电解池的工作原理及运用
2NaOH +Cl2↑+H2 ↑
4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑
一般在非水溶液中才能放电
阳极:_失__电子,发生_氧_化__反应,离子 还__原_性__越强,反应越容易。
①当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见 阴离子放电顺序:
S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
交流与讨论:
若以铜为阳极,铁为阴极,电解
氯化铜溶液,情况又如何?试写出电 极反应式?
❖电解:在直流电的作用下,在两 电极上分别发生氧化反应和还原反 应的过程叫做电解。
电解池(电解槽):把电能转化 为化学能的装置。
(直流电源、阴阳两极、电解液、闭合电路)
活动与探究:
以石墨为电极电解氯化铜溶液
U形管中装有氯化铜溶液,插入 两根石墨棒作为电极,接通直流 电源,将湿润的淀粉碘化钾试纸 放在阳极附近,观察U形管内的 现象和试纸颜色的变化。
交流与讨论:
电解熔融氯化钠(见课本P17原理图)
▪ 通电前, Na+、 Cl- 在熔融液中无__规__则__自__由__运 动。
▪ 通电后, Na+向_阴_ 极(与电源负__极__相连)移动, Cl-向_阳__极(与电源正__极__相连)移动。
电子从电源负极流向_电__解__池__阴__极,电极反应为 2N_a_+_+_2_e-_=_=_2_N_a,发生__还__原___反应。 电子从电解池阳极流向_电__源__正__极,电极反应为 2_C_l _--__2e_-=_=_C_l_2↑,发生__氧__化___反应。 总反应为___2_N_a_C_l __通_电____2N_a__+C_l_2↑____。
阴极:4H+ + 4e- = 2H2↑ 电解反应:
2H2O 通 电 2H2↑ + O2↑
阴极: 2H+ + 2e- == H2 ↑ 阳极: 2Cl - - 2e- == Cl2↑ 电解反应:2HCl 通 电 H2 ↑+ Cl2↑
阳极:Cu – 2e- = Cu 2+ 阴极:Cu 2+ + 2e- = Cu
比一比:
电解池
能量转换 电能转化为化学能
离子的迁移方 阳离子向阴极迁移
向
阴离子向阳极迁移
发生氧化反应 的电极
阳极(接电源正极)
发生还原反应 的电极
阴极(接电源负极)
相同点 (从原理分析) 都是氧化还原反应
原电池
化学能转化为电能 阳离子向正极迁移 阴离子向负极迁移
负极
正极
分析电解反应的一般思路:
明确电极材料和溶液中存在哪些离子 分析阴阳两极附近有哪些离子
根据阳极氧化,阴极还原分析得出产物
练一练:
完成下列溶液的电极反应式和电解反应方程式。 (以石墨为电极电解)
盐酸: 硫酸溶液: NaOH溶液: NaCl溶液: CuSO4溶液:
谢谢!
放电顺序:
阴极: 得电子,发生还原反应,离子氧化性越强,
反应越容易。 (只看阳离子)
常见阳离子放电顺序:
Ag+>Cu2+>H+(浓度大)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> H+(浓 度小)>Al3+>Mg2+> Na+ >Ca2+>K+
一般在非水溶液中才能放电
阳极:失电子,发生氧化反应,离子还原性越强,
反应越容易。(先看电极再看阴离子)
①当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子 放电顺序:
S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
②当阳极为金属电极(除石墨、铂、金)时,金 属电极优先放电。
阳极:4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑
阴极:2Cu 2+ + 4e- = 2Cu
阳极:4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑ 电解反应: 2CuSO4 + 2H2O 通 电 2Cu + 2H2SO4 + O2↑
阳极: 2Cl - - 2e- == Cl2↑
阴极: 2H+ NaCl+2H2O
▪ 阳极:2Cl- - 2 e- = Cl2 ↑ (氧化反应、失去电子)
▪ 阴极:Cu2+ + 2 e- = Cu (还原反应、得到电子)
电解反应: 电解 CuCl2 ==Cu + Cl2 ↑
思考:
为何当一个电极存在多种可能的放电 离子时,不是大家共同放电,而是只有 一种离子放电?放电能力与什么因素有 关?
(物质在电解池的阴、阳两极发生反应 的过程叫放电。)
阴极: 得___电子,发生_还__原_反应,离子 氧__化__性_越强,反应越容易。
常见阳离子放电顺序:
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(浓度大)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> H+(浓度小)>Al3+>Mg2+> Na+ >Ca2+>K+