2O+O2电极反应：电极反应：Ag+e=Ag氧化反应氧化反应还原反应还原反应电解总反应电解总反应:4AgNO3+2H2O 4Ag+O2+4HNO3电解电解碳棒碳棒碳棒碳棒3、电解池中正负极的判断、电解池中正负极的判断如何判断电解池的正负极？如何判断电解池的正负极？（2 2）根据电子流动的方向判断）根据电子流动的方向判断（3 3）根据发生的反应判断）根据发生的反

3、应判断与电源负与电源负极相连的为极相连的为阴阴极，与电源极，与电源正正极相连的为极相连的为阳阳极；极；电子流出电子流出的一极为的一极为阳阳极，极，电子流进电子流进的一极为的一极为阴阴极；极；发生发生氧化反应氧化反应的一极为的一极为阳阳极；发生极；发生还原反应还原反应一极的为一极的为阴阴极极（1 1）根据电源正负极判断）根据电源正负极判断4、电极反应式和电解总反应式的书写、电极反应式和电解总反应式的书写如何书写电解池的电极反应式？如何书写电解池的电极反应式？（1 1）阳极：）阳极：注意是否是惰性电极注意是否是惰性电极(C.Pt.AuC.Pt.Au)（2 2）阴极：）阴极：失失电子的一极电子的一极

4、,发生发生氧化氧化反应反应,需判断什么物质发生需判断什么物质发生了氧化反应了氧化反应,生成了什么物质。生成了什么物质。得得电子的一极电子的一极,发生发生还原还原反应反应,需判断什么物质发生需判断什么物质发生了还原反应了还原反应,生成了什么物质。生成了什么物质。注意：注意：总反应式总反应式=阳极反应式阳极反应式+阴极反应式阴极反应式阳极的电极反应：阳极的电极反应：4OH-4e=2H2O+O2阴极的电极反应：阴极的电极反应：Ag+e=Ag电解总反应电解总反应:4AgNO3+2H2O 4Ag+O2+4HNO3电解电解怎么判断阴阳离子的放电顺序（即失或得电子的顺序）？怎么判断阴阳离子的放电顺序（即失或

5、得电子的顺序）？（1）阳离子放电由）阳离子放电由难难到到易易(离子浓度接近时离子浓度接近时)（3）活泼活泼电极作电极作阳极阳极时时先放电先放电变成阳离子变成阳离子常见阴阳离子放电顺序常见阴阳离子放电顺序K+Ca2+Na+Mg2+Al3+(H+)Zn2+Fe2+Pb2+H+Cu2+Fe3+Hg2+Ag+（2）阴离子放电由）阴离子放电由难难到到易易F-ROmn-OH-Cl-Br-I-S2-电解电解类型类型 举举 例例 电极反应电极反应 溶液溶液pHpH变化变化 溶液复溶液复原方法原方法 物质类别物质类别 实例实例 水水电电解解含氧酸含氧酸H H2 2SOSO4 4 强碱强碱NaOH NaOH 活泼

6、金属的活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐 NaNa2 2SOSO4 4 溶溶质质电电解解无氧酸无氧酸 HCl HCl 不活泼金属不活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐 CuClCuCl2 2 溶质和溶质和水同时水同时电解电解活泼金属的活泼金属的无氧酸盐无氧酸盐 NaCl NaCl 不活泼金属不活泼金属的含氧酸盐的含氧酸盐 CuSOCuSO4 4 5.5.电解质溶液用电解质溶液用惰性电极惰性电极电解的规律小结：电解的规律小结：阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：4H4H+4e+4e=2H=2H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e =Cl=Cl2 2阴极：阴极：

7、4H4H+4e+4e=2H=2H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 2阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e=Cu=Cu阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e=Cl=Cl2 2阴极：阴极：2H2H2 2O+2eO+2e=H=H2 2+2OH+2OH-阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：2Cu2Cu2+2+4e+4e=2Cu=2Cu减小减小增大增大不变不变增大增大增大增大减小减小H H2 2O OHClHClCuClCuCl2 2 HClHClCuOCuO6、原电池与电解池的比较、原电池与电解池的比较原电池原电池电解池电解池 比较内

8、容比较内容 定义定义装置举例装置举例形成条件形成条件电极名称电极名称电极反应电极反应电子流向电子流向铜锌原电池铜锌原电池正极、负极正极、负极负极氧化反应负极氧化反应正极还原反应正极还原反应由负极沿导线流向正极由负极沿导线流向正极将化学能转变成电能的装置将化学能转变成电能的装置 电解氯化铜电解氯化铜将电能转变成化学能的装置将电能转变成化学能的装置阴极、阳极阴极、阳极阳极氧化反应阳极氧化反应阴极还原反应阴极还原反应由电源负极流入阴极，由电源负极流入阴极，由阳极流向电源正极由阳极流向电源正极 构成原电池的条件构成原电池的条件两种活动性不同的电极两种活动性不同的电极 与电解质溶液形成闭合回路与电解质溶

