電解原理及其應(yīng)用好_第1頁(yè)
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關(guān)于電解原理及其應(yīng)用好第1頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三一、電解池1、電解:

在直流電的作用下,在兩極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過(guò)程。2、電解池:將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置知識(shí)回顧3、形成電解池的條件⑴、與電源相連的兩個(gè)電極⑵、電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)⑶、形成閉合回路CCCuCl2溶液第2頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三與電源負(fù)極相連的電極(2)、電極與電源正極相連的電極陰極:陽(yáng)極:(3)、電極反應(yīng)陰極:陽(yáng)極:(4)、電池反應(yīng):(1)、電路:外電路內(nèi)電路電子流向:電流方向:陰離子:陽(yáng)離子:二、電解原理氧化反應(yīng)還原反應(yīng)向陽(yáng)極移動(dòng)向陰極移動(dòng)1、工作原理第3頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三P18交流與討論第4頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三2、用惰性(石墨)電極電解熔融氯化鈉通電前,Na+Cl-在__________運(yùn)動(dòng)。通電后,Na+向__極(與電源____相連)移動(dòng),Cl-向___極(與電源____相連)移動(dòng)。

電子從電源負(fù)極流向_________極,電極反應(yīng)為_(kāi)_________,發(fā)生_______反應(yīng)。

電子從電解池陽(yáng)極流向_______極,電極反應(yīng)為_(kāi)_________,發(fā)生_______反應(yīng)。

總反應(yīng)為_(kāi)______________________。陰無(wú)規(guī)則自由負(fù)極陽(yáng)正極電解池陰2NaCl2Na+Cl2↑氧化還原電源正2Na++2e-==2Na2Cl--2e-==Cl2↑第5頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三用惰性(石墨)電極電解熔融的氯化鈉現(xiàn)象:

陽(yáng)極:有氣泡,有刺激性氣味,并能使?jié)駶?rùn)的KI-淀粉試紙變藍(lán)(Cl2)

陰極:有銀白色金屬析出陰極陽(yáng)極氯氣鈉熔融NaCl第6頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三3、下面以石墨為電極電解氯化銅溶液為例來(lái)分析。思考:

為何當(dāng)一個(gè)電極存在多種可能的放電離子時(shí),不是大家共同放電,而是只有一種離子放電?放電能力與什么因素有關(guān)?溶液中存在什么離子?離子的走向?可能發(fā)生的反應(yīng)式?演示實(shí)驗(yàn)第7頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三陰極:___電子,發(fā)生____反應(yīng),離子 _____越強(qiáng),反應(yīng)越容易。常見(jiàn)陽(yáng)離子放電順序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+陽(yáng)極:___電子,發(fā)生____反應(yīng),離子 _____越強(qiáng),反應(yīng)越容易。(1)當(dāng)陽(yáng)極為惰性電極(石墨、鉑、金)時(shí),常見(jiàn)陰離子放電順序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-得還原氧化性失氧化還原性4、常見(jiàn)離子放電順序(2).當(dāng)陽(yáng)極為活潑電極時(shí),電極本身失電子第8頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三練習(xí):以惰性電極電解下列溶液,請(qǐng)寫(xiě)出電極反應(yīng)及電解反應(yīng)(1)硫酸溶液、氫氧化鈉溶液、硫酸鈉溶液(2)鹽酸、氯化銅溶液(3)氯化鈉溶液、氯化鉀溶液(4)硫酸銅溶液、硝酸銀溶液第9頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三5、電解規(guī)律(用惰性電極電解時(shí))⑴、電解水型。如電解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液時(shí)其電極反應(yīng)式為:陽(yáng)極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:4H++4e-=2H2↑總反應(yīng):2H2O==O2↑+2H2↑電解

電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,若要恢復(fù)原來(lái)的濃度,只需加入一定量的水即可。PH變化

陽(yáng)極:陰極:溶液:第10頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三5、電解規(guī)律(用惰性電極電解時(shí))⑵、電解電解質(zhì)型。即本身被電解。如電解鹽酸、CuCl2溶液等時(shí)

電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度,需加入一定量的溶質(zhì)(通入一定量的HCl氣體)陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑總反應(yīng):2HCl==Cl2↑+H2↑電解電解鹽酸PH變化

陰極:溶液:第11頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三5、電解規(guī)律(用惰性電極電解時(shí))⑶、電解電解質(zhì)+水型。如電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等——放氧生酸型。陽(yáng)極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:2Cu2++4e-=2Cu總反應(yīng):2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4

