高中化学电解池的原理及其应用.ppt

专题1 化学反应与能量变化,第二单元 化学能与能量的转化（3）,导电原理,金属 金属内部的自由电子定向移动 电解质溶液 阴、阳离子的定向移动,填表2-7,列举我们学过的电解反应实例,电解池的构造,直流电源,与正极连接的是阳极,与负极连接的是阴极,电解质溶液或熔融电解质,离子的运动方向,阳离子阴极 阴离子阳极,分析并实验: 电解CuCl2溶液,电解质溶液电解规律（惰性电极）,阳极（失电子能力）：Cl- OH- 含氧酸根,a：电解本身型 如CuCl2 b：放氢生碱型 如NaCl c：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 d：电解水型 如Na2SO4、 H2SO4 、NaOH,阴极（得电子能力）：Cu2+ H+ Na+,. CuCl2溶液,阳极：产生气体可使淀粉KI试纸变蓝 阴极：红色固体析出,电极反应： 阳极：2Cl- 2e- Cl2 阴极：Cu2+ 2e- Cu,. NaCl溶液,阳极：产生气体可使淀粉KI试纸变蓝 阴极：产生气体， 酚酞溶液变红,电极反应： 阳极：2Cl- 2e- Cl2 阴极：2H2O 2e- 2OH- H2,总反应： 2H2O 2Cl- 2OH- Cl2 H2,通电,. CuSO4溶液,阳极：产生气体 阴极：红色固体析出,电极反应： 阴极：2Cu2+ 4e- 2Cu 阳极： 2H2O 4e- 2O2 4H+,. H2SO4溶液,阳极：产生气体 阴极：产生气体,电极反应： 阳极：2H2O 4e- 2O2 4H+ 阴极：4H+ 4e- 2H2 ,. Na2SO4溶液,阳极：产生气体 阴极：产生气体,电极反应： 阳极：2H2O 4e- O2 4H+ 阴极：4H2O 4e- 2H2 4OH-,. NaOH溶液,阳极：产生气体 阴极：产生气体,电极反应： 阳极： 2H2O 4e- 2O2 4H+ 阴极：4H+ 4e- 2H2 ,总反应： 2H2O 2H2 O2,通电,电解质溶液电解规律（惰性电极）,阳极：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-,与区：电解本身型 如CuCl2 与区：放氢生碱型 如NaCl 与区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 与区：电解水型 如Na2SO4、 H2SO4 、NaOH,阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+,小结,两极得失电子数相等 电解质溶液导电的过程就是电解的过程 两极发生电子得失时遵循“强者优先”原则,电能转化为化学能,阳极（接电源正极）,阴极（接电源负极）,阴离子向阳极迁移 阳离子向阴极迁移,化学能转化为电能,负极,正极,阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移,都是氧化还原反应,练习,分析下图，哪些是原电池 哪些是电解池,1、3、5,6、7,(一) 电镀,1、定义：,利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程。,2、装置,硫酸铜溶液,阳极：,Cu2e- = Cu2+,阴极：,Cu2+ 2e- = Cu,3、电镀材料的选择：阴极镀件 阳极镀层金属 电镀液含有镀层金属离子的溶液,4、电镀的结果，电镀液的浓度保持不变,二、电解的应用,(二).铜的电解精炼,粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等),阳极：,Zn - 2e- = Zn2+ Fe - 2e- =Fe2+ Ni - 2e- = Ni2+ Cu - 2e- = Cu2+,Zn Fe Ni CuAg Au,阴极: Cu2+ + 2e- = Cu,阳极泥,问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？,硫酸铜溶液,(三) 活泼金属的制备,特别活泼的金属钠、镁、铝等只能通过电解的方法制取,阳极：,6O2-12e-= 3O2,阴极：,4Al3+ 12e=4Al,总方程式：,思考：,1.为什么不电解熔融的AlCl3 ？,2.工业上制金属镁是电解氧化镁还是电解熔融的氯化镁？,1. 在标准状况下，用铂电极电解CuSO4溶液，当阴极产生6.4g铜时，阳极放出的气体是（ ） A、1.12L H2 B、1.12L O2 C、2.24L H2 D、2.24LO2,B,2.在铜的精炼过程 中，下列说法错误的是（ ） A、阳极是粗铜，其中的锌、银等杂质均失电子被氧化 B、阴极上首先析出铜 C、粗铜不断溶解 D、电解溶液为硫酸酸化的硫酸铜溶液,D,练 习,3. 在外界提供相同电量的条件下，Cu2+或Ag+分别按Cu2+2e-=Cu和Ag+e-=Ag在电极上放电，其析出铜的的质量为1.92 g，则析出银的质量为（ ） A、1.62 g B、6.48 g C、3.24 g D、12.96 g,B,4. 将分别盛有熔融KCl、MgCl2、Al2O3的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出K、Mg、Al的物质的量之比为（ ） A、1:2:3 B、3:2:1 C、6:3:1 D、