电解池PPT

减小 增大 不变
无氧酸
HCl
不活泼金属的
无氧酸盐
CuCl2
阳极:2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极:2H++2e- = H2↑ 阳极:2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极:Cu2++2e- = Cu↓
增大 增大
活泼金属的无 氧酸盐
NaCl
阳极:2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极:2H++2e- = H2↑
阴极： Cu2＋ ＋ 2e－＝ Cu
阳极： 2Cl－－ 2e－ ＝ Cl2↑
通直流电
或电解
电解CuCl2溶液的化学反应方程式：CuCl2 == Cu＋Cl2↑
e-
阴极
阳离子得电子，放电 氧化性强的先得电子 Cu2+ + 2e- = Cu
(还原反应) 总反应：
电解
CuCl2 Cu +Cl2↑
e-
阳极
电解质溶液用惰性电极电解的示例：
电解 类型
仅溶剂 水电解
仅溶质 电解
溶质和 溶剂同 时电解
举例
物质类别
实例
电极反应
溶液pH 变化
含氧酸
强碱
活泼金属的 含氧酸盐
H2SO4
阳极:4OH- - 4e- = O2+2H2O 产物为O2和H+
NaOH
阴极:4H+ + 4e- = 2H2↑
Na2SO4
产物为H2和OH-
只在熔融状态下放电，在水溶液中永远不放电。
注：电镀时通过控制条件， Fe2+和Zn2+得电子的能力强于H+
阳极(氧化反应) ：还原性强的阴离子先失电子
金属（除Pt、Au） > S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－ 金属阳极先放电，离子后放电
总结：分析电解反应的一般思路： 明确溶液中存在哪些离子 (先电离)
与电源正极相连------阳极
与电源负极相连------阴极
注意：导电过程就是电解过程。
阴极不参与电解反应；
实验 如图甲所示，将用导线连接在一起的
步骤
两根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的
U型管中，观察现象。
实验 现象
无现象
结论 没有且不能自发发生化学反应
甲
播放
碳
棒
乙
实验 步骤
实验 现象
1.如图乙所示，将两根石墨棒分别跟直流电源的正极和
负极连接，浸入U型管的CuCl2溶液中 ，再接通12V直流 电,观察现象。约3～5min后切断电源。 2.若碳棒表面有气泡产生,如何设计实验检验是－什－么气体?
3.将电极取出，仔细观察其顶端和周围有什么变－化－？
与电源正极相连的碳棒有气泡产生，且有刺激 性气
阳极— 味，能使湿润的KI－淀粉试纸变蓝 Cl2 阴极— 与电源负极相连的碳棒上有红色的固体析出 Cu
不活泼金属 的含氧酸盐
CuSO4
阳极:4OH- - 4e- = O2↑+2H2O 阴极:2Cu2++4e- = 2Cu
增大 减小
溶液复原 方法
H2O
HCl CuCl2 HCl CuO
活泼(除PtAu外)金属做阳极：
例：铁做阳极电解氯化钠溶液
阳极：Fe-2e-=Fe2+
阴极(Na+ H+):2H ++ 2e- = H2 ↑
结论 1. 通电后发生了氧化-还原反应 ;
2.外加电流的作用是这种化学变化的根本原因。
原理分析：
成CuC2＋uC和lC2是l－强。电Cu解Cl质2 且电离易溶C于u2＋水＋，在2C水l－溶液中 电离 生 通电前，Cu2＋和Cl－在水里 自由 地移动着；
通电后，这些自由移动着的离子，在电场作用下， 改作定向移动。溶液中带正电的Cu2＋向阴极移动，带负 电的 Cl- 向阳极移动。在阴极，铜离子获得电子而还 原成铜原子覆盖在阴极上；在阳极，氯离子失去电子而 被氧化成氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出。
电解 Fe+2H2O===Fe(OH)2 +H2 ↑
二、电解原理的应用
1、氯碱工业（电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业）
食盐水中存在的离子：
Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-
离子放电顺序： 阳离子 H+ ＞ Na+ 阴离子 Cl- ＞ OH-
电极反应： 阳极 氧化反应 阴极 还原反应
阳极
阴极
阴极上的电极反应式是例：如图：B为铜电极，A、C、D均为碳棒，已 知通电后，E点变蓝，回答下列问题：
(1)E点变蓝的原因： ____________________________________
