電解池原理以及其應(yīng)用

1、關(guān)于電解池原理及其應(yīng)用第一張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月考綱要求1、理解電解原理。2、了解電解池的應(yīng)用，了解銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)的反應(yīng)原理。3、能寫(xiě)出電解池的電極反應(yīng)式。4、掌握電解質(zhì)的電解規(guī)律，能判斷電解產(chǎn)物和利用電解原理進(jìn)行計(jì)算。第二張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、電解原理使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰陽(yáng)兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程，叫電解。、電流是發(fā)生氧化還原反應(yīng)的根源、動(dòng)力。電源為直流電、陰陽(yáng)離子在做定向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)電的同時(shí)，也就在兩極發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，生成了新物質(zhì)；而金屬導(dǎo)電是由自由電子的定向運(yùn)動(dòng)形成，無(wú)反應(yīng)發(fā)生，無(wú)新物質(zhì)生成，兩者有本質(zhì)區(qū)別。第三張，PPT共三十

2、頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月定義：組成：電極陽(yáng)極：陰極：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。直流電源、兩個(gè)電極、電解質(zhì)水溶液（或熔融電解質(zhì)）、形成閉合回路與電源正極相連的電極，氧化反應(yīng)。與電源負(fù)極相連的電極，還原反應(yīng)。惰性電極：C、Pt、Au等活性電極：Zn、Fe、Cu、Ag等電極材料二、電解裝置電解池第四張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月直流電源電極電解質(zhì)電極反應(yīng)陰極:Cu2+ + 2e Cu（還原反應(yīng)）陽(yáng)極:2Cl2e Cl2 （氧化反應(yīng)）CuCl2 Cu2+2Cl電解氯化銅原理陰極陽(yáng)極ee正極負(fù)極電 源總反應(yīng):Cu2+ + 2Cl電解CuCl2電解Cu +Cl2Cu +Cl2（氧還反應(yīng)）被還原（

3、析出Cu）Cu2+得e被氧化（放出Cl2） Cl失e視頻第五張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、電解原理電解質(zhì)溶液（或熔融的電解質(zhì)）里自由移動(dòng)的離子在通電時(shí)發(fā)生定向移動(dòng)，陽(yáng)離子移向陰極，在陰極獲得電子發(fā)生還原反應(yīng)；陰離子移向陽(yáng)極，在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，這就是電解的原理。 電子流動(dòng)方向：離子移動(dòng)方向：電流方向： 電源正極電解池陽(yáng)極電解池陰極電源負(fù)極電源負(fù)極電解池陰極 電解池陽(yáng)極電源正極陰離子電解池陽(yáng)極 陽(yáng)離子電解池陰極第六張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月陰離子在陽(yáng)極放電：失電子陽(yáng)離子在陰極放電：得電子K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、Zn2+ 、 Fe

4、2+ 、Sn2+ 、Pb2+ 、H+ (酸) Cu2+ 、 Hg2+ 、 Ag+. 得e能力依次增強(qiáng)除Au、Pt外的金屬、S2、X 、OH 、 含氧酸根離子、F 失e 能力依次減弱四、離子放電順序視頻第七張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月五、電極反應(yīng)式、電解方程式的書(shū)：例：寫(xiě)出用石墨做電極電解CuSO4溶液的電極反應(yīng)式及總的電解方程式，方 法、最后使得失數(shù)相等，兩極半反應(yīng)相加得總方程式；陽(yáng)極：4OH 4eO2+2H2O陰極：2Cu2+4e2Cu、首先找出溶液中全部陰、陽(yáng)離子，比較陰、陽(yáng)離子的放電順序：、然后寫(xiě)電極反應(yīng)式 ：電解電解2CuO2+4H+或 2CuSO4+2H2O（電解化學(xué)方程

5、式）2CuO2+2H2SO42Cu2+2H2O（電解離子方程式）H2O H+OH CuSO4 Cu2+ SO4 2OH SO4 2 陰極：陽(yáng)極：H+ Cu2+第八張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月電解質(zhì)電解對(duì)象 電解質(zhì)濃度 pH NaOHH2SO4Na2SO4 HCl CuCl2 NaClCuSO4 水增大增大水增大減小水增大不變電解質(zhì)減小增大電解質(zhì)減小電解質(zhì)和水得新電解質(zhì)增大電解質(zhì)和水得新電解質(zhì)減小1、用惰性電極分別進(jìn)行下列溶液電解，寫(xiě)出電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式并完成下表：練 習(xí)第九張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月類(lèi)型 電極反應(yīng)特點(diǎn) 實(shí)例 電解水型 陰：2H+2e-=H2陽(yáng)：4O

6、H4e-=2H2O+O2 NaOH H2SO4 Na2SO4 電解電解質(zhì)型電解質(zhì)電離出的陰、陽(yáng)離子分別在兩極放電HClCuCl2 放氫生堿型陰極：水放H2產(chǎn)生堿陽(yáng)極；電解質(zhì)陰離子放電NaCl放氧生酸型陰極：電解質(zhì)陽(yáng)離子放電陽(yáng)極：水放O2產(chǎn)生酸 CuSO4 六、用惰性電極進(jìn)行溶液電解的規(guī)律： 第十張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月類(lèi)型 電解質(zhì)組成電解水型 分解電解質(zhì)型放氫生堿型放氧生酸型、K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+、Cu2+ 、 Hg2+ 、 Ag+、S2、I 、Br 、Cl、OH 、 含氧酸根離子、F 小結(jié)：惰性電極進(jìn)行溶液電解，電解質(zhì)組成情況第十一張，PPT共

