電解池2 詳細版課件

1、電解池第三節(jié)通電分解水的簡易裝置H2O22H2O = 2H2 + O2通電知識回顧:請問通電后將會有什么現象?現象：通電后電極上出現了氣泡，一段時間后與電源正負極連接的試管中氣體的體積比大約為1：2。陰極：陽極：4H+ + 4e- =2H22H2O - 4e- = O2+ 4H+陰極陽極4OH- - 4e- = O2+ 2H2O銅離子氯離子實驗4-2現象： 陰極碳棒上有紅色固體析出； 陽極碳棒上有刺激性氣味，能夠使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兩臍怏w產生。陰極陽極陽極：2Cl- - 2e- = Cl2陰極：Cu2+ + 2e- = Cu（氧化反應）（還原反應）總反應：Cu2+ + 2Cl- = Cu

2、 + Cl2電解電解：電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程。電解池：把電能轉化為化學能的裝置。（電解槽）一、電解原理 構成條件: (1)外加直流電源 (2)與電源相連的兩個電極： 接電源正極的為陽極，發(fā)生氧化反應 接電源負極的為陰極，發(fā)生還原反應 (3)電解質溶液或熔化的電解質 電子的流向: 電子從外加電源的負極流出，流到電解池的陰極，再從陽極流回電源正極。（注：電子只在外電路定向移動，不能從溶液中移動）離子定向移動的方向: 陽離子向 陰極移動, 陰離子向 陽極移動.惰性電極與活性電極： 惰性電極(鉑、金、石墨)：僅僅導電，不參與反應 活性電極（除鉑、金外的金屬）：既可以導電

3、、又可以參與電極反應陰離子在陽極放電順序:S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根(SO42-、NO3-等)F-陽離子在陰極放電順序:Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+(酸)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+ H+(水) Al3+Mg2+Na+Ca2+K+活性金屬(Ag之前)裝置類別電解池原電池舉例電極材料電極名稱電極判斷電極反應能量轉換能否自發(fā)原電池與電解池的比較一般是惰性電極（C Pt Au）活潑性不同的金屬或導電非金屬陰極陽極負極正極活潑性較強的金屬活潑性較弱的金屬或C氧化反應還原反應電子流出電子流入與電源負極相連與電源正極相連電子流入電子流出還原反應氧化反應電能轉化為化學能化學能轉化為電能反

4、應不能自發(fā)進行反應能自發(fā)進行陽離子靠近陰離子靠近陽離子靠近陰離子靠近陰離子在陽極放電順序:S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根(SO42-、NO3-等)F-陽離子在陰極放電順序:練習：根據陰陽離子的放電順序寫出用惰性電極電解以下物質的水溶液的電極反應方程式和總反應方程式。NaOH H2SO4 HClKClCuSO4 電解水電解電解質放氧生酸放氫生堿Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+(酸)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+ H+(水) Al3+Mg2+Na+Ca2+K+陰離子在陽極放電順序:S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根(SO42-、NO3-等)F-陽離子在陰極放電順序:練習：根據陰陽離子的

5、放電順序寫出用惰性電極電解以下物質的水溶液的電極反應方程式和總反應方程式。KOH HNO3 Na2SO4HBr CuCl2NaBr NaClCuSO4 AgNO3Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+(酸)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+ H+(水) Al3+Mg2+Na+Ca2+K+ 電解質溶液用惰性電極電解的示例：電解類型舉 例電極反應溶液PH變化溶液復原方法物質類別實例僅溶劑水電解 僅溶質電解 溶質和溶劑同時電解 含氧酸H2SO4強堿NaOH活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4無氧酸HCl陽極：4OH-4e-O2+2H2O陰極：4H+ + 4e- 2H2減小增大不變H2O陽極：2Cl- 2e-Cl

