高三復(fù)習(xí)課件電解池

第三節(jié)電解池

G

ZnCuCCCuCl2溶液寫出右圖原電池的電極反應(yīng)、電池總反應(yīng)。負(fù)極：Zn–2e-=Zn2+正極：Cu2+

＋2e-=Cu電池總反應(yīng)：Zn+Cu2+=Zn2++CuCuCl2溶液?jiǎn)栴}：如果把兩根石墨棒作電極插入CuCl2

溶液中，外接直流電源，這還是原

電池裝置嗎？原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。實(shí)驗(yàn)視頻電解CuCl2

溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：與電源負(fù)極相連的碳棒有一層紅色的銅生成。發(fā)生還原反應(yīng)——陰極。與電源正極相連的碳棒上有氣泡產(chǎn)生，經(jīng)檢驗(yàn)，是氯氣。發(fā)生氧化反應(yīng)——陽(yáng)極。＋－CCCuCl2溶液CuCl2陽(yáng)極陰極整個(gè)裝置就是電解池?？偡磻?yīng)式：CuCl2Cu+Cl2↑電解下面以石墨為電極電解氯化銅溶液為例來(lái)分析一、電解原理：①通電前：CuCl2=Cu2++2Cl－，

Cu2+、Cl－為自由移動(dòng)的離子；②通電后：陽(yáng)離子Cu2+移向陰極得到電子，

陰離子Cl－移向陽(yáng)極失去電子；③電極反應(yīng)：陽(yáng)極：2Cl－

－2e－

=Cl2↑（氧化反應(yīng)）陰極：Cu2+

＋2e－

=Cu（還原反應(yīng)）總反應(yīng)式：CuCl2Cu+Cl2↑電解電解：

使直流電通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起

氧化還原反應(yīng)的過(guò)程，叫做電解。構(gòu)成電解池的條件：是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置?、僦绷麟娫矗慌c電源負(fù)極相連的電極為陰極與電源正極相連的電極為陽(yáng)極②陰、陽(yáng)電極③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；電解池：電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。④形成閉合回路。CCCuCl2溶液CuCl2陽(yáng)極陰極＋－放電順序：陰極：氧化性強(qiáng)的離子先得電子金屬越不活潑的對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子氧化性越強(qiáng)，越容易得電子。金屬>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水)>NO3－等含氧酸根

>F－

陽(yáng)極：還原性強(qiáng)的離子先失電子Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(水)>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

當(dāng)陽(yáng)極為金屬電極(除鉑、金外)時(shí)，金屬電極優(yōu)先放電。陽(yáng)極：4OH--4e-=O2+2H2O分析電解反應(yīng)的一般思路：明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽(yáng)極氧化，陰極還原寫出電極反應(yīng)及總反應(yīng)式根據(jù)放電順序確定陰陽(yáng)兩極什么離子放電電解池能量轉(zhuǎn)換離子的遷移方向發(fā)生氧化反應(yīng)的電極

發(fā)生還原反應(yīng)的電極

電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能陽(yáng)極（接電源正極）陰極（接電源負(fù)極）陰離子→

陽(yáng)極陽(yáng)離子→

陰極原電池化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能負(fù)極正極陰離子→負(fù)極陽(yáng)離子→正極相同點(diǎn)(從原理分析)都是氧化還原反應(yīng)練習(xí)分析下圖，哪個(gè)是原電池，哪個(gè)是電解池。練習(xí)及作業(yè)：

完成下列溶液的電極反應(yīng)、總反應(yīng)式

(以石墨為電極電解)硫酸溶液：NaOH溶液：Na2SO4溶液:CuCl2鹽酸NaCl溶液：KBr溶液：CuSO4溶液：AgNO3溶液：電解水型電解溶質(zhì)型放H2生堿型放O2生酸型｝｝｝｝陽(yáng)極陰極氧氣氫氣實(shí)例電極反應(yīng)

