高中化学选修四-4.3电解池..资料讲解

1、第四章第四章 电化学基础电化学基础(jch)(jch)第第三三节节 电解池电解池人教版选修人教版选修(xunxi)4 (xunxi)4 化化学反应原理学反应原理第一页，共70页。复习复习(fx)回回顾顾原电池：将化学能转变为电能原电池：将化学能转变为电能(dinnng)的装置。的装置。想一想：构成想一想：构成(guchng)原电池的原电池的条件是什么条件是什么?ZnCuCuCl2溶液溶液ee两个活性不同的电极两个活性不同的电极电解质溶液电解质溶液(一般与活泼性强的一般与活泼性强的电极能发生氧化还原反应电极能发生氧化还原反应)形成闭合回路形成闭合回路 (4) (4)自发进行的氧化还原反应自发进行

2、的氧化还原反应第二页，共70页。复习复习(fx)回回顾顾原电池：将化学能转变为电能原电池：将化学能转变为电能(dinnng)的装置。的装置。问一问：原电池的问一问：原电池的电极电极(dinj)如何判如何判断断?ZnCuCuCl2溶液溶液ee负极负极正极正极较活泼金属较活泼金属较不活泼金属较不活泼金属或非金属或非金属电子流出电子流出电子流入电子流入氧化反应氧化反应还原反应还原反应第三页，共70页。联想联想(linxing)*质疑质疑 G Zn Cu CCCuCl2溶液溶液(rngy)负极负极(fj)：正极：正极：电池总反应：电池总反应：CuCl2溶液溶液如果把两根石墨棒作电极插入如果把两根石墨棒

3、作电极插入CuCl2 溶液中，外接直流电源，溶液中，外接直流电源，这还是原电池装置吗？这还是原电池装置吗？复习回顾复习回顾写一写：原电池的写一写：原电池的电极反应式电极反应式?Zn 2e- = Zn2+Cu2+ 2e- = CuZn+Cu2+ = Zn2+Cu第四页，共70页。探究探究(tnji)(tnji)实验实验3 3如图所示，将两根石墨棒如图所示，将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和分别跟直流电源的正极和负极连接，浸入盛有负极连接，浸入盛有CuCl2CuCl2溶液的烧杯中溶液的烧杯中 ，再，再接通接通12V12V直流电直流电, ,观察现象观察现象(xinxing)(xinxing)。约约3

4、 35min5min后切断电源。后切断电源。CC阴极阴极(ynj)阳极阳极CuCl2溶液溶液第五页，共70页。理论理论(lln)分析分析1 1：氯化铜溶液中含有哪些离子：氯化铜溶液中含有哪些离子? ?2 2：在通电时这些离子各向什么极移动？：在通电时这些离子各向什么极移动？3 3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应样的电极反应(fnyng)(fnyng)？产物可能是哪些？产物可能是哪些？阳离子：阳离子：Cu2+ H+ 阴离子：阴离子：Cl- OH-Cu2+ H+向阴极移动向阴极移动(ydng)； Cl- OH-向阳极向阳极移动移动(ydng)

5、Cl-Cl2 OH-O2 H2O H+ + OH- CuClCuCl2 2 CuCu2+2+2Cl+2Cl- - 阴极区：阴极区：Cu2+Cu H+H2阳极区：阳极区：第六页，共70页。实验实验(shyn)结果结果实验现象实验现象产物验证产物验证产物确定产物确定有气泡有气泡(qpo)逸出逸出有红色固体有红色固体(gt)析出析出第七页，共70页。CuCl2溶液在电流溶液在电流(dinli)的作用下的作用下发生了化学变化，分解生成了发生了化学变化，分解生成了Cu和和Cl2一、电解一、电解(dinji)原理（以电解原理（以电解(dinji)氯化铜为例）氯化铜为例）实验实验4-2：用惰性：用惰性(du

6、xng)(石墨石墨)电极电解氯电极电解氯化铜溶液化铜溶液阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜CuCl2溶液溶液有气泡，气体有刺有气泡，气体有刺激性气味，并能使激性气味，并能使 湿润的湿润的KI-淀淀 粉试纸变蓝粉试纸变蓝碳棒上有一层红色碳棒上有一层红色的物质析出的物质析出现象：现象： 阴极：阴极： 阳极：阳极：铜铜Cl2 结论：结论：第八页，共70页。直流电源直流电源电极电极(dinj)电解质电解质电极电极(dinj)反反应应阴极阴极(ynj):阳极阳极:总反应总反应:Cu2+ClClCu2+ + 2e Cu2Cl2e Cl2 Cu2+ + 2Cl电解电解CuCl2（还原还原反应）反应）（氧化氧化反应

