版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、第四章第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)第三節(jié) 電解池電解池人教版選修人教版選修4 4 化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)原理復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧原電池:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。原電池:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。想一想:構(gòu)成原電想一想:構(gòu)成原電池的條件是什么池的條件是什么?ZnCuCuCl2溶液溶液ee兩個(gè)活性不同的電極兩個(gè)活性不同的電極電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液(一般與活潑性強(qiáng)一般與活潑性強(qiáng)的電極能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的電極能發(fā)生氧化還原反應(yīng))形成閉合回路形成閉合回路 (4) (4)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧問一問:原電池的問一問:原電池的電極如何判斷電極如何判斷?ZnCuCuCl2
2、溶液溶液ee負(fù)極負(fù)極正極正極較活潑金較活潑金屬屬較不活潑金屬較不活潑金屬或非金屬或非金屬電子流出電子流出電子流入電子流入陰離子流陰離子流向向陽(yáng)離子流向陽(yáng)離子流向氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)聯(lián)想聯(lián)想*質(zhì)疑質(zhì)疑 G Zn Cu CCCuCl2溶液溶液負(fù)極:負(fù)極:正極:正極:電池總反應(yīng):電池總反應(yīng):CuCl2溶液溶液如果把兩根石墨棒作電極插入如果把兩根石墨棒作電極插入CuCl2 溶液中,外接直流電源,溶液中,外接直流電源,這還是原電池裝置嗎?這還是原電池裝置嗎?復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧寫一寫:原電池的寫一寫:原電池的電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式?Zn 2e- = Zn2+Cu2+ 2e- = CuZn+Cu2+
3、 = Zn2+CuCuCl2溶液在電流的作用下發(fā)生了溶液在電流的作用下發(fā)生了化學(xué)變化,分解生成了化學(xué)變化,分解生成了Cu和和Cl2一、電解原理一、電解原理(以電解氯化銅為例)(以電解氯化銅為例)用惰性用惰性(石墨石墨)電極電解氯化銅溶液電極電解氯化銅溶液陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極氯氯氣氣銅銅CuCl2溶液溶液有氣泡,氣體有刺有氣泡,氣體有刺激性氣味,并能使激性氣味,并能使 濕潤(rùn)的濕潤(rùn)的KI-淀淀 粉試紙變藍(lán)粉試紙變藍(lán)碳棒上有一層紅色碳棒上有一層紅色的物質(zhì)析出的物質(zhì)析出現(xiàn)象現(xiàn)象 陰極:陰極: 陽(yáng)極:陽(yáng)極:銅銅Cl2 結(jié)論:結(jié)論:電解氯化銅溶液微觀模擬電解氯化銅溶液微觀模擬實(shí)驗(yàn)分析:實(shí)驗(yàn)分析:第三節(jié)第三節(jié)
4、電解池電解池一、電解原理一、電解原理1、電解:、電解: 使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。2、電解池(、電解池(電解槽電解槽):):把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置注意:注意:電流必須是電流必須是直流直流而不是交流。而不是交流。 熔融態(tài)熔融態(tài)的電解質(zhì)也能被電解。的電解質(zhì)也能被電解?!舅伎妓伎? 1】電解池的兩極是怎樣確定的?】電解池的兩極是怎樣確定的? 、兩個(gè)電極及電極反應(yīng)、兩個(gè)電極及電極反應(yīng)陰極陰極:與電源:與電源負(fù)極負(fù)極相連相連電子流進(jìn)電子流進(jìn)還原還原反應(yīng)反應(yīng)陽(yáng)極陽(yáng)極:與電源:與電源正極正極相
5、連相連電子流出電子流出氧化氧化反應(yīng)反應(yīng)、兩個(gè)電極的確定及電極反應(yīng)、兩個(gè)電極的確定及電極反應(yīng)eeCCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極Cu2+2e-Cu (還原反應(yīng))(還原反應(yīng))2Cl- -2e- Cl2 (氧化反應(yīng))(氧化反應(yīng))、兩個(gè)電極的類型:、兩個(gè)電極的類型:惰性電極惰性電極(鉑、金、石墨鉑、金、石墨):僅僅導(dǎo)電,不參與反應(yīng)僅僅導(dǎo)電,不參與反應(yīng)活性電極活性電極(除鉑、金外的金屬除鉑、金外的金屬):既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)惰性電極與活性電極惰性電極與活性電極【思考思考2 2】形成電解池的條件是什么?】形成電解池的條件是什么? CuCuCuCl2溶液溶液陰極
