电解原理 ppt课件

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发生还原反应
复习二、原电池的工作原理 复习二、
化学能转变为电能
负极) 锌片 (负极):Zn – 2e- = Zn2+ 氧化反应 e正极) 铜片 (正极):2H+ + 2e- = H2↑ 还原反应
Zn+2H+==Zn2++H2↑
电子流:负极(Zn) 正极(Cu) 电子流:负极(Zn) 正极(Cu) 电流: 电流:正极
电解硫酸铜溶液时,若要求达到以下几点: 电解硫酸铜溶液时,若要求达到以下几点: 阳极质量减少, 阴极质量增加, ⑴阳极质量减少,⑵阴极质量增加,⑶电解 液中[Cu 不变, 液中[Cu2+]不变,则可选用的电极是 纯铜作阳极,含锌、 A.纯铜作阳极,含锌、银的铜合金作阴极 含锌、银的铜合金作阳极, B.含锌、银的铜合金作阳极,纯铜作阴极 用纯铁作阳极, C.用纯铁作阳极,用纯铜作阴极 用石墨作阳极, D.用石墨作阳极,用惰性电极作阴极
铜电解精炼
①粗铜作阳极(接电源正极) 粗铜作阳极(接电源正极) ②纯铜作阴极(接电源负极) 纯铜作阴极(接电源负极) ),长 ③电解质溶液是CuSO4(或CuCl2),长 电解质溶液是CuSO 时间电解后, 时间电解后,电解质溶液必须补充 ④杂质Zn、Fe、Ni等失电子变成离子留在电解液里 杂质Zn、Fe、Ni等失电子变成离子留在电解液里 Zn ⑤Au、Ag等杂质沉积在电解槽底,形成阳极泥 Au、Ag等杂质沉积在电解槽底, 等杂质沉积在电解槽底 练习:下列关于铜电极的叙述, 练习:下列关于铜电极的叙述,不正确的是 A.铜锌原电池中铜是正极 用电解法精炼粗铜时, B.用电解法精炼粗铜时,粗铜作阳极 在镀件上电镀铜时, C.在镀件上电镀铜时,可用金属铜作阳极 D 电解稀硫酸制H D.电解稀硫酸制H2、O2时,铜作阳极
阴离子放电顺序:S 阴离子放电顺序:S2->I->Br->Cl- 含氧酸根>F >OH->含氧酸根>F-
电极材料失电子, 电极材料失电子,电 活性电极 金属活动顺序表Ag以前) 极被溶解, Ag以前 (金属活动顺序表Ag以前) 极被溶解,溶液中的 阴离子不能失电子 (2)阴极产物判断 金属活动顺序表的反顺序
1.下列说法或实验现象的描述不正确的是 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中, A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片 表面出现气泡 B 把铜片插入氯化铁溶液中, B.把铜片插入氯化铁溶液中,在铜片表面出现一 层铁 把锌粒放入盛有盐酸的试管中, C.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化 铜溶液, 铜溶液,气泡放出速度加快 D.与电源负极相连的是电解槽的阴极 100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应 浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应, 2.100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应,为加 快反应速率,又不影响生成氢气的总量, 快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法 加入适量的6mol/L 6mol/L的盐酸 A.加入适量的6mol/L的盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液 C.加入适量蒸馏水 D.加入适量的氯化钠溶液

3+
2+
>Fe >Ca
>Zn >K+
2+>
H+ >Al Al

>Mg
2
+>Na+
Ag+ > Fe 3+> Cu 2+ >H+ >Fe >Al 3+ >Mg 2+>Na+ Al
2+
>Zn
2+>
H+
电解池:将电能转化为化学能的装置。 电解池:将电能转化为化学能的装置。
与电源正极相连 阴离子移向 阳离子移向 阳极 阴极 发生氧化反应 发生还原反应
与电源负极相连
二、电解时电极产物的判断