7、）反应）电解电解被还原被还原得得e失失e被氧化被氧化（放出（放出Cl2） （析出（析出Cu）CuCl2 Cu2+2ClII阴极阴极阳极阳极ee正极正极负极负极电电 源源Cu +Cl2Cu +Cl2（氧化还原氧化还原反应）反应）第九页，共70页。第三节第三节 电解池电解池一、电解一、电解(dinji)原理原理1、电解、电解(dinji)： 使电流通过电解质溶液而在阴、使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原阳两极引起氧化还原(hun yun)反应的过程。反应的过程。2、电解池（、电解池（电解槽电解槽）：）：把电能转化为化学能的装置把电能转化为化学能的装置注意：注意：电流必须是电流必须是直流

8、直流而不是交流。而不是交流。 熔融态熔融态的电解质也能被电解。的电解质也能被电解。【思考思考1 1】电解池的两极是怎样确定的？】电解池的两极是怎样确定的？ 第十页，共70页。、两个电极、两个电极(dinj)及电极及电极(dinj)反反应应阴极：与电源负极相连阴极：与电源负极相连电子流进电子流进还原反应还原反应(fnyng)阳极：与电源正极相连阳极：与电源正极相连电子流出电子流出氧化反应氧化反应(fnyng)、两个电极、两个电极(dinj)的确定及电极的确定及电极(dinj)反反应应eeCCCuCl2溶液溶液阴极阴极阳极阳极第十一页，共70页。、两个、两个(lin )电极的类型：电极的类型：惰性

9、电极惰性电极(铂、金、石墨铂、金、石墨)：仅仅导电仅仅导电(dodin)，不参与反应，不参与反应活性电极活性电极(除铂、金外的金属除铂、金外的金属)：既可以导电既可以导电(dodin)、又可以参与电极反、又可以参与电极反应应惰性电极惰性电极(dinj)(dinj)与与活性电极活性电极(dinj)(dinj)【思考思考2 2】形成电解池的条件是什么？】形成电解池的条件是什么？ CuCuCuCl2溶液溶液阴极阴极阳极阳极CCCuCl2溶液溶液阴极阴极阳极阳极第十二页，共70页。4、形成、形成(xngchng)电解池的条件电解池的条件eeCCCuCl2溶液溶液电源和与之相连电源和与之相连(xin l

10、in)的两个的两个 电极电极电解质溶液电解质溶液(rngy)或熔化的或熔化的 电解质电解质形成闭合回路形成闭合回路阴极阴极阳极阳极【思考思考3 3】在电解过程中，电子、离子是】在电解过程中，电子、离子是如何形成闭合回路的？如何形成闭合回路的？ 第十三页，共70页。电子的流向电子的流向: : 电子从外加电源电子从外加电源的负极的负极(fj)(fj)流出，流到电流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回解池的阴极，再从阳极流回电源正极。（注意：电子只电源正极。（注意：电子只在外电路定向移动，不能从在外电路定向移动，不能从溶液中移动）溶液中移动）离子定向离子定向(dn xin)(dn xin)移动的方向移

11、动的方向: :阳离子向阴极移动阳离子向阴极移动, , 阴离子向阳极移动。阴离子向阳极移动。【思考【思考4 4】电解质溶液】电解质溶液(rngy)(rngy)导电的实质是导电的实质是什么？什么？ eeCCCuCl2溶液溶液阴极阴极阳极阳极第十四页，共70页。5、电解质溶液导电、电解质溶液导电(dodin)的实质的实质 对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电子从电源子从电源(dinyun)(dinyun)的负极沿导线流入电解池的负极沿导线流入电解池的阴极，电解质的阳离子移向阴极得电子发生的阴极，电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应；电解质的阴离子移向阳

12、极失去电子还原反应；电解质的阴离子移向阳极失去电子（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生氧化反应，电子从电解池的阳极流出，并沿导氧化反应，电子从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源线流回电源(dinyun)(dinyun)的正极。这样，电流就的正极。这样，电流就依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳离子的定向移动而通过溶液（或熔融态电解离子的定向移动而通过溶液（或熔融态电解质），所以电解质溶液（或熔融态电解质）的质），所以电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态电解质）导电过程，就是电解质