_在__阳__极__失__电__子__生__成_I_2_， 淀粉遇I2变蓝色
4、电冶金（使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的 方法）
制取金属钠
电解熔融状态的氯化钠。
阳极：2Cl - －2e- == Cl2↑ 阴极： 2Na+ + 2e- == 2Na
总反应： 2NaCl(熔融) 通电 2Na + Cl2 ↑
电 解 熔 融 氯 化 钠 制 钠
制取金属铝
电解熔融状态的氧化铝
阳极(Cl-OH-) : 2Cl--2 e- =Cl2 ↑ 减小
增 大
电解
2HCl
Cl2 ↑ + H2 ↑
复原
通入 适量 HCl
第五组：电解CuCl2
阳极
阴极
氯 气
铜
实例
电极反应
CuCl2
阴极(Cu2+ H+)：Cu2++ 2e-=Cu
阳极:(Cl- OH-) : 2Cl--2 e- =Cl2 ↑ CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
第四章 电化学基础
第三节 电解池
氢
氧
气
气
—
+
电解
电解水 ：2 H2O
2 H2 ＋ O2
一、电解原理
1、电解的概念：使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阴 阳两极引起氧化还原反应的过程（一般是一个非自发的氧化还原 反应） 。 2、电解池的概念：把电能转变为化学能的装置，又称电解槽。 3、构成：直流电源、两个电极、电解质溶液或熔融态电解质
例：在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电
极，通电电解(不考虑水分蒸发)，则：
⑴若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶 质浓度将怎样变化 不变 。
⑵若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是
Zn －2e－＝Zn2+
⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电
当电路中有0.01mol电子通过时，阴极增重 1.28 g，
练习 1、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。
2、下列说法或实验现象的描述不正确的是 （ B） 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，在铜片表面出 现一层铁
C．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴 氯化铜溶液，气泡放出速度加快
D．与电源负极相连的是电解槽的阴极
复原
通入 适量 HCl
第七组：电解CuSO4
阳极
阴极
氧 气
铜
实例
电极反应
浓 PH 复原 度值
CuSO4
阴极(Cu2+ H+): 2Cu2++ 4e-=2Cu
↑ 阳极(SO42- OH-) :4OH-- 4e- = 2H2O+O2 减小
减 小
电解
2CuSO4+2H2O
2Cu +O2↑+2H2SO4
加适量 CuO 固体
实验装置
淡盐水
阳极 金属钛网
Cl2 +
Cl2
H2 －
H+ Na+
NaOH溶液
阴极 碳钢网
Cl—
OH—
阴
阳
极
极
室
室 精制饱和
离子交换膜
NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽
阴极：碳钢
阳极：钛
阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气
阴离子失电子，放电 还原性强的先失电子
2 Cl- - 2e- = Cl2↑ (氧化反应)
惰性电极：石墨、金、铂 活性电极：石墨、金、铂
以外的金属
4、放电顺序：
阴极(还原反应)：氧化性强的阳离子先得电子
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
纯铜
粗铜含杂质(Zn
阳极：Zn
Fe Ni Cu Ag Au
Fe Ni Ag Au 等) Zn -2e- → Zn2+ Fe -2e- → Fe2+ Ni -2e- → Ni2+ Cu -2e- → Cu2+
阳极泥
CuSO4溶液 阴极: Cu2+ + 2e- → Cu 思考：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？
(2)电源N为____正____极；
(3)通电一段时间后，A、B、C、D电极上生成
(或消耗)的物质的物质的量之比为__2_:2_:_4_:_1_。
第一组：电解H2SO4