7、三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、如圖所示，X、Y分別是直流電源的電極，通電后發(fā)現(xiàn)A極質(zhì)量增加，B極處有無(wú)色、無(wú)臭的氣體放出。符合這一情況的是（ ）A極B極X極Z溶液A鋅石墨負(fù)極硫酸銅B石墨石墨負(fù)極氫氧化鈉C銀鐵正極硝酸銀D銅石墨負(fù)極氯化銅練 習(xí)A第十二張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、 下列有關(guān)電解的說(shuō)法正確的是（ ）電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能電解是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化，金屬導(dǎo)電是物理變化不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過(guò)電解的原理可以實(shí)現(xiàn)任何溶液被電解時(shí)，必將導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生A B C DD第十三張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4、用石墨電極電解硫酸

8、銅溶液，一段時(shí)間后斷開(kāi)電路，要使溶液恢復(fù)到電解前的濃度應(yīng)向其中加入（ ）A、 CuSO4 B、 H2O C 、CuO D 、Cu(OH)2C第十四張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月5、 把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞試液混合溶液的玻璃皿中（如圖所示平面圖），經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，首先觀察到溶液變紅的區(qū)域是（ ）A、和附近 B、和附近C、和附近 D、和附近 B 第十五張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6、用Pt電極電解含有各0.1molCu2+和X3+的溶液，陰極析出固體物質(zhì)的質(zhì)量m(g)與溶液中通過(guò)電子的物質(zhì)的量n(mol)的關(guān)系見(jiàn)圖示。則離子的氧化能力由大到小排列正確的是（ ）A、

9、Cu2+X3+H+ B、H+X3+Cu2+C、X3+H+Cu2+ D、Cu2+H+X3+D 第十六張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7、將1L含有0.4mol CuSO4和0.2mol NaCl的水溶液用惰性電極電解一段時(shí)間后，在一個(gè)電極上得到0.3mol Cu，另一電極上析出氣體(在標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的體積是多少?此時(shí)溶液的pH值是多少? 4.48L ; 1-2lg2 第十七張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月對(duì)比原電池與電解池第十八張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月比較項(xiàng)目電解池原電池能量轉(zhuǎn)換電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能能否自發(fā)反應(yīng)一般不自發(fā)反應(yīng)一定自發(fā)兩個(gè)電極氧化反應(yīng)失去電

10、子 接電源正極，陽(yáng)極作為負(fù)極，對(duì)外電路送出電子還原反應(yīng)獲得電子 接電源負(fù)極，陰極作為正極，接受由外電路流回的電子電池內(nèi)離子的遷移方向陰離子向正極（陽(yáng)極）遷移陽(yáng)離子向負(fù)極（陰極）遷移陰離子向負(fù)極遷移陽(yáng)離子向正極遷移相同點(diǎn)兩個(gè)電極、導(dǎo)線、電解質(zhì)溶液第十九張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月陽(yáng)極Zn2e=Zn2+陰極Zn2+ + 2e=Zn鍍件: 陰極 鍍層金屬: 陽(yáng)極電鍍液: 含有鍍層金屬陽(yáng)離子的可溶鹽溶液,其濃度和PH值不變七、 電鍍?cè)?: (以銅棒鍍鋅為例):第二十張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月八、粗銅精練電解質(zhì) 溶液的濃度是否變化？精銅粗銅(Zn Fe Ag Au)陽(yáng)極: Z

11、n 2e =Zn2+Cu 2e =Cu2+陰極： Cu2+ + 2e = CuCuSO4溶液Zn Fe 以何形式存在？Ag Au 以何形式存在？第二十一張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十二張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月九、氯堿工業(yè)視頻第二十三張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十四張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月陽(yáng)離子交換膜的作用：(1)防止H2、Cl2混合電火花下反應(yīng)爆炸H2+Cl2= HCl(2)防止防止Cl2進(jìn)入陰極區(qū)與NaOH反應(yīng)，影響燒堿的質(zhì)量和產(chǎn)量。Cl22NaOHNaClNaClOH2O電火花第二十五張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月

12、精制食鹽水：(含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等)加入稍過(guò)量的NaOH溶液加入稍過(guò)量BaCl2溶液。(其中、順序可以交換)加入稍過(guò)量的Na2CO3溶液過(guò)濾除去Mg(OH)2、Fe(OH)3、BaSO4、CaCO3、BaCO3及泥沙等；在濾液中加適量鹽酸（除去過(guò)量的CO32，調(diào)節(jié)溶液的pH）；通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（除去殘留的微量Ca2+、Mg2+等離子）。第二十六張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月例 表面皿中電解質(zhì)溶液已經(jīng)滴加酚酞。問(wèn)哪些區(qū)域先變紅？為何？FeB：O2+2H2O+4e-=4OH-E：2H+2e-=H2第二十七張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月8、裝置工作一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)B池中有一極的質(zhì)量減少。以下有關(guān)的推斷中正確的 （ ） M是電源的負(fù)極 B中Cu電極的質(zhì)量減少 C中溶液的pH升高 D中溶液的pH下降 B中電解液的濃度基本不變 相同條件下的A，C，D池中生成氣體的總體積為CAD A 只有 B 只有 C 全部 D 除C練 習(xí)第二十八張，PPT共三十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月9、近年來(lái)，加“碘”食鹽主要使用了碘酸鉀，KIO3在工業(yè)上可用電解法制取，以石墨和不銹鋼為電極，以KI溶液(加少量K2CrO4)為電解液