13、溶液（或熔融态电解质）的电解过程。的电解过程。【思考【思考(sko)5(sko)5】如何书写电极反应方程式和总方程式？】如何书写电极反应方程式和总方程式？第十五页，共70页。通式：通式：阴极：氧化剂阴极：氧化剂ne-=还原产物还原产物阳极：还原剂阳极：还原剂ne-=氧化产物氧化产物总电解反应式：阴阳总电解反应式：阴阳(yn yn)极反应式相加所极反应式相加所得的式子（考虑电子守恒）得的式子（考虑电子守恒）、电极反应式的书写、电极反应式的书写(shxi)：（以电解（以电解CuCl2 为例）为例）eeCCCuCl2溶液溶液阴极阴极(ynj)阳极阳极阳离子移向阴极放电，阳离子移向阴极放电，阴离子移向

14、阳极放电阴离子移向阳极放电阴极阴极：Cu2+2e-Cu 还原反应还原反应阳极阳极：2Cl- -2e- Cl2 氧化反应氧化反应总反应式：总反应式： CuCl2 Cu+Cl2 电解电解第十六页，共70页。加加CuCl2溶液溶液(rngy)变小变小(bin xio)【思考【思考6 6】电解后氯化铜的浓度】电解后氯化铜的浓度(nngd)(nngd)如何变如何变化？化？【思考思考7 7】若要使电解质溶液复原，怎么办？】若要使电解质溶液复原，怎么办？【思考思考8 8】什么叫放电？】什么叫放电？【思考思考9】为什么】为什么Cu2+、Cl-放电，而不是放电，而不是 H+和和OH-？ 【思考思考1010】阴阳

15、离子的放电顺序是什么？】阴阳离子的放电顺序是什么？第十七页，共70页。、离子放电、离子放电(fng din)(fng din)顺顺序：序： 无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电(fng din)顺序是：阴极阴极: : 活性材料作电极时：活性材料作电极时：金属在阳极失电金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。电极上放电。 用惰性电极用惰性电极(Pt(Pt、AuAu、石墨、钛等、石墨、钛等) )时：时：溶溶液中阴离子的放电顺序是：液中阴离子的放电顺序是：阳极：阳极：第十八页，共7

16、0页。【思考【思考1111】电解氯化铜溶液】电解氯化铜溶液(rngy)(rngy)时，溶液时，溶液(rngy)(rngy)中中Cu2Cu2和和ClCl放放电基本完毕后，电解过程是否也就停止了呢？电基本完毕后，电解过程是否也就停止了呢？ 溶液中溶液中Cu2+和和Cl放电完毕后，原溶液变为纯水，放电完毕后，原溶液变为纯水，此时，在纯水中存在此时，在纯水中存在H+和和OH， H+在阴极在阴极(ynj)放电，放电，OH在阳极放电，实际上是电解水的过程，所以：在阳极放电，实际上是电解水的过程，所以：阴极阴极(ynj)：4H+ + 4e = 2H2 阳极：阳极：4OH 4e =2H2O + O2 总反应：

17、总反应：2H2O = 2H2 + O2 【思考【思考(sko)12(sko)12】在电解氯化铜溶液的装置中，若把电】在电解氯化铜溶液的装置中，若把电解质换成氯化钠，其结果又如何呢？写出电极反应。解质换成氯化钠，其结果又如何呢？写出电极反应。电解电解第十九页，共70页。（1）溶液中所含阳离子：）溶液中所含阳离子：H+、Na+， 放电放电(fng din)顺序：顺序：H+ Na+ 阴阴 极：极：2H+ + 2e = H2 （2）溶液）溶液(rngy)中所含阴离子：中所含阴离子：OH、Cl， 放电顺序：放电顺序：Cl OH 阳阳 极：极：2Cl 2e = Cl2 总反应总反应(fnyng)： 2Na

18、Cl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2 【思考思考1313】氯化钠溶液换成熔融的氯化钠，】氯化钠溶液换成熔融的氯化钠，其结果又如何呢？写出电极反应。其结果又如何呢？写出电极反应。电解电解第二十页，共70页。 熔融熔融(rngrng)的氯化钠中有的氯化钠中有Na+和和Cl ，Na+在阴极放电生成金属钠，在阴极放电生成金属钠，Cl在在阳极放电生成氯气。阳极放电生成氯气。阴极：阴极：2Na+ +2e- = 2Na （氧化反应（氧化反应(fnyng)）阳极：阳极：2Cl- -2e- = Cl2 （还原反应（还原反应(fnyng)）总式：总式： 2NaCl 2Na+Cl2 电解阴极阴极

