第三节　电解池2第三节　电解池.ppt

第三节电解池 第一课时 电解氯化铜 一 电解原理1 电解原理 实验现象 阴极石墨棒周围cucl2溶液绿色变深 阳极石墨棒周围cucl2溶液绿色变浅 阴极石墨棒上逐渐覆盖了一层红色固体 阳极石墨棒上有气泡放出 并可闻到刺激性的气味 同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色 实验结论 在通直流电的条件下 溶液里的cucl2发生了分解反应 cucl2 cu cl2 cu生成于阴极的石墨棒上 cl2生成于阳极的石墨棒上 原理分析 cucl2是强电解质且易溶于水 在水溶液中电离生成cu2 和cl cucl2 cu2 2cl 通电前 cu2 和cl 在水里自由地移动着 通电后 这些自由移动着的离子 在电场作用下 改作定向移动 溶液中带正电的cu2 向阴极移动 带负电的氯离子向阳极移动 在阴极 铜离子获得电子而还原成铜原子覆盖在阴极上 在阳极 氯离子失去电子而被氧化成氯原子 并两两结合成氯分子 从阳极放出 阴极 cu2 2e cu阳极 cl 2e cl2 电解cucl2溶液的化学反应方程式 cucl2 cu cl2 电解原理1 电解的概念使电流通过电解质溶液而在阴 阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解 注意 电流必须是直流而不是交流 熔融态的电解质也能被电解 2 电解池 借助于电流引起氧化还原反应的装置 也就是把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽 3 构成电解池的条件 1 直流电源 2 两个电极 其中与电源的正极相连的电极叫做阳极 与电源的负极相连的电极叫做阴极 3 电解质溶液或熔融态电解质 4 两电极及电极反应阳极 与电源正极相连 氧化反应阴极 与电源负极相连 还原反应 阴极 阳极 氯气 铜 cucl2cu cl2 阳极 2cl 2e cl2 阴极 cu2 2e 2cu 减小 增大 加cucl2 第一组 电解cucl2 阴极 阳极 氧气 氢气 阳极 4oh 4e 2h2o o2 阴极 4h 4e 2h2 变大 不变 加na2so4 2h2o 2h2 o2 通电 第二组 电解na2so4 第三组 电解nacl 阴极 阳极 氢气 氯气 阳极 2cl 2e cl2 阴极 2h 2e h2 2nacl 2h2o2naoh h2 cl2 减小 增大 加hcl 阴极 阳极 氧气 铜 2cuso4 2h2o2cu o2 2h2so4 阴极 cu2 2e cu 减小 加cuo 第四组 电解cuso4 阳极 4oh 4e 2h2o o2 减小 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 离子放电顺序 阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程又叫做放电 用石墨 金 铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极 理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应 用铁 锌 铜 银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极 它们做电解池的阳极时 先于其他物质发生氧化反应 阴极上放电的先后顺序是 ag hg2 fe3 cu2 h fe2 zn2 阳极上放电的先后顺序是 活泼金属电极 s2 i br cl oh f no3 so42 等 惰性电极 在溶液中存在cu2 ci h oh 四种离子 为何发生氧化还原反应的是cu2 ci 电解质在水溶液中放电规律 二 电解原理的应用 1 氯碱工业 电解饱和食盐水以制造烧碱 氯气和氢气的工业 电极反应式 阳极 2cl 2e cl2 阴极 2h 2e h2 总反应 2nacl 2h2o2naoh cl2 h2 食盐水中存在的离子 na cl h oh 离子放电顺序 阳离子h na 阴离子cl oh 电极反应 阳极氧化反应阴极还原反应 二 电解原理的应用 2 电镀 在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法 阳极 镀层金属阴极 待镀金属制品电镀液 含有镀层金属的电解质 阳极 镀层金属 纯铜板 阴极 待镀金属制品电镀液 含有镀层金属的电解质 硫酸铜溶液 电镀铜 电镀应用于铜的电解精练 电极反应式阴极 纯铜 cu2 2e cu 还原反应 阳极 粗铜 cu 2e cu2 氧化反应 杂质 zn 2e zn2 ni 2e ni2 阳极泥 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底 形成阳极泥 3 电冶金 使用电解法冶炼像钠 钙 镁 铝等活泼金属的方法 制取金属钠 电解熔融状态的氯化钠 阳极 2cl 2e cl2 阴极 2na 2e 2na 总反应 2nacl 熔融 2na cl2 电解熔融氯化钠制钠 3 电冶金 使用电解法冶炼像钠 钙 镁 铝等活泼金属的方法 制取金属铝 电解熔融状态的氧化铝 阳极 6o2 12e 3o2 阴极 4al3 12e 4al 总反应 发生氧化还原反应 从而形成电流 电流通过引起氧化还原反应 两个电极 电解质溶液或熔融态电解质 形成闭合回路 自发发生氧化还原反应 电源 电极 惰性或非惰性 电解质 水溶液或熔融态 由电极本身决定正极 流入电子负极 流出电子 由外电源决定阳极 连电源正极阴极 连电源负极 外电路 负极 正极 电源负极 阴极 阳极 电源正极 外电路 正极 负极 电源正极 阳极 阴极 电源负极 负极 zn 2e zn2 氧化反应 正极 2h 2e h2 还原原应 阳极 2ci 2e ci2 氧化反应 阴极 cu2 2e cu 还原反应 化学能 电能 电能 化学能 设计电池 金属防腐 氯碱工业 电镀 电冶 金属精炼 铜锌原电池 电解氯化铜 电解池小结 与电源正极相连 阳极 阴极 与电源负极相连 发生氧化反应 阳离子移向 阴离子移向 发生还原反应 1 电源 电极 电极反应关系 2 电解原理的应用 氯碱工业 电镀 电冶金 练习 1 2004年广东 广西化学 ph a的某电解质溶液中 插入两支惰性电极通直流电一段时间后 溶液的ph a 则该电解质可能是 a naohb h2so4c agno3d na2so4 a 2 2003广东 用惰性电极实现电解 下列说法正确的是 a 电解稀硫酸溶液 实质上是电解水 故溶液ph不变b 电解稀氢氧化钠溶液 要消耗oh 故溶液ph减小c 电解硫酸钠溶液 在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为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量之比为1 1 d 1 阳极产物的判断 先看电极后看溶液 1 活性电极 活动性排在ag以前 则电极失电子 电极溶解 2 惰性电极 如pt c 则看溶液中阴离子失电子能力 阴离子的放电顺序 s2 i br cl oh 含氧酸根离子 f 2 阴极产物的判断 看阳离子得电子能力 阳离子的放电顺序 ag hg2 fe3 cu2 pb2 sn2 fe2 zn2 al3 mg2 na ca2 k o2 h2 4 2002上海化学 某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器 用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液 通电时 为使cl2被完全吸收 制得有较强杀菌能力的消毒液 设计了如图的装置 则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是a a为正极 b为负极 naclo和nacl