濃度PH值復(fù)原Na2SO4

實(shí)例電極反應(yīng)

濃度PH值復(fù)原Na2SO4

陽(yáng)極:4OH--4e-

=2H2O+O2

↑陰極:

4H++4e-=2H2↑變大不變

加

H2ONa2SO4溶液2H2O2H2↑

+O2↑電解電解規(guī)律電解規(guī)律陰極陽(yáng)極氯氣銅實(shí)例電極反應(yīng)

濃度PH值復(fù)原CuCl2

陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：Cu2++2e-=2Cu↓減小減小CuCl2CuCl2溶液

CuCl2Cu+Cl2↑電解陽(yáng)極陰極氯氣氫氣實(shí)例電極反應(yīng)

濃度PH值復(fù)原NaCl

陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑

+Cl2↑電解減小增大

加HClNaCl溶液電解規(guī)律實(shí)例電極反應(yīng)濃度PH值復(fù)原CuSO4陽(yáng)極陰極氧氣銅陽(yáng)極:4OH--4e-=2H2O+O2

↑陰極：Cu2++2e-=

Cu減小減小

加CuOCuSO4溶液

2CuSO4+

2H2O2Cu+O2

↑+2H2SO4電解電解規(guī)律

電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例：電解類型舉例電極反應(yīng)溶液PH變化溶液復(fù)原方法物質(zhì)類別實(shí)例電解水

電解溶質(zhì)

電解溶質(zhì)和溶劑

含氧酸H2SO4強(qiáng)堿NaOH活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4無(wú)氧酸HCl陽(yáng)極：4OH--4e-=O2+2H2O陰極：4H++4e-=2H2↑減小增大不變H2O陽(yáng)極：2Cl--

2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=

H2↑增大HCl不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽CuCl2陽(yáng)極：2Cl--

2e-=Cl2↑陰極：Cu2++2e-=

Cu減少CuCl2活潑金屬的無(wú)氧酸鹽NaCl陽(yáng)極：2Cl--

2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=

H2↑增大HCl不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陽(yáng)極：4OH--

4e-

=O2↑+2H2O陰極：2Cu2++4e-=

2Cu減小CuO二、電解原理的應(yīng)用1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣。2、電鍍把待鍍的金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽(yáng)極，用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。4、電冶金3、粗銅的精煉（1）陽(yáng)離子交換膜：只允許陽(yáng)離子通過(guò)(Cl－、

OH－離子和氣體不能通過(guò))，把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。（2）離子交換膜的作用：

a、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸；

b、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成，而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。1、氯堿工業(yè):陽(yáng)離子交換膜法制燒堿－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）離子交換膜陽(yáng)極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)陽(yáng)極室陰極室2.電鍍鐵片銅片硫酸銅溶液①電極：陽(yáng)極——鍍層金屬陰極——待鍍金屬制品②電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。溶液中CuSO4的濃度保持不變3.銅的電解精煉粗銅含雜質(zhì)(ZnFeAgAu等)純銅粗銅陽(yáng)極：

Zn-2e-

=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Cu-2e-=Cu2+

ZnFeCuAgAu陰極:

Cu2++2e-

=Cu陽(yáng)極泥CuSO4溶液二、電解原理的應(yīng)用1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣。2、電鍍把待鍍的金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽(yáng)極，用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。4、電冶金制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。通直流電后陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2Na++2e-=2Na總反應(yīng)：3、粗銅的精煉：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑電解陽(yáng)極：6O2--12e-=3O2↑陰極：4Al3++12e-=4Al冶煉鋁電解總式：2Al2O34Al+3O2↑助熔劑：冰晶石思考:工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而不用AlCl3?例：在50mL0.2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個(gè)電極，通電電解(不考慮水分蒸發(fā))，則：⑴若兩極均為銅片，試說(shuō)明電解過(guò)程中溶液溶質(zhì)濃度將怎樣變化