19、(ynj)阳极阳极氯氯气气钠钠熔融熔融NaCl 【思考思考1414】分析电解反应（用惰性电极时）】分析电解反应（用惰性电极时）的一般思路是什么？的一般思路是什么？ 第二十一页，共70页。小结小结1：分析电解反应：分析电解反应(fnyng)(用惰性用惰性电极时电极时)的一般思路：的一般思路：明确溶液明确溶液(rngy)中存在中存在哪些离子哪些离子根据阳极氧化、阴极还原以及氧化性、根据阳极氧化、阴极还原以及氧化性、还原性强弱判断反应的离子先后，还原性强弱判断反应的离子先后，最后分析得出最后分析得出(d ch)产物产物阴阳两极附近有哪些离子阴阳两极附近有哪些离子【思考思考1515】电解与电离有哪些异

20、同呢？】电解与电离有哪些异同呢？ 第二十二页，共70页。阴阳阴阳(yn yn)(yn yn)离子定离子定向移动，在两极上失得向移动，在两极上失得电子成为原子或分子。电子成为原子或分子。如：如：CuCl2=Cu+Cl2CuCl2=Cu+Cl2电离电离 电解电解 条件条件过过程程 特点特点 联系联系 通电通电(tng din)电解质溶于水或电解质溶于水或受热融化受热融化(rnghu)(rnghu)状态状态 电解质电离后，电解质电离后，再通直流电再通直流电电解质电离成为自电解质电离成为自由移动的离子例：由移动的离子例：CuClCuCl2 2=Cu=Cu2+2+2Cl+2Cl- -只产生自由移动的只产

21、生自由移动的离子离子 发生氧化还原反应生发生氧化还原反应生成了新物质成了新物质 电解必须建立在电离的基础上电解必须建立在电离的基础上 【思考思考1616】电解池与原电池有哪些异同呢？】电解池与原电池有哪些异同呢？ 小结小结2：电解与电离比较：电解与电离比较：第二十三页，共70页。【思考【思考1717】电解池有什么】电解池有什么(shn me)(shn me)规律？规律？ 电解池电解池能量转换能量转换离子的迁移离子的迁移方向方向发生氧化反应发生氧化反应的电极的电极 发生还原反应发生还原反应的电极的电极反应能否自发反应能否自发 电能电能(dinnng)转化转化为化学能为化学能阳极阳极(yngj)（

22、接电源（接电源正极）正极）阴极（接电源负极）阴极（接电源负极）阴离子向阳极迁移阴离子向阳极迁移阳离子向阴极迁移阳离子向阴极迁移原电池原电池化学能转化为电能化学能转化为电能负极负极正极正极阴离子向负极迁移阴离子向负极迁移阳离子向正极迁移阳离子向正极迁移相同点相同点(从原理分析从原理分析)都是氧化还原反应都是氧化还原反应小结小结3：原电池与电解池的比较原电池与电解池的比较:不自发不自发自发自发第二十四页，共70页。小结小结(xioji)4：电：电解规律解规律阴极阴极(ynj)阳极阳极(yngj)氯氯气气铜铜实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原CuCl2 阳极：阳极：2Cl-2 e-

23、=Cl2阴极：阴极：Cu2+ 2e-=2Cu减小减小增大增大CuCl2CuCl2溶液溶液 CuCl2 Cu+Cl2 电解第二十五页，共70页。阳极阳极(yngj)阴极阴极(ynj)氧氧气气(yngq)氢氢气气实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4 实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4 阳极阳极: 4OH- - 4e- =2H2O+O2 阴极阴极: 4H + 4e- = 2H2 变大变大不不变变 加加H2ONa2SO4溶液溶液2H2O 2H2 + O2 电解第二十六页，共70页。阳极阳极(yngj)阴 极阴 极(ynj)氯 气氯 气( l q)氢

24、氢气气实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原NaCl 阳极阳极: 2Cl- - 2e- = Cl 2阴极阴极: 2H + 2e- =H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 电解减小减小增增大大 加加HClNaCl溶液溶液第二十七页，共70页。实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原CuSO4阳 极阳 极(yngj)阴 极阴 极(ynj)氧氧气气铜铜阳极阳极(yngj): 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 阴极：阴极：Cu2+ 2e- = Cu减小减小减小减小 加加CuOCuSO4溶液溶液 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4电

