电解池原理及应用PPT课件
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阴极： Cu2+ + 2e– ＝ Cu 还原反应 阴极
总反应：
Cu2+ + 2Cl– 通电 Cu + Cl2↑
碳
阳极
6
惰性电极与活性电极：
惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应 活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可 以参与电极反应（作阳极时），且优先考虑。
试写出以铜棒作电极电解饱和CuCl2溶液的电极反应式：
放电顺序（由易到难）是：（即考虑还原性强弱）
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->SO42-等(含氧酸根离子）>F-
8
阴极:
无论是惰性电极还是活性电极都不参与阴极反应，发生 反应的都是溶液中的阳离子。 阳离子放电顺序（由易到难）是：（即考虑氧化性强弱）
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
阳极: 4OH- － 4e- = 2H2O+O2 ↑
阴极: 4H ++ 4e- = 2H2 ↑
2H2O 电解 2H2 ↑ + O2 ↑
氢 气
浓度
变大
PH 复原 值
不加 变 H2O
11
（放氢生碱型）
阳极
阴极
氯气
氢
气
NaCl溶液
实例
电极反应
浓度 PH 值
NaCl
阳极: 2Cl- － 2e- → Cl 2↑ 阴极: 2H ++ 2e- → H2 ↑
阴极 ( Cu )： Cu2+ + 2e– ＝ Cu
换成铁棒
阳极 ( Cu )： Cu － 2e– ＝ Cu2+
做两极呢？
7
★五、离子放电顺序：
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
阳极：
★ ①活性材料作阳极时：金属在阳极直接失电子被氧化
成阳离子进入溶液，而阴离子不容易在电极上放电。 ②用惰性电极(Pt、Au、石墨等)时：溶液中阴离子的
1、直流电源、两个电极；
阴极
2、电解质溶液或熔融的电解质；
3、闭合回路。
碳
阳极
5
四、电极名称及电极反应： 正、阳、氧
1、阳极：① 与电源正极相连，电子流出；
② 阴离子移向该极，失电子，发生氧化反应。
2、阴极：① 与电源负极相连，电子流入；
② 阳离子移向该极，得电子，发生还原反应。
电极反应式：
阳极：2Cl– – 2e– ＝ Cl2↑ 氧化反应 碳
2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
13
电解规律（惰性电极）小结
Ⅰ
Ⅱ
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+> （H+）>Al3+>Mg2+>Na+
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 如NaCl
Why?
通电
总反应： Cu2+ + 2Cl–
Cu + Cl2↑
3
一、电解：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。
注意：电解质溶液导电的过程就是电解 过程。
电流是直流电；
电解是非自发地将电 能转化为 化学 能。
二、电解池（槽）：电能转化为化学能的装置。
三、构成电解池的条件： 碳
阳极：2Cl– – 2e– ＝ Cl2↑
阴极： 2H+ + 2e– ＝ H2↑
总反应：2NaCl
+
2H2O
通电
==
2NaOH
+
H2↑+
Cl2↑
➢阳极产物Cl2和阴极产物NaOH如何检验？
阳极：使湿润的KI-淀粉试纸变蓝。 阴极：滴入酚酞，溶液 变红
➢阳极产物和阴极产物能接触吗？ 离子交换膜！
17
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
阳离子交换膜
室
精制饱和 NaCl溶液
（只允许Na+通过H）2O（含少量NaOH）
电解饱和食盐水的原理示意图
10
18
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－ 和
电解池原理及应用
电解熔融NaCl制取Na
1
【实 验 探 究 】
将两根碳棒插入CuCl2溶液中； 现 象： 无 明 显 现 象
将两根碳棒用导线连接后插入CuCl2溶液中； 现 象： 无 明 显 象
将两根碳棒分别跟外加直流电源的正极和 负极连接后，插入CuCl2溶液中，并通电。 现 象：
2
电解
e– A –
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
14
巩固练习
1.写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液PH值
的变化。
Fe
Ag
AgNO3
（D）
Cu
Ag Cu
C Pt
Pt
（AgANO）3
C（uBSO）4
（NaCH）SO4 15
2、工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4
1）电解时,应以 作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH
将会
,
2）阳极反应式为
,
3）总电解反应式为
.
