电解原理及其应用.ppt

沅江二中高三化学组 电解原理及其应用 一 电解原理 使电流通过电解质溶液或熔融的电解质而在阴 阳两极引起氧化还原反应的过程 二 电解池 1 定义 把电能转化为化学能的装置 2 形成电解池的条件 3 电极名称和电极反应 阳极发生氧化反应与电源正极相连 阴极发生还原反应与电源负极相连 电解时所使用的电极分为两类 一类为惰性电极 只起导体作用 如铂 石墨等 并不参加反应 另一类为活性电极 除铂 石墨等外金属 若活性电极为阴极也只起导体的作用 若为阳极 则发生氧化反应的往往是电极本身 5 阴阳离子的放电顺序 4 电子的流向 从外电源的负极经导线流出 溶液中的阳离子迁移到阴极得到电子发生还原反应 溶液中的阴离子迁移到阳极失去电子发生氧化反应 注 电子走导线 离子走溶液 练习 用惰性电极电解下列溶液 试写出电极反应式和总反应式 H2SO4溶液 NaOH溶液 Na2SO4溶液 盐酸 uCl2溶液 NaCl溶液7 CuSO4溶液 三 电解规律 用惰性电极电解时 电解含氧酸 强碱溶液 活泼金属的含氧酸盐溶液时 实质上是电解水 如电解H2SO4 HNO3NaOH Na2SO4等溶液时其电极反应式为 电解后溶液中溶质的质量分数增大 若要恢复原来的浓度 只需加入一定量的水即可 1 电解水型 电解无氧酸溶液 氢氟酸除外 不活泼金属的无氧酸盐溶液时 实质上是电解质本身被电解 如电解盐酸 CuCl2溶液等时 电解后溶液中溶质的质量分数减小 若要恢复原来的组成和浓度 需加入一定量的溶质 通入一定量的HCl气体 电解盐酸 2 电解电解质型 电解不活泼金属的含氧酸盐或活泼金属的无氧酸盐溶液时 电解质和水都有一部分被电解 如电解CuSO4溶液 AgNO3溶液 NaCl溶液等 电解后原溶液中溶质的质量分数减小 若要恢复原来的组成和浓度 需加入一定量金属氧化物或卤化氢 电解CuSO4溶液 3 电解水和电解质型 四 电解原理的应用 1 铜的电解精炼 粗铜所含的杂质 Zn Fe Ni Ag Au等 粗铜的精炼池的构造 以粗铜为阳极 以纯铜为阴极 以CuSO4溶液为电解液进行电解 阳极 Zn 2e Zn2 Fe 2e Fe2 Ni 2e Ni2 Cu 2e Cu2 阴极 Cu2 2e Cu 2 电镀 电镀液的组成及酸碱性保持不变 概念 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程 电镀池的构造 五 原电池 电解池 电镀池判定规律 若无外接电源 可能是原电池 然后依据原电池的形成条件分析判定 主要思路是 三看 先看电极 两极为导体且活泼性不同再看溶液 两极插入电解质溶液中后看回路 形成闭合回路或两极接触若有外接电源 两极插入电解质溶液中 则可能是电解池或电镀池 当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同 则为电镀池 其余情况为电解池 1 在50mL0 2mol L的硫酸铜溶液中插入两个电极 通电电解 不考虑水分蒸发 则 若两极均为铜片 试说明电解过程中溶液溶质浓度将怎样变化 若阳极为纯锌 阴极为铜片 阳极反应式是 如果两极均为铜片且不考虑H 在阴极上放电当电路中有0 01mol电子通过时 阴极增重 g 阴极上的电极反应式是 不变 0 32 Zn 2e Zn2 Cu2 2e Cu 练习 练习 2 关于两电解池串联 CuCl2 H2SO4 电极