25、解第二十八页，共70页。电解电解(dinji)(dinji)规律及应用规律及应用( (惰性电极惰性电极) )电解水型：含氧酸、强碱、活泼电解水型：含氧酸、强碱、活泼(hu po)金属的含金属的含氧酸盐溶液氧酸盐溶液 （如（如H2SO4、NaOH、Na2SO4等）等）阳极阳极 ： 4OH4e2H2O +O2阴极：阴极： 4H+ +4e2H2 总反应：总反应：2H2O O2 +2H2 电解(dinji)类型分析：类型分析：第二十九页，共70页。电解溶质电解溶质(rngzh)型：无氧酸、不活泼金属的无型：无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液氧酸盐溶液 （如（如HCl、CuCl2等）等） 阳极阳极(yng

26、j)： 2Cl 2eCl2总反应：总反应：2HCl Cl2 + H2 电解电解电解电解(dinji)盐酸：盐酸：阴极：阴极： 2H+ +2e H2 电解电解CuCl2溶液：溶液：阳极：阳极：2Cl- 2e-=Cl2阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu总反应：总反应：CuCl2=Cu+Cl2电解电解第三十页，共70页。电解溶质电解溶质(rngzh)和水型：不活泼金属的含氧和水型：不活泼金属的含氧酸盐酸盐和活泼金属的无氧酸盐（如：和活泼金属的无氧酸盐（如：CuSO4、AgNO3、NaCl）阳极阳极(yngj) ： 4OH4e2H2O +O2阴极阴极(ynj)： 2Cu2+ +4e2Cu总反应：总反应：

27、 2CuSO4 +2H2O 2Cu+O2 +2H2SO4 1、放氧生酸型放氧生酸型 如如CuSO4溶液溶液电解电解阳极阳极 ： 2Cl 2eCl2阴极阴极 ： 2H+ +2e H2 总反应：总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+ Cl2 + H2 2、放氢生碱型放氢生碱型 如如NaCl溶液溶液：电解电解第三十一页，共70页。电解规律电解规律(gul)（惰性电极）（惰性电极）小结小结 阳极阳极(yngj)(yngj)：S2- I- Br- Cl- S2- I- Br- Cl- OH- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- F- 阴极阴极(ynj)(ynj)：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+

28、Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+H+）Al3+Mg2+Na+Al3+Mg2+Na+第三十二页，共70页。 PH变化变化(binhu)： （1）电极附近：阴极：若）电极附近：阴极：若H+放电，放电，PH增大。增大。 阳极：若阳极：若OH-放电，放电，PH减小。减小。 （2）电解质溶液）电解质溶液(rngy)： 若只有若只有H+放电，放电，PH增大。增大。 若只有若只有OH-放电，放电，PH减小。减小。 若若H+ 和和OH-都放电，酸减小、碱增大、盐不变。都放电，酸减小、碱增大、盐不变。 3、复原、复原(f yun)：“出啥出啥加啥加啥”。第三十三页，共70页。 电解质溶液(rng

29、y)用惰性电极电解的示例：电解电解类型类型举举 例例电极反应电极反应溶液溶液PH变化变化溶液溶液复原复原方法方法物质类别物质类别实例实例仅溶仅溶剂水剂水电解电解 仅溶仅溶质电质电 解解 溶质溶质和溶和溶剂都剂都电解电解 含氧酸含氧酸H2SO4强碱强碱(qin jin)NaOH活泼活泼(hu po)金属的含氧金属的含氧酸盐酸盐Na2SO4无氧酸无氧酸HCl阴极阴极:4H+ + 4e- = 2H2阳极阳极:4OH-4e-=O2+2H2O减小减小增大增大不变不变H2O阳极阳极:2Cl- 2e-=Cl2阴极阴极:2H+2e- = H2增大增大HCl不活泼金属不活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐CuCl2阳极

30、阳极:2Cl- 2e- =Cl2阴极阴极:Cu2+2e- = Cu增大增大 CuCl2活泼金属的无活泼金属的无氧酸盐氧酸盐NaCl阳极阳极:2Cl-2e- =Cl2阴极阴极:2H+2e- = H2增大增大HCl不活泼金属不活泼金属的含氧酸盐的含氧酸盐CuSO4阳极阳极:4OH-4e-=O2+2H2O阴极阴极:2Cu2+4e- = 2Cu减小减小CuO放氢生碱放氧生酸第三十四页，共70页。 1、电极反应方程式及电解、电极反应方程式及电解(dinji)总反应方总反应方程式的书写程式的书写(惰性电极，溶液惰性电极，溶液)： H2SO4HClNaOH K2SO4CuCl2CuSO4 NaCl 2、用石