答案:
Fe 增大
MnO42—_e- =MnO4— 2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2↑
16
七、电解原理的应用： 1、电解饱和食盐水
来自百度文库
NaCl == Na+ + Cl– H2O == H+ + OH–
气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 （2）离子交换膜的作用： a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸； b、避免Cl2和NaOH反应 ，而影响NaOH的产量。
e–
+
Cu2+ + 2e– = Cu
还原反应
阴极（与负极连）
– 铜–
+氯 +气
←Cu2+ Cl–→ ← H+ OH–→
1.通电前溶液中 有哪些离子? 如何运动?
2.通电后如何运动?
2Cl– –2e– = Cl2↑
氧化反应
阳极（与正极连）
右边：有气泡，刺激性气味，并能使湿润的
KI—淀粉试纸变蓝。 左边：碳棒上有一层红色物质析出。
9
（电解本身型）
★六、电解规律
阳极
阴极
实例
CuCl2
氯 气
CuCl2溶液
电极反应
阳极：2Cl--2 e- =Cl2↑ 阴极：Cu2++ 2e-=2Cu↓ CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
铜
浓度 PH 复原 值
减小
CuCl2
大增？
10
（电解水型）
阳极
阴极
实例 Na2SO4
氧
气
Na2SO4溶液
电极反应
减小
增 大
电解
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
复原
加 HCl
12
（放氧生酸型）
阳极
阴极
氧 气
铜
CuSO4溶液
实例
电极反应
浓度
阳极: 4OH- － 4e- → 2H2O+O2 ↑
CuSO4 阴极：Cu2++ 2e- → Cu
减小
PH值 减小
复原
加 CuO
电解
2CuSO4+ 2H2O
总反应：
Cu2+ + 2Cl– 通电 Cu + Cl2↑
碳
阳极
6
惰性电极与活性电极：
惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应 活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可 以参与电极反应（作阳极时），且优先考虑。
试写出以铜棒作电极电解饱和CuCl2溶液的电极反应式：
放电顺序（由易到难）是：（即考虑还原性强弱）
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->SO42-等(含氧酸根离子）>F-
8
阴极:
无论是惰性电极还是活性电极都不参与阴极反应，发生 反应的都是溶液中的阳离子。 阳离子放电顺序（由易到难）是：（即考虑氧化性强弱）
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
阳极: 4OH- － 4e- = 2H2O+O2 ↑
阴极: 4H ++ 4e- = 2H2 ↑
2H2O 电解 2H2 ↑ + O2 ↑
氢 气
浓度
变大
PH 复原 值
不加 变 H2O
11
（放氢生碱型）
阳极
阴极
氯气
氢
气
NaCl溶液
实例
电极反应
浓度 PH 值
NaCl
阳极: 2Cl- － 2e- → Cl 2↑ 阴极: 2H ++ 2e- → H2 ↑
阴极 ( Cu )： Cu2+ + 2e– ＝ Cu
换成铁棒
阳极 ( Cu )： Cu － 2e– ＝ Cu2+
做两极呢？
7
★五、离子放电顺序：
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
阳极：
★ ①活性材料作阳极时：金属在阳极直接失电子被氧化
成阳离子进入溶液，而阴离子不容易在电极上放电。 ②用惰性电极(Pt、Au、石墨等)时：溶液中阴离子的
1、直流电源、两个电极；
阴极
2、电解质溶液或熔融的电解质；
3、闭合回路。
碳
阳极
5
四、电极名称及电极反应： 正、阳、氧
1、阳极：① 与电源正极相连，电子流出；
② 阴离子移向该极，失电子，发生氧化反应。
2、阴极：① 与电源负极相连，电子流入；
② 阳离子移向该极，得电子，发生还原反应。
电极反应式：
阳极：2Cl– – 2e– ＝ Cl2↑ 氧化反应 碳
2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
13
电解规律（惰性电极）小结
Ⅰ
Ⅱ
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+> （H+）>Al3+>Mg2+>Na+
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 如NaCl
Why?