6、陰極陽(yáng)極陽(yáng)極CCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極陰極:陰極:Cu2+2e-Cu 陽(yáng)極:陽(yáng)極:2Cl- -2e- Cl2 陰極:陰極:Cu2+2e-Cu 陽(yáng)極:陽(yáng)極:Cu - 2e- Cu2 +4、形成電解池的條件、形成電解池的條件eeCCCuCl2溶液溶液與電源相連的兩個(gè)電極與電源相連的兩個(gè)電極電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)溶液或熔化的 電解質(zhì)電解質(zhì)形成閉合回路形成閉合回路陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極【思考思考3 3】在電解過程中,電子、離子】在電解過程中,電子、離子是如何形成閉合回路的?是如何形成閉合回路的? 電子的流向電子的流向: : 電子從外加電電子從外加電源的負(fù)極流出,流到電解源的負(fù)極流出,流到電解池
7、的陰極,再?gòu)年?yáng)極流回池的陰極,再?gòu)年?yáng)極流回電源正極。電源正極。(注意:電子(注意:電子只在外電路定向移動(dòng),不只在外電路定向移動(dòng),不能從溶液中移動(dòng))能從溶液中移動(dòng))離子定向移動(dòng)的方向離子定向移動(dòng)的方向: : 陽(yáng)離子陽(yáng)離子向向陰極陰極移動(dòng)移動(dòng), , 陰離子陰離子向向陽(yáng)極陽(yáng)極移動(dòng)。移動(dòng)。【思考思考4 4】電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)是什么?】電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)是什么? eeCCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極5、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì) 對(duì)電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))通電時(shí),對(duì)電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))通電時(shí),電電子子從電源的從電源的負(fù)極負(fù)極沿導(dǎo)線流入電解池的沿導(dǎo)線流入電解池的陰極陰
8、極,電,電解質(zhì)的解質(zhì)的陽(yáng)離子陽(yáng)離子移向移向陰極陰極得電子發(fā)生得電子發(fā)生還原反應(yīng)還原反應(yīng);電解質(zhì)的電解質(zhì)的陰離子陰離子移向移向陽(yáng)極陽(yáng)極失去電子(有的是組失去電子(有的是組成成陽(yáng)極的金屬原子陽(yáng)極的金屬原子失去電子)發(fā)生失去電子)發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng),電子電子從電解池的從電解池的陽(yáng)極流出陽(yáng)極流出,并沿導(dǎo)線流回,并沿導(dǎo)線流回電源電源的正極的正極。這樣,電流就依靠電解質(zhì)溶液(或熔。這樣,電流就依靠電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))里陰、陽(yáng)離子的定向移動(dòng)而通過融態(tài)電解質(zhì))里陰、陽(yáng)離子的定向移動(dòng)而通過溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì)),所以電解質(zhì)溶液溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì)),所以電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))的(或熔融態(tài)電解質(zhì))
9、的導(dǎo)電過程導(dǎo)電過程,就是電解質(zhì),就是電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))的溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))的電解過程。電解過程。【思考思考5 5】如何書寫電極反應(yīng)方程式和總方程式?】如何書寫電極反應(yīng)方程式和總方程式?通式通式陰極:陰極:氧化劑氧化劑ne-=還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物陽(yáng)極:陽(yáng)極:還原劑還原劑ne-=氧化產(chǎn)物氧化產(chǎn)物總電解反應(yīng)式:總電解反應(yīng)式:陰陽(yáng)極反應(yīng)式相加所得的式子陰陽(yáng)極反應(yīng)式相加所得的式子(考慮電子守恒考慮電子守恒)、電極反應(yīng)式的書寫:、電極反應(yīng)式的書寫:(以電解(以電解CuCl2 為例)為例)eeCCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極陽(yáng)離子移向陰極放電,陽(yáng)離子移向陰極放電,陰離子移向陽(yáng)極放電陰離子移向
