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【精选】高中化学 电解池的原理及其应用


3. 在外界提供相同电量的条件下,Cu2+或Ag+ 分别按Cu2++2e-===Cu和Ag++e-===Ag在电极上放 电,其析出铜的的质量为1.92 g,则析出银的质量为
( B)
A、1.62 g B、6.48 g C、3.24 g D、12.96 g
4. 将分别盛有熔融KCl、MgCl2、Al2O3的三个 电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出
总反应: 2H2O + 2Cl-
NaCl(滴有酚酞)
通电 2OH- + Cl2↑+ H2↑
Ⅲ. CuSO4溶液
• 阳极:产生气体
阳极
阴极
• 阴极:红色固体析出
电极反应: 阴极:2Cu2+ + 4e- = 2Cu
CuSO4
阳极: 2H2O - 4e- = 2O2 ↑ + 4H+
总反应:
通电
2Cu2+ +2H2O
(二).铜的电解精炼
粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等)
阳极:Zn Zn - 2e- = Zn2+
纯铜
粗铜
Fe Fe - 2e- =Fe2+
Ni Ni - 2e- = Ni2+
Cu Cu - 2e- = Cu2+
硫酸铜溶液
Ag Au 阳极泥
阴极: Cu2+ + 2e- = Cu
问:电解完后,CuSO4溶液的浓度有何变化?
2Cu +4H+ + O2↑
Ⅳ. H2SO4溶液
• 阳极:产生气体
阳极
阴极
• 阴极:产生气体
电极反应:
阳极:2H2O - 4e- = 2O2 ↑ + 4H+ 阴极:4H+ + 4e- = 2H2 ↑
H2SO4
总反应:
通电
2H2O
2H2 ↑ + O2↑
Ⅴ. Na2SO4溶液
• 阳极:产生气体
阳极
阴极
阳极(失电子能力):Cl- > OH- > 含氧酸根 阴极(得电子能力):Cu2+ > H+ > Na+
a:电解本身型 如CuCl2 b:放氢生碱型 如NaCl c:放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 d:电解水型 如Na2SO4、 H2SO4 、NaOH
Ⅰ. CuCl2溶液
• 阳极:产生气体可使淀粉KI试纸变蓝 • 阴极:红色固体析出
• 阴极:产生气体
电极反应:
阳极:2H2O - 4e- = O2 ↑ + 4H+ 阴极:4H2O + 4e- = 2H2 ↑+ 4OH-
总反应:
通电
2H2O
2H2 ↑ + O2↑
Na2SO4
Ⅵ. NaOH溶液
• 阳极:产生气体
阳极
阴极
• 阴极:产生气体
电极反应:
阳极: 2H2O - 4e- = 2O2 ↑ + 4H+
符合这一情况的( A )
K、Mg、Al的物质的量之比为(D)
A、1:2:3 B、3:2:1 C、6:3:1 D、6:3:2
5、写出下列装置的电极反应,并判断A、B、C溶液 PH值的变化。
负极Fe
Ag正极
AgNO3
D
Cu
Ag
Pt
Pt
Cu
C
AgANO3
CuSO4
B
NaCHSO4
6. 右 图 中 x 、 y 分 别 是 直 流电源的两极,通电后发 现a极板质量增加,b极板 处有无色无臭气体放出,


Ⅰ与Ⅲ区:电解本身型 如CuCl2
Ⅰ与Ⅳ区:放氢生碱型 如NaCl
Ⅱ与Ⅲ区:放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 Ⅱ与Ⅳ区:电解水型 如Na2SO4、 H2SO4 、NaOH
小结
• 两极得失电子数相等 • 电解质溶液导电的过程就是电解的过程 • 两极发生电子得失时遵循“强者优先”
原则
能量转换
练习
1. 在标准状况下,用铂电极电解CuSO4溶液,当阴极
产生6.4g铜时,阳极放出的气体是( B )
A、1.12L H2
B、1.12L O2
C、2.24L H2
D、2.24LO2
2.在铜的精炼过程 中,下列说法错误的是( D )
A、阳极是粗铜,其中的锌、银等杂质均失电子被氧 化
B、阴极上首先析出铜 C、粗铜不断溶解 D、电解溶液为硫酸酸化的硫酸铜溶液
NaOH
阴极:4H+ + 4e- = 2H2 ↑
总反应: 通电
2H2O
2H2 ↑ + O2↑
电解质溶液电解规律(惰性电极)


阳极:S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+
(三Байду номын сангаас 活泼金属的制备
特别活泼的金属钠、镁、铝等只能通过电解的方法制取
Al
石墨
熔融的AL2O3
总方程式:
阳极: 6O2-—12e-== 3O2↑ 阴极: 4Al3++ 12e—==4Al
通电
2Al2O3
== 4Al
熔融
+
3O2↑
思考:1.为什么不电解熔融的AlCl3 ?
2.工业上制金属镁是电解氧化镁还是 电解熔融的氯化镁?
导电原理
• 金属
金属内部的自由电子定向移动
• 电解质溶液
阴、阳离子的定向移动
填表2-7
• 列举我们学过的电解反应实例
电解池的构造
与正极连接的是阳极
与负极连接的是阴极 直流电源
电解质溶液或熔融电解质
离子的运动方向
• 阳离子→阴极
阳极
阴极
• 阴离子→阳极
分析并实验: 电解CuCl2溶液
电解质溶液电解规律(惰性电极)
二、电解的应用
(一) 电镀
1、定义: 利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄 层其它金属或是合金的过程。
2、装置
镀 件
铜 阳极:Cu—2e- = Cu2+
硫酸铜溶液
阴极:Cu2++ 2e- = Cu
3、电镀材料的选择:阴极——镀件 阳极——镀层金属
电镀液——含有镀层金属离子的溶液
4、电镀的结果,电镀液的浓度保持不变
电解池
原电池
电能转化为化学能 化学能转化为电能
离子的迁移方 阴离子向阳极迁移 阴离子向负极迁移

阳离子向阴极迁移 阳离子向正极迁移
发生氧化反应 的电极
阳极(接电源正极)
负极
发生还原反应 的电极
阴极(接电源负极)
正极
相同点 (从原理分析)
都是氧化还原反应
练习
• 分析下图,哪些是原电池——1、3、5 • 哪些是电解池—— 6、7
电极反应:
阳极
阴极
阳极:2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极:Cu2+ + 2e- = Cu
总反应:
通电
CuCl2
Cu + Cl2↑
CuCl2
Ⅱ. NaCl溶液
• 阳极:产生气体可使淀粉KI试纸变蓝
• 阴极:产生气体, 酚酞溶液变红
阳极
阴极
电极反应:
阳极:2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极:2H2O + 2e- = 2OH- + H2↑
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