(1)阳极产物判断(看电极) 阳极产物判断(看电极) 惰性电极 (Pt、Au、石墨 石墨) (Pt、Au、石墨) 看溶液中阴离子的失 电子能力
用两支惰性电极插入500mLAgNO 溶液中, 6.用两支惰性电极插入500mLAgNO3 溶液中, 通电电解。当电解液的PH 6.0变为3.0时 PH从 变为3.0 通电电解。当电解液的PH从6.0变为3.0时(设 电解时阴极没有氢气析出, 电解时阴极没有氢气析出,且电解液在电解前 后体积变化可以忽略), ),电极上析出银的质量 后体积变化可以忽略),电极上析出银的质量 B 54mg A.27 27mg B.54 A.27mg B.54mg C.108 108mg D.216 216mg. C.108mg D.216mg. 图装置进行实验, 7.按A图装置进行实验,若 图B的X轴表示流入电极的电 子的量, 子的量,则Y轴不可能表示的 情况是 B. A.[Ag+] B.[NO3-] 溶液的PH C.溶液的PH D.银棒的质量
活泼金属的含 阳4OH-+4e 氧酸盐 +O2 =2H2O
H2SO4
Na2SO4 水 电解质 电解质

分解 电解质电离的阴、阳 HCl 无氧酸、 无氧酸、不活泼的 电解质电离的阴、 电解 离子分别在两极放电 无氧酸盐( 除外CuCl 除外) 无氧酸盐(F除外) 2 质型 活泼金属的无氧 NaCl 放H2 阴:H2O放H2生碱 生碱型 阳:电解质阴离子放电 酸盐( 除外 除外) 酸盐(F除外)
复习原电池
原电池的形成条件
两种金属活动性不同的金属 金属和其他能导电的材料 金属和其他能导电的材料 能导电 (非金属或某些氧化物等 非金属或某些氧化物等) 非金属或某些氧化物等
电极材料
构成原电 池有三个 条件
两电极必须浸在电解液中 两极相连形成闭合回路
必须发生氧化还原反应
负极:较活泼的金属,发生氧化反应 负极: 较活泼的金属, 正极: 较不活泼的金属(或能导电的非金属), 正极: 较不活泼的金属(或能导电的非金属),
右烧杯为电解池,右边C棒上有Cu析出,左边有气 右烧杯为电解池,右边C棒上有Cu析出, Cu析出 体析出。 体析出。 阳极: 阳极: 2Cl-- 2e- = Cl2↑ 阴极: 阴极: Cu 2+ +2e- = Cu 总:Cu 2+ +2Cl- = Cu + Cl2↑
4.用石墨作电极,电解1mol/L下列物质的溶 用石墨作电极,电解1mol/L下列物质的溶 1mol/L 溶液的PH PH值保持不变的是 液,溶液的PH值保持不变的是 C B. C. A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl 将两个铂电极插入500ml 溶液中, 5.将两个铂电极插入500ml CuSO4溶液中,进 行电解。通电一定时间后, 行电解。通电一定时间后,某一电极增重 0.064g(设电解时该电极无氢气析出, 0.064g(设电解时该电极无氢气析出,且不考 虑水解和溶液的体积变化), ),此时溶液中氢离 虑水解和溶液的体积变化),此时溶液中氢离 子浓度约为 A B. A.4×10-3 mol/L B.2×10-3 mol/L D. C.1×10-3 mol/L D.1×10-7 mol/L
molNaCl溶 0.4molCuSO4和0.4molNaCl溶 于水,配成1 溶液,用惰性电极进行电解, 于水,配成1L溶液,用惰性电极进行电解,当一 个电极得到0 molCu时 个电极得到0.3molCu时,另一个电极上生 成的气体在标准状况下的体积是
A A.5 A.5.6L
C.1.344L C.1 344L
B.6 72L B.6.72L D.11.2L D.11. 11
用惰性电极电解电解质溶液的规律
类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质 PH 电解质溶 液复原 浓度
电 解 水 型
阴2H++2e=H2 NaOH 含氧酸、强碱、 含氧酸、强碱、
水 水
增大 增大 增大 减小 减小
加水 加水 加水 加HCl 加CuCl2 加HCl
一、自学探究
条件