6、2陰極：2H+2e- H2增大HCl不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2陽極：2Cl- 2e- Cl2陰極：Cu2+2e- Cu減少CuCl2活潑金屬的無氧酸鹽NaCl陽極：2Cl- 2e- Cl2陰極：2H+2e- H2增大HCl不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陽極：4OH- 4e- O2+2H2O陰極：2Cu2+4e- 2Cu減小CuO二、電解原理的應用1、電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣和氫氣(氯堿工業(yè))陰極：陽極：陰極陽極飽和食鹽水2H+ + 2e- =H2或2H2O + 2e- =H2+2OH-2Cl- - 2e- = Cl2總反應：2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2+ Cl2電解

7、Cl2NaCl飽和溶液NaCl和NaOH溶液H2石墨陽極鐵網陰極陽極室陰極室立式隔膜電解槽電解食鹽水示意圖2、電鍍陰極：Fe陽極：ZnZnCl2溶液陰極：陽極：Zn2+ + 2e- = ZnZn - 2e- = Zn2+陰極：陽極：Cu2+ + 2e- = CuCu - 2e- = Cu2+電鍍時，通常將待鍍的金屬制品作陰極，鍍層金屬作陽極，含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。3、銅的精煉陰極：純銅陽極：粗銅CuSO4溶液電鍍：應用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法。4、電冶金原理:Mn+ + ne- = M電解熔融的NaCl:陰極:陽極:總反應:2Na+ + 2e- = 2Na

8、 2Cl- - 2e- = Cl22NaCl(熔融) = 2Na + Cl2電解電解熔融的Al2O3:陰極:陽極:總反應:4Al3+ + 12e- = 4Al6O2- - 12e- = 3O22Al2O3(熔融) = 4Al + 3O2電解1、用鉑電極（惰性）電解下列溶液時，陰極和陽極上的主要產物分別是H2和O2的是（ ）A稀NaOH溶液 BHCl溶液 C酸性MgCl2溶液 D酸性AgNO3溶液2、在pH=a的某電解質溶液中，插入兩支惰性電極通直流電一段時間后，溶液的pHa，則該電解質可能是 （ ）A、NaOH B、H2SO4 C、NaBr D、CuSO4 3、將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、

9、氯化鋁的三個電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時間后，析出鉀、鎂、鋁的物質的量之比為（ ）（A）1:2:3 （B）3:2:1 （C）6:3:1 （D）6:3:2ABDD4、如圖所示，下列敘述正確的是( )ZnSO4溶液隔膜(只允許SO42 通過)CuSO4溶液濾紙(滴加了Na2SO4、酚酞溶液)表面皿YZnCuPt絲XAY為陰極，發(fā)生還原反應 BX為正極，發(fā)生氧化反應CY與濾紙接觸處有氧氣生成 DX與濾紙接觸處變紅A5、右圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極。通電一段時間后，在c、d兩極上共收集到336mL（標準狀態(tài)）氣體。回答：（1）直流電源中，M為極。（2）Pt電極

10、上生成的物質是 ，其質量為g。（3）電源輸出的電子，其物質的量與電極b、c、d分別生成的物質的物質的量之比為： 。（4）AgNO3溶液的濃度（填增大、減小或不變。下同） ，AgNO3溶液的pH ，H2SO4溶液的濃度 ，H2SO4溶液的pH 。（5）若H2SO4溶液的質量分數由5.00%變?yōu)?.02%，則原有5.00%的H2SO4溶液為 g。正Ag2.164 1 2減小減小減小增大45.18+ -（2）寫出電極反應：A中： _ B中： _C中： _ D中： _ （1）標出電源的正、負極，X為 _，Y為_. 例題 如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的表面皿，C為鉑棒、D為鐵棒，X與Y為電源的電極，A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開關K1，閉合開關K2，通直流電一端時間后，A、B中液面如圖所示，請回答 ：+ -(3)電解AlCl3溶液時,下圖所示的電解變化曲線合理的是( )(忽略表面皿陽極產生氣體與溶液的反應)A BCD 例題 如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的表面皿，C為鉑棒、D為鐵棒，X與Y為電源的電極，A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開關K1，閉合開關K2，通直流電一段時間后，A、B中液面如圖所示，請回答 ：+ -A 例題如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的表面皿，C為鉑棒、D為鐵棒，X與Y為電源的電極，A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開關K