10、陽(yáng)極放電陰極陰極:Cu2+2e-Cu 還原反應(yīng)還原反應(yīng)陽(yáng)極陽(yáng)極:2Cl- -2e- Cl2 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)總反應(yīng)式:總反應(yīng)式: CuCl2 Cu+Cl2 電解電解加加CuCl2溶液溶液變小變小【思考思考6 6】電解后氯化銅的濃度如何變化?】電解后氯化銅的濃度如何變化?【思考思考7 7】若要使電解質(zhì)溶液復(fù)原,怎么辦?】若要使電解質(zhì)溶液復(fù)原,怎么辦?【思考思考8 8】什么叫放電?】什么叫放電?【思考思考9】為什么】為什么Cu2+、Cl-放電,而不是放電,而不是 H+和和OH-? 【思考思考1010】陰陽(yáng)離子的放電順序是什么?】陰陽(yáng)離子的放電順序是什么?、離子放電順序:、離子放電順序: 無(wú)論是惰性
11、電極還是活性電極都不參無(wú)論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離子。與電極反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離子。陽(yáng)離子在陰極上放電順序是:陽(yáng)離子在陰極上放電順序是:陰極陰極: : 活性材料作電極時(shí):活性材料作電極時(shí):金屬在陽(yáng)極失金屬在陽(yáng)極失電子被氧化成陽(yáng)離子進(jìn)人溶液,陰離子不容電子被氧化成陽(yáng)離子進(jìn)人溶液,陰離子不容易在電極上放電。易在電極上放電。 用惰性電極用惰性電極(Pt(Pt、AuAu、石墨、鈦等、石墨、鈦等) )時(shí):時(shí):溶液中陰離子的放電順序是:溶液中陰離子的放電順序是:陽(yáng)極陽(yáng)極:【思考思考1111】電解氯化銅溶液時(shí),溶液中】電解氯化銅溶液時(shí),溶液中CuCu2 2和
12、和ClCl放電基本完畢后,電解過程是否也就停止了呢?放電基本完畢后,電解過程是否也就停止了呢? 溶液中溶液中Cu2+和和Cl放電完畢后,原溶液變?yōu)榧兎烹娡戤吅?,原溶液變?yōu)榧兯?,此時(shí),在純水中存在水,此時(shí),在純水中存在H+和和OH, H+在陰極放在陰極放電,電,OH在陽(yáng)極放電,實(shí)際上是電解水的過程,在陽(yáng)極放電,實(shí)際上是電解水的過程,所以:所以:陰極:陰極:4H+ + 4e- = 2H2 陽(yáng)極:陽(yáng)極:4OH-4e- = 2H2O + O2 總反應(yīng):總反應(yīng):2H2O = 2H2 + O2 【思考思考1212】在電解氯化銅溶液的裝置中,若把電解】在電解氯化銅溶液的裝置中,若把電解質(zhì)換成氯化鈉,其結(jié)果又
13、如何呢?寫出電極反應(yīng)。質(zhì)換成氯化鈉,其結(jié)果又如何呢?寫出電極反應(yīng)。電解電解(1)溶液中所含陽(yáng)離子:)溶液中所含陽(yáng)離子:H+、Na+, 放電順序:放電順序:H+ Na+ 陰陰 極:極:2H+ + 2e = H2 (2)溶液中所含陰離子:)溶液中所含陰離子:OH、Cl, 放電順序:放電順序:Cl OH 陽(yáng)陽(yáng) 極:極:2Cl 2e = Cl2 總反應(yīng):總反應(yīng): 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2 【思考思考1313】氯化鈉溶液換成熔融的氯化鈉,】氯化鈉溶液換成熔融的氯化鈉,其結(jié)果又如何呢?寫出電極反應(yīng)。其結(jié)果又如何呢?寫出電極反應(yīng)。電解電解 熔融的氯化鈉中有熔融的氯化鈉中
14、有Na+和和Cl ,Na+在在陰極放電生成金屬鈉,陰極放電生成金屬鈉,Cl在陽(yáng)極放電生成在陽(yáng)極放電生成氯氣。氯氣。陰極陰極:2Na+ +2e- = 2Na (氧化反應(yīng))(氧化反應(yīng))陽(yáng)極陽(yáng)極:2Cl- -2e- = Cl2 (還原反應(yīng))(還原反應(yīng)) 2NaCl(熔融熔融) 2Na+Cl2 電解電解陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極氯氯氣氣鈉鈉熔融熔融NaCl 【思考思考1414】分析電解反應(yīng)(用惰性電極時(shí))】分析電解反應(yīng)(用惰性電極時(shí))的一般思路是什么?的一般思路是什么? 總式:總式:小結(jié)小結(jié)1:分析電解反應(yīng)分析電解反應(yīng)(用惰性電極時(shí)用惰性電極時(shí))的一般思路:的一般思路:明確溶液中存在哪些離子明確溶液中存在哪些離