9、液形成闭合回路 有能自发发生的氧化还原反应有能自发发生的氧化还原反应构成电解池的条件构成电解池的条件有外加电源有外加电源有外加电源有外加电源 有阴阳两个电极有阴阳两个电极有阴阳两个电极有阴阳两个电极 与电解质溶液与电解质溶液与电解质溶液与电解质溶液(或熔化的电解质或熔化的电解质或熔化的电解质或熔化的电解质)形成闭合回路形成闭合回路形成闭合回路形成闭合回路 1、以石墨为电极，电解下列物质的水溶液，写以石墨为电极，电解下列物质的水溶液，写 出有关电极反应式和电解总反应式。出有关电极反应式和电解总反应式。Na2SO4 NaOH H2SO4 HCl CuSO4 NaCl 石墨电极石墨电极铁电极铁电极2

10、 2、用下图电解用下图电解Na2SO41、两极的现象：、两极的现象：两极的反应：两极的反应：2 2、一段时间后，反接电源、一段时间后，反接电源 两极的现象：两极的现象：两极的反应：两极的反应：3 3、指出一种用途：、指出一种用途：阳极无明显现象阳极无明显现象 阴极有气泡阴极有气泡阳极阳极Fe-2e-=Fe2+阴极阴极2H2O+2e-=2OH-+H2都有大量气泡都有大量气泡阳极阳极2H2H2 2O-4eO-4e-=2H=2H+O+O2 2 阴极阴极4H4H2 2O+4eO+4e-=2H=2H2 2+4OH+4OH-制制Fe(OH)Fe(OH)2 21、判断原电池与电解池、判断原电池与电解池 关键

11、在此！关键在此！二、原电池原理的运用二、原电池原理的运用2、电镀与精炼铜、电镀与精炼铜a、两极的现象：两极的现象：两极的反应：两极的反应：b b、CuSO4的浓度是否改变？为什么？的浓度是否改变？为什么？镀层金属作阳极镀层金属作阳极镀件金属作阴极镀件金属作阴极阳极铜板逐渐溶解，阴极铁板上有一层铜阳极铜板逐渐溶解，阴极铁板上有一层铜阳极：阳极：Cu-2e-=Cu2+阴极阴极:Cu2+2e-=Cu CuSO4的浓度不变，的浓度不变，Cu失失2e-电子的同时电子的同时Cu2+得得到到2e-电子，处于平衡状态。电子，处于平衡状态。含待镀金属离子的含待镀金属离子的CuSO4作电解质作电解质铁电极铁电极铜

12、电极铜电极（1）电镀）电镀 (1)概念概念:应用应用电解电解原理在某些原理在某些金属表面镀上其它金金属表面镀上其它金属或合金属或合金的过程的过程 (2)电镀池的形成条件电镀池的形成条件 A、镀件作阴极、镀件作阴极 B、镀层金属作阳极、镀层金属作阳极 C、含镀层金属离子的盐作电解溶液、含镀层金属离子的盐作电解溶液（2）铜的电解精炼）铜的电解精炼a、两极的现象：、两极的现象：两极的反应：两极的反应：b b、CuSO4 的浓度是否改变？的浓度是否改变？电解质溶液为电解质溶液为CuSO4溶液溶液粗铜逐渐溶解粗铜逐渐溶解，阴极析出紫红色的铜。阴极析出紫红色的铜。阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu,阳极：阳

13、极：Cu-2e-=Cu2+Fe-2e-=Fe2+阳极泥（银）阳极泥（银）基本不变基本不变精铜电极精铜电极粗铜（含铁银）电极粗铜（含铁银）电极在一个在一个U U形管中形管中注入氯化钠溶液，注入氯化钠溶液，用一根碳棒作用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阳极，一根铁棒作阴极接通直流阴极接通直流电源，观察电源，观察U U形管形管中现象。如何证明中现象。如何证明生成的产物？生成的产物？实实 验验3、氯碱工业、氯碱工业阳极阳极有气泡产生，能使湿润有气泡产生，能使湿润KI淀粉试纸淀粉试纸变蓝变蓝阴极阴极产生气泡，滴入的酚酞变产生气泡，滴入的酚酞变红红(1)现象现象问题：问题：两电极的反应式？电解的总反应方程式？两

14、电极的反应式？电解的总反应方程式？为什么为什么NaOH 在阴极区产生？在阴极区产生？若产生若产生1molH2，则产生，则产生Cl2、NaOH质量各质量各 多少多少?转移几摩电子转移几摩电子?(2)(2)电解饱和食盐水反应原理电解饱和食盐水反应原理2H+2e-=H22Cl-2e-=Cl2还原反应还原反应氧化反应氧化反应阴极：阴极：阳极：阳极：总反应总反应：总反应离子方程式总反应离子方程式：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2电解电解电解电解 2Cl+2H2O 2OH+H2+Cl2练习：（练习：（05高考高考11）关于电解关于电解NaCl水溶液，下列叙水溶液，下列叙述正确的是述正确的是A

15、.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B.若在阳极附近的溶液中滴人若在阳极附近的溶液中滴人KI溶液，溶液呈棕色溶液，溶液呈棕色C，若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液，溶液呈无色，若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液，溶液呈无色D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性搅拌后溶液呈中性问题：问题：电解电解NaCl溶液的一般装置的缺点？溶液的一般装置的缺点？H2和和Cl2 混合不安全。混合不安全。Cl2会和会和NaOH反应，会使得到的反应，会使得到的NaOH不纯不纯(3)、离子交换膜法制烧碱、离子交换膜法制烧碱问题：问题：离子交换膜电解槽的简单构造如何离子交换膜电解槽的简单构造如何？作用是什么作用是什么?B