电解原理及其应用(好)

专题1：化学反应与能量变化,第二单元：化学能与电能的转化,1-2-3电解池的工作原理及应用,第一课时,练习,分析下图，哪些是原电池哪些是电解池,1、3、5,6、7,一、电解池,1、电解：,在直流电的作用下，在两极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。,2、电解池：,将电能转化为化学能的装置,知识回顾,3、形成电解池的条件,、与电源相连的两个电极,、电解质溶液或熔融电解质,、形成闭合回路,与电源负极相连的电极,(2)、电极,与电源正极相连的电极,阴极：,阳极：,(3)、电极反应,阴极：,阳极：,(4)、电池反应:,（1）、电路：,外电路,内电路,电子流向：,电流方向：,阴离子：,阳离子：,二、电解原理,氧化反应,还原反应,向阳极移动,向阴极移动,1、工作原理,2、用惰性（石墨）电极电解熔融氯化钠,通电前,Na+Cl-在_运动。通电后,Na+向_极(与电源_相连)移动，Cl-向_极(与电源_相连)移动。电子从电源负极流向_极,电极反应为_,发生_反应。电子从电解池阳极流向_极,电极反应为_,发生_反应。总反应为_。,阴,无规则自由,负极,阳,正极,电解池阴,2NaCl2Na+Cl2,氧化,还原,电源正,2Na+2e-=2Na,2Cl-2e-=Cl2,用惰性（石墨）电极电解熔融的氯化钠,现象：阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝（Cl2),阴极：有银白色金属析出,阴极,阳极,氯气,钠,熔融NaCl,3、下面以石墨为电极电解氯化铜溶液为例来分析。,思考：,为何当一个电极存在多种可能的放电离子时，不是大家共同放电，而是只有一种离子放电？放电能力与什么因素有关？,阴极：_电子，发生_反应，离子_越强，反应越容易。常见阳离子放电顺序：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+阳极：_电子，发生_反应，离子_越强，反应越容易。当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子放电顺序：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-,得,还原,氧化性,失,氧化,还原性,4、常见离子放电顺序,想一想：若以铜为阳极,铁为阴极,电解氯化铜溶液，情况又如何？,阳极：Cu2e-=Cu2+阴极：Cu2+2e-=Cu,阴极：得电子，发生还原反应，离子氧化性越强，反应越容易。常见阳离子放电顺序：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+阳极：失电子，发生氧化反应，离子还原性越强，反应越容易。当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子放电顺序：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-当阳极为金属电极(除铂、金)时，金属电极优先放电。,练习：,以惰性电极电解下列溶液，请写出电极反应及电解反应,(1)硫酸溶液、氢氧化钠溶液、硫酸钠溶液(2)盐酸、氯化铜溶液(3)氯化钠溶液、氯化钾溶液(4)硫酸铜溶液、硝酸银溶液,5、电解规律(用惰性电极电解时),、电解水型。如电解H2SO4、HNO3、NaOH、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。,PH变化阳极：阴极：溶液：,5、电解规律(用惰性电极电解时),、电解电解质型。即本身被电解。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,PH变化阴极：溶液：,5、电解规律(用惰性电极电解时),、电解电解质+水型。如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等放氧生酸型。,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。,电解CuSO4溶液,PH变化阳极：溶液：,5、电解规律(用惰性电极电解时),、电解电解质+水型。如电解NaCl溶等放氢生碱型。,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，需通入一定量的HCl。,PH变化阴极：溶液：,1.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的,A,练习,2：用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电电解。当电解液的PH值从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是：A、27mgB、54mgC、108mgD、216mg答案：,B,1.以石墨为电极电解饱和食盐水,2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2,已知其电解反应为：,请根据方程式分析哪些离子在电极上发生反应。,在工业生产中，用阳离子交换膜将阴极区与阳极区隔开，使阴极区的OH-不能进入阳极区，为什么要这么做？,二、电解原理的应用.,2.电镀.,阳极:,阳极：镀层金属.电镀液：含有镀层金属离子的电解质.阴极：待镀金属制品.,Cu-2e-=Cu2+,阴极:,Cu2+2e-=Cu,思考：电解质溶液的浓度如何变化？,精铜电极,粗铜（含铁银）电极,电解CuSO4,CuSO4的浓度是否改变？为什么？,3.电解精制铜.,Cu-2e-=Cu2+,阳极:,Fe-2e-=Fe2+,阳极泥（银）,阴极:,Cu2+2e-=Cu,4.冶炼金属.,(1).电解熔融状态的氯化钠.,阳极:,2Cl-2e-=Cl2,阴极:,2Na+2e-=2Na,总反应式：,(2).冶炼铝.,阳极:,阴极:,总反应式：,6O2-12e-=3O2,4Al3+12e-=4Al,(3).冶炼镁.,思考：,1.为什么不电解熔融的AlCl3？,2.工业上制金属镁是电解氧化镁还是电解熔融的氯化镁？,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,1、写出下列装置的电极反应，并标明氧化反应、还原反应,A,B,D,C,练习,2.在标准状况下，用铂电极电解CuSO4溶液，当阴极产生6.4g铜时，阳极放出的气体是（）A、1.12LH2B、1.12LO2C、2.24LH2D、2.24LO2,B,3.在铜的精炼过程中，下列说法错误的是（）A、阳极是粗铜，其中的锌、银等杂质均失电子被氧化B、阴极上首先析出铜C、粗铜不断溶解D、电解溶液为硫酸铜溶液,A,4.在外界提供相同电量的条件下，Cu2+或Ag+分别按Cu2+2e-=Cu和Ag+e-=Ag在电极上放电，其析出铜的的质量为1.92g