電解

電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度,需加入一定量金屬氧化物。電解CuSO4溶液PH變化

陽(yáng)極:溶液:第12頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三5、電解規(guī)律(用惰性電極電解時(shí))⑷、電解電解質(zhì)+水型。如電解NaCl溶等——放氫生堿型。

電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度,需通入一定量的HCl。陽(yáng)極(C):2Cl--2e-=Cl2↑陰極(C):2H++2e-=H2↑總反應(yīng):2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑電解PH變化

陰極:溶液:第13頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三1.右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出,符合這一情況的A練習(xí)第14頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三2:用兩支惰性電極插入500mLAgNO3溶液中,通電電解。當(dāng)電解液的PH值從6.0變?yōu)?.0時(shí)(設(shè)電解時(shí)陰極沒(méi)有氫氣析出,且電解液在電解前后體積變化可以忽略),電極上析出銀的質(zhì)量大約是:A、27mgB、54mgC、108mgD、216mg答案:B第15頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三1.以石墨為電極電解飽和食鹽水陽(yáng)極:2Cl--2e-==Cl2↑陰極:2H++2e-==H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑已知其電解反應(yīng)為:⑴請(qǐng)根據(jù)方程式分析哪些離子在電極上發(fā)生反應(yīng)。⑵在工業(yè)生產(chǎn)中,用陽(yáng)離子交換膜將陰極區(qū)與陽(yáng)極區(qū)隔開(kāi),使陰極區(qū)的OH-不能進(jìn)入陽(yáng)極區(qū),為什么要這么做?二、電解原理的應(yīng)用.第16頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三想一想:

若以銅為陽(yáng)極,鐵為陰極,電解

氯化銅溶液,情況又如何?陽(yáng)極:Cu–2e-=Cu2+陰極:Cu2++2e-=Cu第17頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三陰極:得電子,發(fā)生還原反應(yīng),離子氧化性越強(qiáng),反應(yīng)越容易。常見(jiàn)陽(yáng)離子放電順序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+陽(yáng)極:失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),離子還原性越強(qiáng),反應(yīng)越容易。①當(dāng)陽(yáng)極為惰性電極(石墨、鉑、金)時(shí),常見(jiàn)陰離子放電順序: S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-②當(dāng)陽(yáng)極為金屬電極(除鉑、金)時(shí),金屬電極優(yōu)先放電。第18頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三電鍍銅原理銅片待鍍件硫酸銅溶液2.電鍍.陽(yáng)極:陽(yáng)極:鍍層金屬.電鍍液:含有鍍層金屬離子的電解質(zhì).陰極:待鍍金屬制品.Cu-2e-=Cu2+陰極:Cu2++2e-=Cu思考:電解質(zhì)溶液的濃度如何變化?保持不變?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)銅上鍍鋅?第19頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三精銅電極粗銅(含鐵銀)電極電解CuSO4CuSO4的濃度是否改變?為什么?

3.電解精制銅.Cu-2e-=Cu2+陽(yáng)極:Fe-2e-=Fe2+陽(yáng)極泥(銀)陰極:Cu2++2e-=Cu略有減少第20頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三4.冶煉金屬.(1).電解熔融狀態(tài)的氯化鈉.陽(yáng)極:2Cl-

-2e-==Cl2↑陰極:2Na++2e-==2Na總反應(yīng)式:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑通電(2).冶煉鋁.陽(yáng)極:陰極:總反應(yīng)式:6O2--12e-=3O2↑4Al3++12e-=4Al通電2Al2O3

4Al+3O2↑(3).冶煉鎂.思考:1.為什么不電解熔融的AlCl3?2.工業(yè)上制金屬鎂是電解氧化鎂還是電解熔融的氯化鎂?第21頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三電解池能量轉(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)陰離子向陽(yáng)極遷移陽(yáng)離子向陰極遷移原電池化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能負(fù)極正極陰離子向負(fù)極遷移陽(yáng)離子向正極遷移相同點(diǎn)(從原理分析)都是氧化還原反應(yīng)第22頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三兩池題目P17第23頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三FeCu氯化銅溶液氯化銅溶液CuC氯化銅溶液CuC1、寫(xiě)出下列裝置的電極反應(yīng),并標(biāo)明氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)ABDCFeCu氯化鈉溶液練習(xí)第24頁(yè),講稿共26頁(yè),2023年5月2日,星期三2.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,用鉑電極電解CuSO4溶液,當(dāng)陰極產(chǎn)生6

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