高中化学反应原理第四章电化学基础第三节电解原理课件选修4.ppt

电解原理 一 电解原理 电解氯化铜 微观模拟 电解cucl2溶液示意图 直流电源 电极 电解质 电极反应 阴极 阳极 总反应 cu2 cu2 cl cl cu2 2e cu 2cl 2e cl2 cu2 2cl cucl2 还原反应 氧化反应 被还原 得e 失e 被氧化 放出cl2 析出cu 电解氯化铜原理 cucl2 cu2 2cl 阴极 阳极 cu cl2 cu cl2 氧 还反应 1 电解原理 在外加直流电源的作用下 电解质的阴阳离子在阴阳两极发生氧化还原反应的过程 叫电解 电流是发生氧化 还原反应的根源 动力 阴阳离子在做定向运动导电的同时 也就在两极发生了氧化还原反应 生成了新物质 而金属导电是由自由电子的定向运动形成 无反应发生 无新物质生成 两者有本质区别 定义 把电能转化为化学能的装置 组成 两个电极 电解质溶液 直流电源 电极 阳极 与外电源正极相连的电极 出电子 氧化反应 阴极 与外电源负极相连的电极 进电子 还原反应 惰性电极 c pt au等 不论做阴极 阳极 本身都不反应 活性电极 fe cu ag等 做阴极本身不反应 做阳极 本身被氧化溶解 电解池 电极材料 2 3 电解池电极反应规律 阳氧阴还 1 阴极 得电子 还原反应 一般 电极本身不参加反应 一定是电解质溶液中阳离子 争 得电子 2 阳极 失电子 氧化反应 若为金属 非惰性 电极 电极失电子 若为惰性电极 电解质溶液中阴离子 争 失电子 离子的放电顺序 阴离子 阳离子 与金属活动顺序相反 即 k ca2 na mg2 al3 zn2 fe2 sn2 pb2 h 酸 cu2 hg2 ag 得e能力依次增强 除aupt外的金属做电极放电能力 阴离子 失e能力依次减弱 s2 x oh 含氧酸根离子 f oh so42 4 电极反应式 电解方程式的书写 例 写出用石墨做电极电解cuso4溶液的电极反应式及总的电解方程式 方法 阴极 阳极 最后使得失数相等 两极半反应相加得总方程式 阴极 阳极 4oh 4e o2 2h2o 2cu2 4e 2cu h cu2 h2oh oh cuso4 cu2 so42 首先分析 比较出阴阳极的放电离子 然后写电极反应式 2cu o2 4h 或2cuso4 2h2o 电解化学方程式 2cu o2 2h2so4 2cu2 2h2o 电解离子方程式 小结1 电解的原理 电解池的构成条件 2 电解池的阴 阳极的判断方法 3 离子的放电顺序 电解规律 4 电解池的电极反应和总反应方程式的书写 练习1 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 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 练习2 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 5 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 练习 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 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 acuso4bh2occuodcu oh 2 500ml含kno3和cu no3 2两种溶质的溶液 其中c no3 6 0mol l 用铂电极电解一段时间后在两个电极上均生成22 4l气体 标准状况 假定电解前后溶液的体积仍为500ml 下列说法正确的是 a溶液中c k 为2mol lb上述过程中共转移电子4molc电解得到铜的物质的量为0 5mold电解后溶液中c h 为2mol l 03年广东 江苏高考题 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 下列装置中分别为什么装置 各电极分别产生什么现象 写出有关的电极反应和总反应式 ag 下列装置中分别为什么装置 各电极分别产生什么现象 写出有关的电极反应和总反应式 如下图所示的电解池中 已知粗铜中含有锌 铁 银 金等杂质 试回答下列问题 1 写出有关的电极反应式2 随着反应的进行溶液中的硫酸铜的量有无变化 两电极及附近会有什么现象产生 3 通过该装置可进行什么样的实际运用 二 铜的电解精炼 利用上题提供的材料 欲在某铁制品表面镀上一层金属铜 请设计出有关的装置 画出示意图 三 电镀铜 电镀池的要求 1 镀件接电源负极 镀层金属接电源正极 2 电镀液必须含有镀层金属的离子 问题 在电镀的过程中 电镀液中硫酸铜溶液的浓度如何变化 溶液的ph如何变化 电镀锌实验 食盐水中除含na cl 以外 还含有so42 ca2 mg2 欲除去杂质依次加入下列试剂 naoh hcl bacl2 na2co3各试剂的加入顺序正确的是 b c d so42 ca2 mg2 加bacl2过量 ca2 mg2 ba2 baso4 caso4 微溶 加na2co3过量 caco3 baco3 mgco3微溶 mg2 co32 naoh足量 mg oh 2 co32 oh 加hcl调节ph 7 co2 nacl溶液 在u型管里装入饱和食盐水 滴入几滴酚酞试液 以图示材料为电极 通电后各极会产生什么现象 写出有关的电极反应和化学反应方程式 四 氯碱工业 电解食盐水实验 1 电解饱和食盐水反应原理阳极 2cl 2e cl2 阴极 2h 2e h2 总反应式2nacl 2h2oh2 cl2 naoh 离子交换膜 允许na