15、子根據(jù)陽(yáng)極氧化、陰極還原以及氧化性、根據(jù)陽(yáng)極氧化、陰極還原以及氧化性、還原性相對(duì)強(qiáng)弱判斷反應(yīng)的離子先后,還原性相對(duì)強(qiáng)弱判斷反應(yīng)的離子先后,最后分析得出產(chǎn)物最后分析得出產(chǎn)物陰陽(yáng)兩極附近有哪些離子陰陽(yáng)兩極附近有哪些離子【思考思考1515】電解池與原電池有哪些異同呢?】電解池與原電池有哪些異同呢? 【思考思考1616】電解池有什么規(guī)律?】電解池有什么規(guī)律? 電解池電解池能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換離子的遷移離子的遷移方向方向發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極的電極 發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)的電極的電極反應(yīng)能否自發(fā)反應(yīng)能否自發(fā) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能陽(yáng)極(接電源正極)陽(yáng)極(接電源正極)陰極(接電源負(fù)極)陰極
16、(接電源負(fù)極)陰離子向陽(yáng)極遷移陰離子向陽(yáng)極遷移陽(yáng)離子向陰極遷移陽(yáng)離子向陰極遷移原電池原電池化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能負(fù)極負(fù)極正極正極陰離子向負(fù)極遷移陰離子向負(fù)極遷移陽(yáng)離子向正極遷移陽(yáng)離子向正極遷移相同點(diǎn)相同點(diǎn)(從原理分析從原理分析)都是氧化還原反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)小結(jié)小結(jié)2:原電池與電解池的比較原電池與電解池的比較:不自發(fā)不自發(fā)自發(fā)自發(fā)小結(jié)小結(jié)3:電解規(guī)律電解規(guī)律陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極氯氯氣氣銅銅實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原CuCl2 陽(yáng)極:陽(yáng)極:2Cl-2 e- =Cl2陰極:陰極:Cu2+ 2e-=2Cu減小減小增大增大CuCl2CuCl2溶液溶液 CuCl2 Cu+
17、Cl2 電解陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極氧氧氣氣氫氫氣氣實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原Na2SO4 實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原Na2SO4 陽(yáng)極陽(yáng)極: 4OH- - 4e- =2H2O+O2陰極陰極: 4H + 4e- = 2H2變大變大不不變變 加加H2ONa2SO4溶液溶液2H2O 2H2 + O2電解電解陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極氯氯氣氣氫氫氣氣實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原NaCl 陽(yáng)極陽(yáng)極: 2Cl- - 2e- = Cl 2陰極陰極: 2H + 2e- =H22NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 電解電解減小減小增增大大 加加
18、HClNaCl溶液溶液實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng)濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原CuSO4陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極氧氧氣氣銅銅陽(yáng)極陽(yáng)極: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2陰極陰極:Cu2+ 2e- = Cu減小減小減小減小 加加CuOCuSO4溶液溶液 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4電解電解電解規(guī)律(惰性電極)小結(jié)電解規(guī)律(惰性電極)小結(jié) 陽(yáng)極:陽(yáng)極:S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- 與與區(qū):電解本身型區(qū):電解本身型 如如CuClCuCl2 2 、HClHCl與與區(qū):放氫生堿型區(qū):放氫生堿型 如如NaCl與與區(qū):放氧生酸型區(qū):放氧生酸型 如如CuS
19、O4、AgNO3與與區(qū):電解水型區(qū):電解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH陰極:陰極:Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+(H+)Al3+Mg2+Na+ 電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例:電解電解類型類型舉舉 例例電極反應(yīng)電極反應(yīng)溶液溶液PH變化變化溶液溶液復(fù)原復(fù)原方法方法物質(zhì)類別物質(zhì)類別實(shí)例實(shí)例電解電解水水 電解電解溶溶質(zhì)質(zhì) 溶質(zhì)溶質(zhì)和水和水都都電解電解 含氧酸含氧酸H2SO4強(qiáng)堿強(qiáng)堿NaOH活潑金屬的活潑金屬的含氧酸鹽含氧酸鹽Na2SO4無(wú)氧酸無(wú)氧酸HCl陰極陰極:4H+ + 4e- = 2H2陽(yáng)極陽(yáng)極:4OH-4e-=O2+2H2
