电解池的工作原理及其应用.ppt

电解池的工作原理及其应用,苏州高新区一中姚明站,一.电解池的工作原理,1、电解在直流电的作用下,在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程,电解池将电能转化为化学能的装置,电极阴极：阳极:,与电源负极相连的电极与电源正极相连的电极,电解法,阳极:阴极:电解反应:,e-,2Cl2eCl2氧化反应2Na+2e-2Na还原反应2NaCl2Na+Cl2,e-,铝电解槽,1、原料：纯净的Al2O3的熔点很高（约2045）。用熔化的冰晶石可以做熔剂，使Al2O3在1000左右溶解在液态的冰晶石里，然后进行电解。2、原理：在熔化条件下：Al2O3=2Al3+3O2-阴极：阳极：总反应式：,4Al3+12e-=4Al6O2-12e-=3O22Al2O3=4Al+3O2,2、形成电解池的条件,与电源相连的两个电极,电解质溶液或熔化的电解质,形成闭合回路,3、电极的判断,阴极：,与电源负极相连，电子流入，发生还原反应,阳极:,与电源正极相连，电子流出，发生氧化反应,阴极,阳极,电解氯化铜溶液微观模拟,(1)写出以碳棒作电极电解氯化铜溶液的电极反应式,阴极：Cu2+2eCu,4、电极反应式的书写：,阳极：2Cl2eCl2,(2)写出以碳棒作电极电解饱和氯化钠溶液的电极反应式及总反应,阳极：2Cl2eCl2,阴极：2H+2eH2,分析电解反应的一般思路：,明确溶液中存在哪些离子,根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物,阴阳两极附近有哪些离子,5、电解时离子放电顺序,阴极:,阳离子放电，得电子能力强先放电,Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+,阳极:,阴离子放电或电极放电，失电子能力强先放电,S2IBrClOH含氧酸根离子,若阳极是金属(金属活动顺序表Ag以前)，溶液中的阴离子一律不放电，而是电极材料失电子。若阳极是惰性(Pt、Au、石墨)电极，则放电顺序如下：,阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。,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,6、原电池与电解池的比较:,（3）原电池的正极和电解池的阳极均发生氧化反应（）,（2）电解质溶液导电过程就是电解过程(）,1、判断（1）电解、电离均需要通电才能实现（）,巩固提高：,2、用铂电极(惰性电极)进行电解，下列说法正确的是()A电解稀硫酸,在阴极和阳极分别产生氢气和氧气B电解氯化钠溶液,在阴极析出钠C电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的之比是1:2D电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的之比是1:1,AD,H2SO4溶液,电极反应,阳极：,4OH4e=2H2O+O2,阴极：,4H+4e=2H2,总反应方程式：,2H2O=2H2+O2,通电,结论：,用惰性电极电解含氧酸实质是电解水。,电解后溶液的pH变小。,分析,1、通电前,2、通电后,Na2SO4溶液,电极反应,阳极：,4OH-4e-=2H2O+O2,阴极：,4H+4e-=2H2,总反应方程式：,2H2O=2H2+O2,通电,结论：,用惰性电极电解活泼金属的含氧酸盐实质是电解水。,电解后溶液的pH不变。,分析,1、通电前,2、通电后,电解硫酸钠溶液,二、电解原理的应用,1.电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。,电镀银：,阳极阴极电镀液,银,Ag+e-=Ag,Ag-e-=Ag+,电镀材料的选择：阴极阳极电镀液,含银离子的溶液,镀件,含有镀层金属离子的溶液,镀层金属,待镀金属,若在铜片上镀银时，下列叙述错误的是：（）将铜片接在电源的正极将银片接在电源的正极在铜片上发生的反应是:Ag+e-=Ag在银片上发生的反应是:4OH