31、墨作电极电解、用石墨作电极电解(dinji)CuCl2、NaCl的混合溶液时，阴极析出的物质是的混合溶液时，阴极析出的物质是_；阳；阳极产物是极产物是_。 3、两极都用银片作电极电解、两极都用银片作电极电解(dinji)AgNO3溶液时，阳极的产物是溶液时，阳极的产物是_；阴极的产物是；阴极的产物是_。第三十五页，共70页。第三十六页，共70页。石墨石墨(shm) (shm) 石墨石墨(shm) (shm) 粗铜粗铜 纯铜纯铜 纯铜纯铜 铁铁CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液(A) (B) (C)第三十七页，共70页。 5、如图所示装置，

32、指出、如图所示装置，指出A、B池的名称池的名称(mngchng)、电极名称、电极名称(mngchng)、电极反、电极反应式、二池应式、二池pH值的变化情况。值的变化情况。第三十八页，共70页。（ A ）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe6.写出下列装置的电极反应式，并判断写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液溶液(rngy)PH值的变化。值的变化。第三十九页，共70页。7.7.如上图所示，通电后如上图所示，通电后A A极上析出极上析出AgAg，对该装置，对该装置(zhungzh)(zhungzh)的有关叙述正确的是的有关叙述正确的

33、是A.PA.P是电源的正极是电源的正极B.FB.F极上发生的反应为：极上发生的反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O24OH- - 4e-=2H2O+O2C.C.电解时，甲、乙、丙三池中，除电解时，甲、乙、丙三池中，除E E、F F两极外，其余电极两极外，其余电极均参加了反应均参加了反应D.D.通电后，甲池的通电后，甲池的PHPH减小，而乙、丙两池溶液的减小，而乙、丙两池溶液的PHPH不变不变B 第四十页，共70页。8.用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，电解一段时间以后，甲、乙两池中溶液的pH值均减小，而在和两极(lingj)，电极产物的物质的量之比为12的是 甲 乙 A B C D甲

34、KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 D第四十一页，共70页。9.为下图所示装置中，为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，都是惰性电极，通电一段时间后，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色极附近溶液呈红色(hngs)。下列说法正确的是。下列说法正确的是AX是正极，是正极，Y是负极是负极BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的PH值逐渐减小值逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的PH值不变值不变a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 第四十二页，共70页。二、电解原理二、电解原理(yunl)的应的应用

35、用1、氯碱工业、氯碱工业(gngy)（电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业（电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业(gngy)）阳极阳极(yngj)：2Cl - 2e- = Cl2阴极：阴极：2H+ + 2e- = H2 总反应：总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2+H2 通电 食盐水中存在的离子：食盐水中存在的离子：Na+ 、Cl- 、 H+ 、OH-离子放电顺序：离子放电顺序：阳离子阳离子 H+ Na+ 阴离子阴离子 Cl- OH-电极反应：电极反应：H+Na+Cl-OH-阴极阴极阳极阳极 氧化反应氧化反应 还原反应还原反应OHHClOHCl222222电解第四十三

36、页，共70页。若电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象若电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象(xinxing)为：为： _ ，两极极板上都有气体产生，如何检验气体，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？的种类？ 阴极附近(fjn)的溶液无色变为红色阳极阳极:产生刺激气体产生刺激气体(qt)使湿润使湿润KI淀粉试纸淀粉试纸变蓝色变蓝色. 阴极阴极: :产生产生无色、无味气体无色、无味气体，附近溶液，附近溶液变为红色变为红色第四十四页，共70页。(2)避免(bmin)生成物H2和Cl2混合,因为: .(1)避免(bmin)Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式: .第一个问题(wnt

37、):Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O混合遇火或遇强光爆炸混合遇火或遇强光爆炸解决解决方法:使用离子交换膜使用离子交换膜电解饱和食盐水必须解决两个主要问题电解饱和食盐水必须解决两个主要问题第四十五页，共70页。（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢阴极：碳钢 阳极：钛阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl、OH离子和气体不能通过离子和气体不能通过)，把电解槽隔，把电解槽隔成阴极室和阳极室。成阴极室和阳极室。 （2）离子交换膜的作用）离子交换膜的作用(zuyng)：a、防止氢气和氯气混合；、防

38、止氢气和氯气混合；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响，而影响氢氧化钠的产量。氢氧化钠的产量。氯碱工业氯碱工业:离子交换膜法制离子交换膜法制(fzh)烧碱烧碱第四十六页，共70页。+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液(rngy)精制精制(jngzh)饱饱和和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量(sholing)NaOH）离子交换膜离子交换膜 阳阳 极极金属钛网金属钛网阴阴 极极碳钢网碳钢网阳阳极极室室阴阴极极室室第四十七页，共70页。提示提示(tsh)：第二个问题第二个问题(wnt)(wnt)：精制食：精制食盐水盐水 由于粗盐中含有

