第3節(jié) 電解池(2014-12).ppt

1、第四章 電化學(xué)基礎(chǔ),第3節(jié) 電解池,分宜中學(xué) 林欲峰,CuCl2溶液,負(fù)極：Zn 2e- = Zn2+,正極： Cu2+ 2e- = Cu,電池總反應(yīng)：Zn + CuCl2 = ZnCl2 + Cu,CuCl2溶液,問題：若把上圖裝置改成下圖,這還是原電池裝置嗎？兩者差別在哪?,知識回憶,如圖屬什么裝置？寫出裝置的電極反應(yīng)、總反應(yīng)的化學(xué)方程式。,1、實驗4-2觀察現(xiàn)象及反應(yīng)原理,一、電解原理,有紅色的物質(zhì)析出,有黃綠色氣體生成,還原,氧化,Cu2+ 2e- = Cu,2Cl- 2e- = Cl2,Cu2+ +2Cl- Cu+Cl2,電解,（1）使電流通過 而在陰、陽兩極引起 的過程。,2、電解

2、及電解池,（2）將 轉(zhuǎn)化為 的裝置。,化學(xué),電能,電解質(zhì)溶液,氧化還原反應(yīng),電源負(fù)極陰極,電源正極陽極,【當(dāng)堂練習(xí)】,直流電源 兩個電極（常用惰性電極： Pt、 Au或石墨) 電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì) 構(gòu)成閉合回路,3、電解池組成條件：,CuCl2溶液,3、在電解過程中電子的流動方向,+,-,(1)陽極上的放電順序： 活潑金屬電極(除Pt、Au外） 電極金屬失去電子被溶解，生成對應(yīng)金 屬陽離子。 惰性電極(Pt、Au、 C) 溶液中的陰離子失去電子生成對應(yīng)非金屬單質(zhì)。S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根離子F-,4、電解時電極產(chǎn)物的判斷,Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2 + H+ （大） Pb

3、2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ H+ （?。?Al3+ Mg2+,(2) 陰極上的放電順序（與電極材料無關(guān)）,【當(dāng)堂練習(xí)】,1、將兩支惰性電極插入500 ml AgNO3溶液中，通電一會，電解液的pH值由6.0變?yōu)?.0(設(shè)電解時沒有氫氣放出且電解液體積不變)，則電極上析出銀的質(zhì)量為多少克?,解:, n(OH-)的減少量等于n(H+)的增加量,4AgNO3 +2H2O 4HNO3 +O2 (陽極)+4Ag(陰極),1mol,108g,(10-3-10-6) 0.5,m(Ag), m(Ag)=0.054(g),電解,陽極：4OH-4e-=2H2O+O2,陰極：4Ag+4e-=4Ag,5惰性電

4、極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律,(1)電極反應(yīng)式 陽極(釕合金網(wǎng))： 。 陰極(涂鎳碳鋼網(wǎng)) ： 。,二、電解原理的應(yīng)用,1.電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣和氫氣,氯堿工業(yè),2Cl- - 2e- = Cl2,2H+ + 2e- = H2,(2)總反應(yīng)式 化學(xué)方程式： 。 離子方程式： 。,2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2,2Cl-+2H2O Cl2+H2+2OH-,通電,通電,Au、Pt、Ag 不溶解，而以單質(zhì)沉積形成陽極泥；,電鍍目的： 、 、和 。 （1）陽極(鍍層金屬)： （2）陰極(待鍍的金屬)： （3）電鍍液：,2、電鍍,Cu -2e- = Cu2+,Cu2+ + 2e- = Cu

5、,增強(qiáng)抗腐蝕,增加美觀,表面硬度,(4)銅電解精煉,粗銅的溶解與純銅的生成：,陽極（粗銅）： 陰極（純銅）：,比銅活潑的金屬：,比銅不活潑的金屬：,電解質(zhì)溶液中CuSO4的濃度：,用含有鍍層金屬離子電解質(zhì)的溶液。,Cu2+ + 2e- = Cu,Cu - 2e- = Cu2+,Zn、Fe、Ni只溶解，不析出；,基本不變。,總反應(yīng)：2NaCl(熔融) 2Na+Cl2,3、電冶金(活潑金屬),(1)鈉的冶煉電解熔融的NaCl 陽極（石墨）：2Cl-2e-=Cl2 陰極（鐵網(wǎng)）：2Na+2e-=2Na,通電,冶煉金屬: Mn+ne-=M,陰極（鋼棒）：4Al3+12e-=4Al 陽極（石墨）6O2-

6、 12e-=3O2 總反應(yīng)：2Al2O3(熔融) 4Al+3O2,(2)鋁的冶煉電解熔融的Al2O3,通電,Na3AlF6,陽極:4OH- - 4e- = 2H2O + O2產(chǎn)生n(H+)=0.4mol,2.24L,0.4mol,0.4mol,陰極:Cu2+ + 2e- = Cu ; 2H+ + 2e- = H2(消耗),2.24L,0.2mol,0.2mol,0.2mol,0.1mol,A,【當(dāng)堂練習(xí)】,F(陰極):2H+ + 2e- = H2(產(chǎn)生OH-),陰,陽,+,-,【當(dāng)堂練習(xí)】,3,負(fù)極,藍(lán)色逐漸變無色,Fe(OH)3膠體帶正荷,電解池與原電池異同,兩電極接直流電源 電解質(zhì)溶液 形

7、成閉合回路,活潑性不同的兩電極 合適電解質(zhì)溶液 形成閉合回路 自發(fā)氧化還原反應(yīng),形成條件,將電能轉(zhuǎn)變成 化學(xué)能的裝置,將化學(xué)能轉(zhuǎn)變 成電能的裝置,定義,裝置 實例,電解池,原電池,裝置,鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬接電源負(fù)極 電鍍液必須含有鍍層金屬的離子,應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置,電鍍池,電解池與原電池異同(續(xù)),電源負(fù)極電解池陰極 (溶液中陰陽離子導(dǎo)電) 電解池陽極電源正極,電子 流向,陽極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失電子或電極金屬失電子 陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子,負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬 失電子 正極：還原反應(yīng)，溶液 中的陽離子得電子,電極 反應(yīng),陽極：與電

8、源正極相連 陰極：與電源負(fù)極相連,負(fù)極：較活潑金屬 正極：較不活潑金屬 （或能導(dǎo)電的非金屬）,電極 名稱,電解池,原電池,裝置,陽極：氧化反應(yīng)，金屬電極失電子 陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子,陽極：必須是鍍層金屬 陰極：鍍件,電鍍池,與電解池相同,電解氯化銅溶液的微觀反應(yīng)過程,Cu2+、Cl- H+、OH- 無規(guī)則運(yùn)動,Cu2+、Cl-H+、OH- 定向運(yùn)動,Cu2+、Cl- 發(fā)生電子 得失,陰陽兩極上生成Cu、Cl2,習(xí)題 P83,陰,陽,負(fù),正,還原,氧化,氧化,還原,電,電,化學(xué),化學(xué),不能自發(fā)進(jìn)行,能自發(fā)進(jìn)行,P82【思考與交流】 3,1、A 2、D,XCl2 X(陰極)+ Cl2(陽極) 2e-,2NaCl+2H2O 2NaOH+H2(陰極)+Cl2(陽極),通