20、O減小減小增大增大不變不變H2O陽(yáng)極陽(yáng)極:2Cl- 2e-=Cl2陰極陰極:2H+2e- = H2增大增大HCl不活潑金屬不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽的無(wú)氧酸鹽CuCl2陽(yáng)極陽(yáng)極:2Cl- 2e- =Cl2陰極陰極:Cu2+2e- = Cu增大增大 CuCl2活潑金屬的活潑金屬的無(wú)氧酸鹽無(wú)氧酸鹽NaCl陽(yáng)極陽(yáng)極:2Cl-2e- =Cl2陰極陰極:2H+2e- = H2增大增大 HCl不活潑金屬不活潑金屬的含氧酸鹽的含氧酸鹽CuSO4陽(yáng)極陽(yáng)極:4OH-4e-=O2+2H2O陰極陰極:2Cu2+4e- = 2Cu減小減小CuO放氫生堿放氧生酸 1、電極反應(yīng)方程式及電解總反應(yīng)方程式的書、電極反應(yīng)方程式及電解
21、總反應(yīng)方程式的書寫寫(惰性電極,溶液惰性電極,溶液): H2SO4HCl NaOH K2SO4CuCl2 CuSO4 NaCl KMnO4 2、用石墨作電極電解、用石墨作電極電解CuCl2、NaCl的混合溶的混合溶液時(shí),陰極析出的物質(zhì)是液時(shí),陰極析出的物質(zhì)是_;陽(yáng)極產(chǎn)物是;陽(yáng)極產(chǎn)物是_。 3、兩極都用銀片作電極電解、兩極都用銀片作電極電解AgNO3溶液時(shí),溶液時(shí),陽(yáng)極的產(chǎn)物是陽(yáng)極的產(chǎn)物是_;陰極的產(chǎn)物是;陰極的產(chǎn)物是_。CuCl2Ag+Ag石墨石墨 石墨石墨 粗銅粗銅 純銅純銅 純銅純銅 鐵鐵CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液(A) (B
22、) (C) 5、如圖所示裝置,指出、如圖所示裝置,指出A、B池的名稱、電極名池的名稱、電極名稱、電極反應(yīng)式、二池稱、電極反應(yīng)式、二池pH值的變化情況。值的變化情況。原電池原電池電解池電解池陽(yáng)極陽(yáng)極:4OH-4e-=O2+2H2O陰極陰極:2Cu2+4e- = 2Cu負(fù)極負(fù)極:Zn 2e- = Zn2+正極正極:2H+ + 2e- = H2-+陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極PH增大增大PH減小減小6.6.如上圖所示,通電后如上圖所示,通電后A A極上析出極上析出AgAg,對(duì)該裝置的有關(guān),對(duì)該裝置的有關(guān)敘述正確的是敘述正確的是A.PA.P是電源的正極是電源的正極B.FB.F極上發(fā)生的反應(yīng)為:極上發(fā)生的反應(yīng)為:4
23、OH4OH- - - 4e- 4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.電解時(shí),甲、乙、丙三池中,除電解時(shí),甲、乙、丙三池中,除E E、F F兩極外,其余電兩極外,其余電極均參加了反應(yīng)極均參加了反應(yīng)D.D.通電后,甲池的通電后,甲池的PHPH減小,而乙、丙兩池溶液的減小,而乙、丙兩池溶液的PHPH不變不變B 7.用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的水溶液,用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的水溶液,電解一段時(shí)間以后,甲、乙兩池中溶液的電解一段時(shí)間以后,甲、乙兩池中溶液的pH值均減小,而在值均減小,而在和和兩極,電極產(chǎn)物兩極,電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為的物質(zhì)的量之比為12的是的是 甲 乙 A B C
24、D 甲甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4 乙乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 D8.為下圖所示裝置中,為下圖所示裝置中,a、b都是惰性電極,都是惰性電極,通電一段時(shí)間后,通電一段時(shí)間后,b極附近溶液呈紅色。下極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是列說法正確的是AX是正極,是正極,Y是負(fù)極是負(fù)極BX是負(fù)極,是負(fù)極,Y是正極是正極CCuSO4溶液的溶液的PH值逐漸增大值逐漸增大DCuSO4溶液的溶液的PH值不變值不變a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液A二、電解原理的應(yīng)用二、電解原理的應(yīng)用1、氯堿工業(yè)(、氯堿工業(yè)(電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水以