通电
总反应： Cu2+ + 2Cl–
Cu + Cl2↑
3
一、电解：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。
注意：电解质溶液导电的过程就是电解 过程。
电流是直流电；
电解是非自发地将电 能转化为 化学 能。
二、电解池（槽）：电能转化为化学能的装置。
三、构成电解池的条件： 碳
阳极：2Cl– – 2e– ＝ Cl2↑
阴极： 2H+ + 2e– ＝ H2↑
总反应：2NaCl
+
2H2O
通电
==
2NaOH
+
H2↑+
Cl2↑
➢阳极产物Cl2和阴极产物NaOH如何检验？
阳极：使湿润的KI-淀粉试纸变蓝。 阴极：滴入酚酞，溶液 变红
➢阳极产物和阴极产物能接触吗？ 离子交换膜！
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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
阳离子交换膜
室
精制饱和 NaCl溶液
（只允许Na+通过H）2O（含少量NaOH）
电解饱和食盐水的原理示意图
10
18
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－ 和
电解池原理及应用
电解熔融NaCl制取Na
1
【实 验 探 究 】
将两根碳棒插入CuCl2溶液中； 现 象： 无 明 显 现 象
将两根碳棒用导线连接后插入CuCl2溶液中； 现 象： 无 明 显 象
将两根碳棒分别跟外加直流电源的正极和 负极连接后，插入CuCl2溶液中，并通电。 现 象：
2
电解
e– A –
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
14
巩固练习
1.写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液PH值
的变化。
Fe
Ag
AgNO3
（D）
Cu
Ag Cu
C Pt
Pt
（AgANO）3
C（uBSO）4
（NaCH）SO4 15
2、工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4
1）电解时,应以 作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH
将会
,
2）阳极反应式为
,
3）总电解反应式为
.
答案:
Fe 增大
MnO42—_e- =MnO4— 2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2↑
16
七、电解原理的应用： 1、电解饱和食盐水
来自百度文库
NaCl == Na+ + Cl– H2O == H+ + OH–
气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 （2）离子交换膜的作用： a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸； b、避免Cl2和NaOH反应 ，而影响NaOH的产量。
e–
+
Cu2+ + 2e– = Cu
还原反应
阴极（与负极连）
– 铜–
+氯 +气
←Cu2+ Cl–→ ← H+ OH–→
1.通电前溶液中 有哪些离子? 如何运动?
2.通电后如何运动?
2Cl– –2e– = Cl2↑
氧化反应
阳极（与正极连）
右边：有气泡，刺激性气味，并能使湿润的
KI—淀粉试纸变蓝。 左边：碳棒上有一层红色物质析出。
9
（电解本身型）
★六、电解规律
阳极
阴极
实例
CuCl2
氯 气
CuCl2溶液
电极反应
阳极：2Cl--2 e- =Cl2↑ 阴极：Cu2++ 2e-=2Cu↓ CuCl2 电解 Cu+Cl2 ↑
铜
浓度 PH 复原 值
减小
CuCl2
大增？
10
（电解水型）
阳极
阴极
实例 Na2SO4
氧
气
Na2SO4溶液
电极反应
减小
增 大
电解
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
复原
加 HCl
12
（放氧生酸型）
阳极
阴极
氧 气
铜
CuSO4溶液
实例
电极反应
浓度
阳极: 4OH- － 4e- → 2H2O+O2 ↑
CuSO4 阴极：Cu2++ 2e- → Cu
减小
PH值 减小
复原
加 CuO
电解
2CuSO4+ 2H2O