电离 电解 电解质电离后, 电解质溶于水或 电解质电离后,再通直流 受热融化状态 电 电解质电离成为 自由移动的离子 例: CuCl2=Cu2++2Cl只产生自由移动 的离子 阴阳粒子定向移动, 阴阳粒子定向移动,在两 极上得失电子成为原子或 分子。 分子。 通电 CuCl2==Cu+Cl2↑ 发生氧化还原反应生成了 新物质 电解必须建立在电离的基 础上
电解质 生成新 电解质 和水
放O2 阴:电解质阳离子放电 电解质 生成新 不活泼金属的 电解质 生酸型 阳:H2O放O2生酸 CuSO4 和水 含氧酸盐
加CuO
含氧酸根>F S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>FⅠ Ⅱ
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+
Ⅲ Ⅳ
1、 1、电解质溶液电解规律
Ⅰ与Ⅲ区:电解电解质型 Ⅰ与Ⅳ区:放氢生碱型 Ⅱ与Ⅲ区:放氧生酸型 Ⅱ与Ⅳ区:电解水型
(2)阴极产物判断 直接根据阳离子放电顺序判断,阳离子放电顺序: 直接根据阳离子放电顺序判断,阳离子放电顺序:
Ag+ > Hg >Sn
2+
2+> 2+ 2+
Fe
3+>
Cu
2+
>H+> Pb
过程
特点 联系
4.分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。研究两 分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。 池的关系(结构、原理)。 池的关系(结构、原理)。
原电池:①、③、⑤ 原电池:
电解池:⑥、⑦ 电解池:
电解池
电解池的 形成条件 两电极接电源 两电极插入电解质溶液 形成闭合回路 e e阴 阳
极 极
3.下图的装置会出现什么现象?依据是什么?并完 下图的装置会出现什么现象?依据是什么? 成电极反应式和总反应式。 成电极反应式和总反应式。
负 极 正 极 阳 极
依据电解,原电池原理, 依据电解,原电池原理,左烧杯为 阴 原电池,左烧杯中Zn逐渐溶解, Zn逐渐溶解 原电池,左烧杯中Zn逐渐溶解,C棒 极 上有气体析出。 上有气体析出。 负极:Zn负极:Zn-2e- = Zn 2+ 正极:2 H+ +2e- = H2↑ 正极: 总:Zn +2 H+ = Zn 2+ + H2↑
阳极: 阳极:镀层金属
电 镀
阴极: 阴极:待镀金属制品 电镀液: 电镀液:含镀层金属离子
1.电镀是电解的应用,是一种特殊的电解。 电镀是电解的应用,是一种特殊的电解。 2.电镀过程的特点: 电镀过程的特点: 牺牲阳极; ①牺牲阳极; 电镀液的浓度(严格说是镀层金属离子的浓度) ②电镀液的浓度(严格说是镀层金属离子的浓度) 保持不变; 保持不变; 在电镀的条件下,水电离产生的H ③在电镀的条件下,水电离产生的H+、OH-一般不放 电。
导线
外电路
导线
负极
溶液
内电路
正极
第四单元 电解原理及其应用
第一节 电解原理
在水溶液中或 化合物 熔化状态下 电解质是指在______________能够导电的_______ ______________能够导电的_______。 1.电解质是指在______________能够导电的_______。 ________________或 熔融 2.电离是指电解质________________或_____状态下 电离是指电解质在水分子的作用下 _____状态下 ________________ 自由移动的离子 离解成______________过程。 离解成______________过程。 ______________过程 3.电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作 电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、 无规则 运动 定向 ________运动;在外电源的作用下,形成______移动而 ________运动;在外电源的作用下,形成______移动而 ______ 导电。在导电的同时,在阳、阴两极发生氧化— 导电。在导电的同时,在阳、阴两极发生氧化—还原反 电解 应,即被电解,电离是_______的前题。 即被电解,电离是_______的前题。 _______的前题
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