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电解池原理及其应用(课件PPT)


练习
1、以石墨为电极,电解下列物质的水溶,写
出有关电极反应式和电解总反应式。
①Na2SO4 ⑤ CuSO4
②NaOH ⑥ NaCl
③H2SO4 ④HCl
练习
2、用下图电解Na2SO4
铁电极
石墨电极
1、两极的现象: 阳极无明显现象 阴极有气泡 两极的反应: 阳极Fe-2e-=Fe2+ 阴极2H2O+2e-=2OH-+H2
b、CuSO4 的浓度是否改变? 基本不变
Fe-2e-= Fe2+ 阳极泥(银)
3、氯碱工业
实验
在一个U形管中 注入氯化钠溶液, 用一根碳棒作 阳极,一根铁棒作 阴极接通直流 电源,观察U形管 中现象。如何证明 生成的产物?
阳极—有气泡产生,能使湿润KI淀粉试纸变蓝 (1) 现象
阴极—产生气泡,滴入的酚酞变红
氧化反应
e
电极反应: 4OH--4e=2H2O+O2
阳极
碳棒
电子流向 e
碳 棒
还原反应 电极反应: Ag++e=Ag
阴极
AgNO3溶液
阳极
阴离子
阳离子
阴极
电解总反应:4AgNO3+2H2O 电解 4Ag+O2↑+4HNO3
如何判断电解池的正负极?
3、电解池中正负极的判断
(1)根据电源正负极判断 与电源负极相连的为阴极,与电源正极相连的为阳极;
电解2OH- + H2↑ + Cl2↑
总反应:2NaCl + 2H2O 电2N解aOH + H2↑ + Cl2↑
(3)、离子交换膜法制烧碱
问题:电解NaCl溶液的一般装置的缺点? ①H2和Cl2 混合不安全。 ②Cl2会和NaOH反应,会使得到的NaOH不纯
应用电解原理在某些金属表面镀上其它金 属或合金的过程
(2)电镀池的形成条件
A、镀件作阴极 B、镀层金属作阳极 C、含镀层金属离子的盐作电解溶液
(2)铜的电解精炼
粗铜(含铁银)电极
精铜电极
电解质溶液为 CuSO4溶液
a、两极的现象: 粗铜逐渐溶解,阴极析出紫红色的铜。 两极的反应: 阴极:Cu2++2e-=Cu , 阳极:Cu-2e-=Cu2+
实例
电极反应
溶液pH 溶液复 变化 原方法

含氧酸
H2SO4


强碱
NaOH
活泼金属的 Na2SO4 含氧酸盐

无氧酸
HCl

电 不活泼金属 CuCl2 解 的无氧酸盐
溶质和 活泼金属的 水同时 无氧酸盐 电解 不活泼金属
的含氧酸盐
NaCl CuSO4
电解水型!
阳极:4OH—-4e—=O2↑+2H2O
(2)根据电子流动的方向判断 电子流出的一极为阳极,电子流进的一极为阴极;
(3)根据发生的反应判断 发生氧化反应的一极为阳极;发生还原反应一极的为阴极
如何书写电解池的电极反应式?
4、电极反应式和电解总反应式的书写
(1)阳极: 失电子的一极,发生氧化反应,需判断什么物质发生
了氧化反应,生成了什么物质。
电子流向 由负极沿导线流向正极
阴极、阳极
阳极氧化反应 阴极还原反应
由电源负极流入阴极, 由阳极流向电源正极
构成原电池的条件 ①两种活动性不同的电极 ②与电解质溶液形成闭合回路 ③有能自发发生的氧化还原反应
构成电解池的条件 ①有外加电源 ②有阴阳两个电极 ③与电解质溶液(或熔化的电解质)
形成闭合回路
2、一段时间后,反接电源 两极的现象: 都有大量气泡
两极的反应: 阳极2H2O-4e-=2H++O2 阴极4H2O+4e-=2H2+4OH-
3、指出一种用途: 制Fe(OH)2
二、原电池原理的运用 关键在此!
1、判断原电池与电解池
2、电镀与精炼铜
(1)电镀 铜电极
镀层金属作阳极
铁电极
镀件金属作阴极
高二化学期末复习 电解池原理及其应用
一、电解的基础知识
1、电解 使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴
阳两极发生氧化—还原反应的过程
2、电解池 (1)概念:把电能转化为化学能的装置
(2)形成条件 (1) 有外加电源 (2)有阴阳两个电极 (3) 与电解质溶液(或熔化的电解质) 形成闭合回路
(3)反应原理
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+
(2)阴离子放电由难到易
F- ROmn- OH- Cl- Br- I- S2-
(3)活泼电极作阳极时先放电变成阳离子
5.电解质溶液用惰性电极电解的规律小结:
电解 类型
举例 物质类别
问题: ①两电极的反应式?电解的总反应方程式?
②为什么NaOH 在阴极区产生?
③若产生1molH2,则产生Cl2、 NaOH质量各 多少? 转移几摩电子?
(2)电解饱和食盐水反应原理
阴极: 2H+ + 2e- = H2↑
还原反应
阳极:2Cl- -2e- = Cl2↑
氧化反应
总反应离子方程式:
2Cl- + 2H2O
减小
阴极:4H++4e—=2H2↑
增大
不变
电解电解质型! 阴阳极极:2C4lH—++-42ee——==2CHl2↑2↑
增大
阳极2Cl—-2e- =Cl2↑
阴极:Cu2++2e—=Cu
放氢生碱 放型氧!生 阳极2Cl—-2e— = Cl2↑
阴极:2H2O+2e—=H2↑+2OH阴极:2Cu2++4e—=2Cu
阳极的电极反应:4OH--4e=2H2O+O2 (2)阴极:
得电子的一极,发生还原反应,需判断什么物质发生 了还原反应,生成了什么物质。
阴极的电极反应:Ag++e=Ag 注意:总反应式 = 阳极反应式 + 阴极反应式 电解总反应:4AgNO3+2H2O 电解 4Ag+O2↑+4HNO3
怎么判断阴阳离子的放电顺序(即失或得电子的顺序)? 常见阴阳离子放电顺序 (1)阳离子放电由难到易(离子浓度接近时)
酸型! 阳极:4OH—-4e—=O2↑+2H2O
增大 减小
H2O
HCl CuCl2 HCl CuO
6、原电池与电解池的比较
比较内容
原电池
电解池
定义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置
装置举例
铜锌原电池
电解氯化铜
形成条件
①②③
①②③
电极名称
正极、负极
电极反应
负极氧化反应 正极还原反应
含待镀金属离子的 CuSO4作电解质
a、两极的现象: 阳极铜板逐渐溶解,阴极铁板上有一层铜
两极的反应: 阳极:Cu-2e-=Cu2+ 阴极:Cu2+ +2e-=Cu
b、CuSO4的浓度是否改变?为什么? CuSO4的浓度不变, Cu失2e-电子的同时Cu2+ 得到2e- 电子,处于平衡状态。
(1)概念:
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