25、制造燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè))以制造燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè))陽(yáng)極:陽(yáng)極:2Cl - 2e- Cl2陰極:陰極:2H+ + 2e- H2 總反應(yīng):總反應(yīng):2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2+H2 通電 食鹽水中存在的離子:食鹽水中存在的離子:Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-離子放電順序:離子放電順序:陽(yáng)離子陽(yáng)離子 H+ Na+ 陰離子陰離子 Cl- OH-電極反應(yīng):電極反應(yīng):H+Na+Cl-OH-陰極陰極陽(yáng)極陽(yáng)極氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) OHHClOHCl222222電解還原反應(yīng)還原反應(yīng) 若電解前向溶液中滴加酚酞,通電后現(xiàn)象為:若電解前向溶液中滴加酚酞,通電后現(xiàn)象為: _ ,兩極極板上都有氣,兩
26、極極板上都有氣體產(chǎn)生,如何檢驗(yàn)氣體的種類?體產(chǎn)生,如何檢驗(yàn)氣體的種類? 陰極附近的溶液無(wú)色變?yōu)殛帢O附近的溶液無(wú)色變?yōu)榧t色紅色陽(yáng)極陽(yáng)極: :產(chǎn)生刺激性氣味的氣體使?jié)駶?rùn)產(chǎn)生刺激性氣味的氣體使?jié)駶?rùn)KIKI淀粉試淀粉試 紙變藍(lán)色。紙變藍(lán)色。 陰極陰極: :產(chǎn)生無(wú)色、無(wú)味氣體。產(chǎn)生無(wú)色、無(wú)味氣體。應(yīng)用二應(yīng)用二(2)避免生成物H2和Cl2混合,因?yàn)? .(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會(huì)反應(yīng),使產(chǎn)品不純,反應(yīng)方程式: .第一個(gè)問題:Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸解決解決方法:使用離子交換膜使用離子交換膜電解飽和食鹽水必須解決兩個(gè)主要問
27、題電解飽和食鹽水必須解決兩個(gè)主要問題(1)生產(chǎn)設(shè)備名稱:)生產(chǎn)設(shè)備名稱:離子交換膜電解槽離子交換膜電解槽陰極:碳鋼陰極:碳鋼 陽(yáng)極:鈦陽(yáng)極:鈦陽(yáng)離子交換膜:只允許陽(yáng)離子通過陽(yáng)離子交換膜:只允許陽(yáng)離子通過(Cl、OH離子和氣體不能通過離子和氣體不能通過),把電解槽隔成陰,把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。極室和陽(yáng)極室。 (2)離子交換膜的作用:)離子交換膜的作用:a、防止氫氣和氯氣混合;、防止氫氣和氯氣混合;b、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成 ,而影響,而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。氫氧化鈉的產(chǎn)量。氯堿工業(yè)氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿+Cl2Cl2ClH2Na+H+O
28、H淡鹽水淡鹽水NaOH溶液溶液精制飽和精制飽和NaCl溶液溶液H2O(含少量(含少量NaOH)離子交換膜離子交換膜 陽(yáng)陽(yáng) 極極金屬鈦網(wǎng)金屬鈦網(wǎng)陰陰 極極碳鋼網(wǎng)碳鋼網(wǎng)陽(yáng)陽(yáng)極極室室陰陰極極室室提示:提示:第二個(gè)問題:第二個(gè)問題:精制食鹽水精制食鹽水 由于粗鹽中含有泥沙、由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42等雜質(zhì),會(huì)在堿液中形成沉淀從而損壞離子等雜質(zhì),會(huì)在堿液中形成沉淀從而損壞離子交換膜,那么如何除去這些雜質(zhì)呢?交換膜,那么如何除去這些雜質(zhì)呢?3、所有試劑只有過量才能除盡,你能設(shè)計(jì)一個(gè)、所有試劑只有過量才能除盡,你能設(shè)計(jì)一個(gè)合理的順序逐一除雜嗎?合理的順序逐一除雜嗎?2、
29、用什么試劑除去、用什么試劑除去Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO421、用什么方法除去泥沙?、用什么方法除去泥沙?電解飽和食鹽水必須解決兩個(gè)主要問題電解飽和食鹽水必須解決兩個(gè)主要問題泥沙泥沙、Na+、 Cl-、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-沉降沉降除泥沙除泥沙略過量略過量B