39、泥沙、由于粗盐中含有泥沙、Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何除去这些杂质呢？换膜，那么如何除去这些杂质呢？3、所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个、所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？合理的顺序逐一除杂吗？2、用什么试剂除去、用什么试剂除去Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO421、用什么方法除去泥沙？、用什么方法除去泥沙？电解饱和食盐水必须解决两个电解饱和食盐水必须解决两个(lin )主要问题主要问题第四十八页，共70页。泥沙泥沙(n sh)、Na+、 Cl-

40、、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42-Na+、 Cl-、 .Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-NaNa+ +、 ClCl- -、 MgMg2+2+、 CaCa2+2+、 FeFe3+3+ 、引入引入BaBa2+2+ Na+、 Cl-、 Ca2+ 、 Ba2+ 、引入引入OH-Na+、 Cl-、CO32-、OH-Na+、 Cl-沉降沉降(chnjing)除泥沙除泥沙(n sh)略过量略过量BaCl2 溶液溶液除除SO42-略过量略过量Na2CO3 溶液溶液除除Ca2+. Ba2+ 略过量略过量NaOH 溶液溶液除除Fe3+ , Mg2+ 适量适量HCl溶液溶液调节调节PH

41、 除除CO32- 、OH-第四十九页，共70页。含氯漂白剂含氯漂白剂有机合成、造纸有机合成、造纸玻璃、肥皂玻璃、肥皂纺织、印染纺织、印染有机合成有机合成氯化物合成氯化物合成农药农药金属冶炼金属冶炼有机合成有机合成HCl盐酸盐酸电解电解(dinji)饱和食盐水饱和食盐水以氯碱工业以氯碱工业(gngy)为基础的化工生产为基础的化工生产H2NaOH湿氯气湿氯气湿氢气湿氢气液碱液碱Cl2第五十页，共70页。二、电解原理二、电解原理(yunl)的应的应用用2、电镀（在某些金属、电镀（在某些金属(jnsh)表面镀上一薄层其他金属表面镀上一薄层其他金属(jnsh)或合金或合金的方法）的方法）电镀铜原理电镀铜

42、原理铜片铜片待镀件待镀件硫酸铜溶液硫酸铜溶液阳极阳极(yngj)：镀层金属：镀层金属阴极：待镀金属制品阴极：待镀金属制品电镀液：含有镀层金电镀液：含有镀层金属的电解质属的电解质实质：阳极实质：阳极(yngj)参加反参加反应的电解应的电解电镀铜电镀铜、电镀的特点、电镀的特点电解液的组成和浓度保持不变电解液的组成和浓度保持不变第五十一页，共70页。3 3、粗铜的电解、粗铜的电解(dinji)(dinji)精炼精炼+纯铜纯铜粗铜粗铜CuSO4溶液溶液三、电解原理三、电解原理(yunl)的应的应用用问问:电解电解(dinji)完完后后,CuSO4溶液的浓度溶液的浓度有何变化？有何变化？阳极：阳极： Z

43、n-2e- = Zn2+Fe -2e- = Fe2+Ni -2e- = Ni2+Cu-2e- = Cu2+ Zn Fe Ni CuAg Au 阴极阴极: Cu2+ + 2e- = Cu阳极泥阳极泥阳极泥阳极泥: 相对不活泼的金属相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽以单质的形式沉积在电解槽底底,形成阳极泥形成阳极泥第五十二页，共70页。第五十三页，共70页。电解精炼电解精炼(jnglin)铜原理：铜原理：粗铜的溶解粗铜的溶解(rngji)与纯铜的生成：与纯铜的生成：阳极阳极(yngj)（粗铜）：（粗铜）：Cu 2e- = Cu2+阴极（纯铜）：阴极（纯铜）： Cu2+ + 2e- = Cu比

44、铜活泼的金属：比铜活泼的金属：Zn、Fe、Ni只溶解，不析出；只溶解，不析出；比铜不活泼的金属：比铜不活泼的金属：Au、Pt不溶解，而以单质沉积形不溶解，而以单质沉积形成阳极泥；成阳极泥；电解质溶液中电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变（略小）。的浓度基本不变（略小）。第五十四页，共70页。制取金属钠制取金属钠电解熔融电解熔融(rngrng)状态的氯化钠。状态的氯化钠。阳极阳极(yngj)：2Cl - 2e- = Cl2阴极阴极(ynj)：2Na+ + 2e- = 2Na总反应：总反应：2NaCl(熔融熔融) 2Na + Cl2 通电 4 4、电冶金、电冶金 由于电解是最强有力的氧化还原手段，

