电解池原理及其应用.ppt

电解池原理及其应用 高三化学复习 考纲要求 1 理解电解原理 2 了解电解池的应用 了解铜的电解精炼 镀铜 氯碱工业的反应原理 3 能写出电解池的电极反应式 4 掌握电解质的电解规律 能判断电解产物和利用电解原理进行计算 一 电解原理 使电流通过电解质溶液而在阴阳两极发生氧化还原反应的过程 叫电解 把电能转化为化学能的装置 直流电源 两个电极 电解质水溶液 或熔融电解质 形成闭合回路 二 电解装置 电解池 直流电源 电极 电解质 电极反应 CuCl2 Cu2 2Cl 视频 三 电解原理 电解质溶液 或熔融的电解质 里自由移动的离子在通电时发生定向移动 阳离子移向阴极 在阴极获得电子发生还原反应 阴离子移向阳极 在阳极失去电子发生氧化反应 这就是电解的原理 电子流动方向 离子移动方向 电流方向 电源正极 电解池阳极 电解池阴极 电源负极 电源负极 电解池阴极电解池阳极 电源正极 阴离子 电解池阳极阳离子 电解池阴极 阴离子在阳极放电 失电子 阳离子在阴极放电 得电子 K Ca2 Na Mg2 Al3 Zn2 Fe2 Sn2 Pb2 H 酸 Cu2 Hg2 Ag 除Au Pt外的金属 S2 X OH 含氧酸根离子 F 四 离子放电顺序 视频 五 电极反应式 电解方程式的书 方法 最后使得失数相等 两极半反应相加得总方程式 首先找出溶液中全部阴 阳离子 比较阴 阳离子的放电顺序 然后写电极反应式 水 增大 增大 水 增大 减小 水 增大 不变 电解质 减小 增大 电解质 减小 电解质和水 得新电解质 增大 电解质和水 得新电解质 减小 1 用惰性电极分别进行下列溶液电解 写出电极反应和总反应方程式并完成下表 练习 六 用惰性电极进行溶液电解的规律 K Ca2 Na Mg2 Al3 Cu2 Hg2 Ag S2 I Br Cl OH 含氧酸根离子 F 小结 惰性电极进行溶液电解 电解质组成情况 2 如图所示 X Y分别是直流电源的电极 通电后发现A极质量增加 B极处有无色 无臭的气体放出 符合这一情况的是 练习 A 3 下列有关电解的说法正确的是 电解是把电能转变成化学能 电解是把化学能转变成电能 电解质溶液导电是化学变化 金属导电是物理变化 不能自发进行的氧化还原反应 通过电解的原理可以实现 任何溶液被电解时 必将导致氧化还原反应的发生A B C D D 4 用石墨电极电解硫酸铜溶液 一段时间后断开电路 要使溶液恢复到电解前的浓度应向其中加入 A CuSO4B H2OC CuOD Cu OH 2 C 5 把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中 如图所示平面图 经过一段时间后 首先观察到溶液变红的区域是 A 和 附近B 和 附近C 和 附近D 和 附近 B 6 用Pt电极电解含有各0 1molCu2 和X3 的溶液 阴极析出固体物质的质量m g 与溶液中通过电子的物质的量n mol 的关系见图示 则离子的氧化能力由大到小排列正确的是 A Cu2 X3 H B H X3 Cu2 C X3 H Cu2 D Cu2 H X3 D 7 将1L含有0 4molCuSO4和0 2molNaCl的水溶液用惰性电极电解一段时间后 在一个电极上得到0 3molCu 另一电极上析出气体 在标准状况下 的体积是多少 此时溶液的pH值是多少 4 48L 1 2lg2 对比原电池与电解池 阳极 Zn 2e Zn2 阴极 Zn2 2e Zn 镀件 阴极镀层金属 阳极 电镀液 含有镀层金属阳离子的可溶盐溶液 其浓度和PH值不变 七 电镀原理 以铜棒镀锌为例 八 粗铜精练 电解质溶液的浓度是否变化 精铜 粗铜 ZnFeAgAu 阳极 Zn 2e Zn2 Cu 2e Cu2 阴极 Cu2 2e Cu CuSO4溶液 ZnFe以何形式存在 AgAu以何形式存在 九 氯碱工业 视频 阳离子交换膜的作用 1 防止H2 Cl2混合电火花下反应爆炸H2 Cl2 HCl 2 防止防止Cl2进入阴极区与NaOH反应 影响烧碱的质量和产量 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 精制食盐水 含泥沙 Ca2 Mg2 Fe3 SO42 等 加入稍过量的NaOH溶液 加入稍过量BaCl2溶液 其中 顺序可以交换 加入稍过量的Na2CO3溶液 过滤 除去Mg OH 2 Fe OH 3 BaSO4 CaCO3 BaCO3及泥沙等 在滤液中加适量盐酸 除去过量的CO32 调节溶液的pH 通过阳离子交换树脂 除去残留的微量Ca2 Mg2 等离子 例表面皿中电解质溶液已经滴加酚酞 问哪些区域先变红 为何 Fe B O2 2H2O 4e 4OH E 2H 2e H2 8 装置工作一段时间后 发现B池中有一极的质量减少 以下有关的推断中正确的 M是电源的负极 B中Cu电极的质量减少 C中溶液的pH升高 D中溶液的pH下降 B中电解液的浓度基本不变 相同条件下的A C D池中生成气体的总体积为C A DA只有 B只有 C全部D除 C 练习 9 近年来 加 碘 食盐主要使用了碘酸钾 KIO3在工业上可用电解法制取 以石墨和不锈钢为电极 以KI溶液 加少量K2CrO4 为电解液在一定条件下电解 反应方程式为 KI 3H2O KIO3 3H2