30、aCl2 溶液溶液除除SO42-略過量略過量Na2CO3 溶液溶液除除Ca2+. Ba2+ 略過量略過量NaOH 溶液溶液除除Fe3+ , Mg2+ 適量適量HCl溶液溶液調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)PH 除除CO32- 、OH-含氯漂白劑含氯漂白劑有機(jī)合成、造紙有機(jī)合成、造紙玻璃、肥皂玻璃、肥皂紡織、印染紡織、印染有機(jī)合成有機(jī)合成氯化物合成氯化物合成農(nóng)藥農(nóng)藥金屬冶煉金屬冶煉有機(jī)合成有機(jī)合成HCl鹽酸鹽酸電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水以氯堿工業(yè)為基礎(chǔ)的化工生產(chǎn)以氯堿工業(yè)為基礎(chǔ)的化工生產(chǎn)H2NaOH濕氯氣濕氯氣濕氫氣濕氫氣液堿液堿Cl2二、電解原理的應(yīng)用二、電解原理的應(yīng)用2、電鍍(在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合
31、、電鍍(在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合 金的方法)金的方法)陽(yáng)極:陽(yáng)極:鍍層金屬鍍層金屬陰極:陰極:待鍍金屬制品待鍍金屬制品電鍍液:電鍍液:含有鍍層金含有鍍層金屬的電解質(zhì)屬的電解質(zhì)實(shí)質(zhì):陽(yáng)極參加反應(yīng)的電解實(shí)質(zhì):陽(yáng)極參加反應(yīng)的電解陽(yáng)極:陽(yáng)極:鍍層金屬(純銅板)鍍層金屬(純銅板)陰極:陰極:待鍍金屬制品待鍍金屬制品電鍍液:電鍍液:含有鍍層金含有鍍層金 屬的電解質(zhì)(硫酸銅溶液)屬的電解質(zhì)(硫酸銅溶液)電鍍銅電鍍銅陽(yáng)極陽(yáng)極:Cu 2e- = Cu2+陰極陰極:Cu2+ +2e- = Cu電鍍銅原理電鍍銅原理銅片銅片待鍍件待鍍件硫酸銅溶液硫酸銅溶液陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極3 3、粗銅的電解精煉、粗銅的電解
32、精煉+純銅純銅粗銅粗銅CuSO4溶液溶液三、電解原理的應(yīng)用三、電解原理的應(yīng)用問問:電解完后電解完后,CuSO4溶溶液的濃度有何變化?液的濃度有何變化?陽(yáng)極:陽(yáng)極: Zn-2e- = Zn2+Fe -2e- = Fe2+Ni -2e- = Ni2+Cu-2e- = Cu2+ Zn Fe Ni CuAg Au 陰極陰極: Cu2+ + 2e- = Cu陽(yáng)極泥陽(yáng)極泥陽(yáng)極泥陽(yáng)極泥: 相對(duì)不活潑的金相對(duì)不活潑的金屬以單質(zhì)的形式沉積在電屬以單質(zhì)的形式沉積在電解槽底解槽底,形成陽(yáng)極泥形成陽(yáng)極泥電解精煉銅原理:電解精煉銅原理:粗銅的溶解與純銅的生成:粗銅的溶解與純銅的生成:陽(yáng)極(粗銅):陽(yáng)極(粗銅):Cu 2
33、e- = Cu2+陰極(純銅):陰極(純銅): Cu2+ + 2e- = Cu比銅活潑的金屬:比銅活潑的金屬:Zn、Fe、Ni只溶解,不析出;只溶解,不析出;比銅不活潑的金屬:比銅不活潑的金屬:Au、Pt不溶解,而以單質(zhì)沉不溶解,而以單質(zhì)沉積形成陽(yáng)極泥;積形成陽(yáng)極泥;電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)溶液中CuSO4的濃度基本不變(略小)。的濃度基本不變(略?。?。制取金屬鈉制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。陽(yáng)極:陽(yáng)極: 2Cl - 2e- = Cl2陰極:陰極: 2Na+ + 2e- = 2Na總反應(yīng):總反應(yīng):2NaCl(熔融熔融) 2Na + Cl2 通電 4 4、電冶金、電冶金 由于電
34、解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,所以電解由于電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段,所以電解法是冶煉金屬的一種重要的方法。對(duì)于冶煉像法是冶煉金屬的一種重要的方法。對(duì)于冶煉像Na、Ca、Mg、Al這樣活潑的金屬,這樣活潑的金屬,電解法電解法幾乎幾乎是唯一可行的工業(yè)方法。是唯一可行的工業(yè)方法。4、電冶金、電冶金(使用電解法冶煉像鈉、鎂、鋁等活潑金屬的(使用電解法冶煉像鈉、鎂、鋁等活潑金屬的方法)方法)制取金屬鋁制取金屬鋁電解熔融狀態(tài)的電解熔融狀態(tài)的氧氧化鋁?;X。陽(yáng)極:陽(yáng)極:6O 2- 12e- = 3O2陰極:陰極:4Al 3+ + 12e- = 4Al總反應(yīng):總反應(yīng):2Al2O3(熔融熔融) 4Al + 3