45、所以电解由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解法是冶炼金属的一种重要的方法。对于冶炼像法是冶炼金属的一种重要的方法。对于冶炼像Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属，这样活泼的金属，电解法电解法几乎是唯几乎是唯一可行的工业方法。一可行的工业方法。第五十五页，共70页。第五十六页，共70页。4、电冶金（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属、电冶金（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属(jnsh)的的方法）方法）制取金属制取金属(jnsh)铝铝电解熔融电解熔融(rngrng)状态的状态的氧化铝。氧化铝。阳极：阳极：6O 2- 12e- = 3O2阴极：阴极：4Al 3+ + 12e- = 4Al

46、总反应：总反应：2Al2O3(熔融熔融) 4Al + 3O2 通电 冰晶石助熔剂：冰晶石（助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）六氟合铝酸钠）阳极材料阳极材料(碳碳)和熔融氧化铝需要定期补充和熔融氧化铝需要定期补充思考思考:工业上为什么用电解熔融工业上为什么用电解熔融氧氧化铝的方法冶炼铝而不用化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3?AlClAlCl3 3为分子晶体，在融融状态下不电离，不导电，不能被电解。为分子晶体，在融融状态下不电离，不导电，不能被电解。第五十七页，共70页。冶炼冶炼(ylin)铝设铝设备图备图阳极阳极C电解质电解质烟罩烟罩熔融熔融态铝态铝钢壳钢壳钢导电棒钢导电棒阴极阴极C

47、耐火材耐火材料料第五十八页，共70页。电解电解(dinji)池、电解池、电解(dinji)精炼池、电镀精炼池、电镀池的比较池的比较电解池电解池电解精炼池电解精炼池电镀池电镀池定义定义形成形成条件条件电极电极名称名称电极电极反应反应将电能将电能(dinnng)转变成化转变成化学能的装置。学能的装置。应用电解原理在某些金应用电解原理在某些金属属(jnsh)表面镀上一层表面镀上一层其它金属其它金属(jnsh)的装置。的装置。两电极接直流电源两电极接直流电源电极插人电解质溶液电极插人电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路镀层金属接电源正极待镀镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极金属接电源负极电镀液须含有镀

48、层金属电镀液须含有镀层金属的离子的离子阳极：电源正极相连阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阴极：电源负极相连阳极：镀层金属；阳极：镀层金属；阴极：镀件阴极：镀件阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应应用电解原理将不纯应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。的金属提纯的装置。不纯金属接电源正极纯不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极的金属接电源负极电解质溶液须待提纯电解质溶液须待提纯金属的离子金属的离子阳极：不纯金属；阳极：不纯金属；阴极：纯金属阴极：纯金属阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应第五十九页，共

49、70页。思考思考(sko)：原电池、电解池、电镀池判断：原电池、电解池、电镀池判断： 若无外接电源，可能是原电池，然后依据若无外接电源，可能是原电池，然后依据(yj)原电池的形成条件分析判定。原电池的形成条件分析判定。 若有外接电源，可能是电解池或电镀池。若有外接电源，可能是电解池或电镀池。当电解质溶液为阳极金属离子的溶液，则为电镀池，当电解质溶液为阳极金属离子的溶液，则为电镀池，其余情况为电解池。其余情况为电解池。第六十页，共70页。练习练习(linx)v1 1、分析、分析(fnx)(fnx)下图，哪个是原电池，哪下图，哪个是原电池，哪个是电解池。个是电解池。第六十一页，共70页。2：在在4

50、0mL 0.2mol/L40mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解极，通电电解( (不考虑水分蒸发不考虑水分蒸发) )，则：，则： 若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶若两极均为铜片，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如果两极均为铜片且不考虑H H+ +在阴极上放电在阴极上放电当电路中有当电路中有0.01mol0.01mol电子通过时，阴极增重电子通过时，阴极增重 g g，阴极上的电极反应式是阴极上的电极反应式是 。不变不变0.32gZn Zn 2e2eZnZn2+2+Cu2+ +2eCu （4 4）若两极）若两极(lingj)(lingj)均为碳棒，阴极增重均为碳棒，阴极增重1.28g,1.28g,阳极生成其他的体积阳极生成其他的体积（假设溶液的体积（假设溶液的体积不变）不变）2第六十二页，共70页。基本(jbn)作业：v1、电解饱和(boh)