当前位置:文档之家› 电解原理及其应用PPT课件

电解原理及其应用PPT课件

2 5 。C 1000mL
第四元 电解原理及其应用
第一节 电解原理
一、电解原理 三、电镀铜 五、电解水
二、铜的电解精炼 四、电解硫酸铜溶液
第二节 氯碱工业
一、电解饱和食盐水反应原理
二、离子交换膜法制烧碱
单元小结及练习讲评
第四单元 电解原理及其应用
【复习原电池】
1、原电池构成条件:
是化学能转变为 电能的装置!
两导体连接后同时浸入电解质溶液中。
(1)两个电极:
①正极:金属或其它导体,并在导体上发生还原反应;
②负极:能发生氧化反应的物质或导体; 如比正极 活泼 的金属,或氢气、甲烷等;
(2)电解质溶液:
导电作用;一般阴离子移向负极(因负极有阳离子产 生),阳离子移向正极起导电作用或在正极获得电子;
电极本身参加氧化反应:
③电解质溶液或熔融电解质;
4、电解池的工作原理:
电子从电源 负极给出
电子流回电 源正极
电子进 入电解 池的 阴极
阳离子移向阴 极而导电
阴离子移向阳 极而导电
电子从 电解池 的阳极 流出
阳离子得电子 (发生还原反应)
阴离子(或非惰性电极) 失电子(发生氧化反应)
电解原理工作示意图
阳离子得 电子发生 还原反应
原电池与电解池的比较 e
失去电子 氧化反应
负极
正极
得到电
子还原
反应
阳离子得 电子发生 还原反应
电解质溶液
阴极
-+
e
阳极
电极材料或阴离 子失电子发生氧
化反应
电解质溶液
-e- +

阴极
Hale Waihona Puke +阳极Cu
e-
oooo oooo oooo oooo oooo
Cl2
oooooooooooo ooooooooooo
Ag Au
纯铜作阴极,粗铜作阳极; 单击电子流动
2、电解精炼铜原理:
①粗铜的溶解与纯铜的生成: 阳极(粗铜):Cu -2e- = Cu2+ 阴极(纯铜): Cu2+ + 2e- = Cu
②比铜活泼的金属:Zn.Fe.Ni只溶解,不析出; ③比铜不活泼的金属:Au.Pt.不溶解,而以单质沉积
形成阳极泥; ④电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变;
3、电极反应及总反应:
①Cu——Zn原电池: 负极:Zn — 2e— = Zn2+ 正极:2H+ + 2e— = H2↑ 总反应式:Zn + 2H+ = Zn + H2↑
②氢气燃烧电池: 酸性条件:负极:2H2 —4e = 4H+ 正极:O2 + 4e + 4H+ = 2H2O
③氢气燃烧电池:
碱性条件:负极:2H2 —4e +4OH— = 4H2O 正极:O2 + 4e +2H2O = 4OH—
e-- +
纯铜
CCu u2 +
e-
C u 2+
C u 2+ C u 2+ C u 2+
H+
F e 2+
粗铜
OH-
S O 42S O 42S O 42-
CCu u2 + CCu u2 + C u 2 +
CCu u2 + CCu u2 + F e 2 +
e CCu u2 +
-
C u 2+
Fe
Ag Ag Au
负极:还原剂-e-→氧化产物 (氧化反应) 电极反应:
正极:氧化剂+e-→还原产物 (还原反应)
e
失去电子 氧化反应
负极 e-
正极
得到电
子还原
反应
电解质溶液
单击电子流动
第一节 电解原理
一、电解原理:
1、电解氯化铜溶液:
【实验4——1】电解CuCl2溶液;并检验Cl2
①装CuCl2溶液
——CuCl2晶体的溶解是电离? 溶液中有几种离子?
(3)自发地发生氧
如Cu——Zn原电池
化还原反应: 电极本身不参加氧化反应:
如H2、O2燃烧电池
2、原电池的工作原理:
e— e— e—
负极给出电子
e—e— e— e—
正极得到电子
(发生氧化反应)
(发生还原反应)
电解质离子定向移动导电 阴离子移向负极
阳离子移向正极
(Zn)
(H+)
(H2、CH4)
(O2)
阳极(镀层金属):Cu-2e- = Cu2+
阴极(镀件): Cu2+ + 2e- = Cu
例 在500gCuSO4溶液中,一极为铁,一极为含杂质锌 均匀的粗铜;通电一段时间后切断电源,取出电极,
此时铁极析出7.04g铜,电解质溶液增重0.02g,求粗
铜中含锌的质量分数。 解: Cu2+~Zn2+ △m
1mol 1mol 1g
x
x 0.02g
∴Zn溶解为0.02mol×65g·mol-1=1.3g
溶液中Cu2+析出0.02mol×64g·mol-1=1.28g
锌的质量
1.3g
10% 01.8 4%
分数为: 7.0g41.2g81.3g
-+
三、电镀铜:
1、电镀铜的装置:
【实验4——2】 铜片
待镀铁 制品
镀件作阴极,镀层金属作阳极, CuSO4溶液 含镀层金属离子的电解质配成电镀液;
2、电镀铜的原理:
阴极
-+ e
阳极
电极材料或阴离 子失电子发生氧
化反应
电解质溶液
5、放电顺序:
阴极:氧化性强的离子先得电子
金属越不活泼的对应阳离子越容易得电子;H+(水)
阴极:Ag+>Hg2+>Cu2+>H+(水)>Pb2+>Fe2+>
阳极:还原性强的金属或离子先失电子
金属(除Pt、Au外)>S2->I->Br->Cl-> OH-(水)>NO3->SO42->F-
②分别插入碳棒,取出观察;连接后插入溶液,
取出观察
装置图
③接通直流电源后插入,取出观察,并检验气体;
(1)实验现象及结论:
铜生成于阴极碳棒,氯气产生于阳极碳棒;
(2)电解原理:
①通电前:CuCl2 = Cu2+ + 2Cl—, Cu2+、Cl—为自由移动的离子; 如图
②通电后:Cu2+移向阴极得到电子,Cl—移向阳极
Cu2+
Cl Cl
电解氯化铜溶液实验装置
单击电子流动
Cl- Cl- Cl-
C u 2+
Cl-
C u 2+
ClC u 2+ Cl-
阴极
Ⅰ通电前
-+
C u 2+
Cl-
ClCl- Cl-
C u 2+
Cu2+ C l -
Cl-
Ⅱ通电后
通电前后溶液里离子移动示意图
阳极
二、铜的电解精炼:
1、电解精炼铜的装置:
失去电子;
如图
③电极反应:
阳极:2Cl— - 2e— = Cl2↑(氧化反应) 阴极:Cu2+ + 2e— = Cu(还原反应)
总反应式:CuCl2 电解 Cu + Cl2↑
2、电解:
使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两 极引起氧化还原反应的程,叫做电解。
3、构成电解池的条件:
是电能转变为化 学能的装置! ①直流电源; 与电源负极相连的电极为阴极 ②阴、阳电极 与电源正极相连的电极为阳极
相关主题