35、O2 通電 冰晶石助熔劑:冰晶石(助熔劑:冰晶石(Na3AlF6 六氟合鋁酸鈉)六氟合鋁酸鈉)陽(yáng)極材料陽(yáng)極材料(碳碳)和熔融氧化鋁需要定期補(bǔ)充和熔融氧化鋁需要定期補(bǔ)充思考思考:工業(yè)上為什么用電解熔融工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁氧化鋁的方法冶煉鋁而的方法冶煉鋁而不用不用AlCl3?AlClAlCl3 3為分子晶體,在融融狀態(tài)下不電離,不導(dǎo)電,不能被電解。為分子晶體,在融融狀態(tài)下不電離,不導(dǎo)電,不能被電解。冶煉鋁設(shè)備圖冶煉鋁設(shè)備圖陽(yáng)極陽(yáng)極C電解質(zhì)電解質(zhì)煙罩煙罩熔融熔融態(tài)鋁態(tài)鋁鋼殼鋼殼鋼導(dǎo)電棒鋼導(dǎo)電棒陰極陰極C耐火耐火材料材料電解池、電解精煉池、電鍍池的比較電解池、電解精煉池、電鍍池的比較電解池電解
36、池電解精煉池電解精煉池電鍍池電鍍池定義定義形成形成條件條件電極電極名稱名稱電極電極反應(yīng)反應(yīng)將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置。的裝置。應(yīng)用電解原理在某些應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置。它金屬的裝置。兩電極接直流電源兩電極接直流電源電極插人電解質(zhì)溶液電極插人電解質(zhì)溶液形成閉合回路形成閉合回路鍍層金屬接電源正極鍍層金屬接電源正極待鍍金屬接電源負(fù)極待鍍金屬接電源負(fù)極電鍍液須含有鍍層金電鍍液須含有鍍層金屬的離子屬的離子陽(yáng)極:電源正極相連陽(yáng)極:電源正極相連陰極:電源負(fù)極相連陰極:電源負(fù)極相連陽(yáng)極:鍍層金屬;陽(yáng)極:鍍層金屬;陰極:鍍件陰極:鍍件陽(yáng)極:氧化反應(yīng)陽(yáng)極
37、:氧化反應(yīng)陰極:還原反應(yīng)陰極:還原反應(yīng)陽(yáng)極:氧化反應(yīng)陽(yáng)極:氧化反應(yīng)陰極:還原反應(yīng)陰極:還原反應(yīng)應(yīng)用電解原理將不純應(yīng)用電解原理將不純的金屬提純的裝置。的金屬提純的裝置。不純金屬接電源正極不純金屬接電源正極純的金屬接電源負(fù)極純的金屬接電源負(fù)極電解質(zhì)溶液須待提純電解質(zhì)溶液須待提純金屬的離子金屬的離子陽(yáng)極:不純金屬;陽(yáng)極:不純金屬;陰極:純金屬陰極:純金屬陽(yáng)極:氧化反應(yīng)陽(yáng)極:氧化反應(yīng)陰極:還原反應(yīng)陰極:還原反應(yīng) 例例1 : 鉑電極電解鉑電極電解1LCu(NO3)2和和KNO3混合混合溶液溶液,通電一段時(shí)間通電一段時(shí)間,兩極均產(chǎn)生兩極均產(chǎn)生11.2L(標(biāo)況標(biāo)況)氣氣體體.求電解后溶液的求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質(zhì)并確定析出銅的物質(zhì)的量的量.解析:陽(yáng)極解析:陽(yáng)極 4OH-4e-=2H2O+O2 陰極陰極 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2 陽(yáng)極轉(zhuǎn)
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2024年舞蹈表演藝術(shù)人才培養(yǎng)機(jī)構(gòu)合同模板2篇
- 2024年餐館廚師勞動(dòng)合同3篇
- 2025年度網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)合同范本共十七項(xiàng)安全防護(hù)措施3篇
- 2024年限期土地開發(fā)承包協(xié)議
- 1《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》自測(cè)卷
- 2024年采購(gòu)合作合同范本一
- 2024年節(jié)能打印機(jī)銷售及售后服務(wù)合同3篇
- 2025年度住宅防盜門個(gè)性化定制合同3篇
- 2024年珠海房產(chǎn)買賣合同3篇
- 2025年度船舶建造項(xiàng)目股權(quán)轉(zhuǎn)讓與工程監(jiān)理合同3篇
- 2024年08月云南省農(nóng)村信用社秋季校園招考750名工作人員筆試歷年參考題庫(kù)附帶答案詳解
- 2024年股東股權(quán)繼承轉(zhuǎn)讓協(xié)議3篇
- 2024-2025學(xué)年江蘇省南京市高二上冊(cè)期末數(shù)學(xué)檢測(cè)試卷(含解析)
- 2025年中央歌劇院畢業(yè)生公開招聘11人歷年高頻重點(diǎn)提升(共500題)附帶答案詳解
- 北京市高校課件 開天辟地的大事變 中國(guó)近代史綱要 教學(xué)課件
- 監(jiān)事會(huì)年度工作計(jì)劃
- 2024中國(guó)近海生態(tài)分區(qū)
- 山東省濟(jì)南市2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期1月期末考試化學(xué)試題(解析版)
- 北師大版五年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第3單元第1課時(shí)分?jǐn)?shù)乘法(一)課件
- 四川省名校2025屆高三第二次模擬考試英語(yǔ)試卷含解析
- 2024年認(rèn)證行業(yè)法律法規(guī)及認(rèn)證基礎(chǔ)知識(shí)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論