高中化学电解池讲义
高考化学电解池专题辅导讲义
高考化学电化学辅导讲义授课主题电解池原理及应用教学目的1、掌握原电池的原理,并能在实际题型中正确分析。
2、能够熟练的书写电解池的电极方程式,记住离子放电顺序。
3、熟悉常见的电解池原理实际应用教学重难点电极方程式的书写教学内容一、本节知识点讲解一(电解池工作原理)1、电解原理电解:①定义:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程、②特点。
Ａ、电解是最强有力的氧化还原手段,是不可逆(填“可逆”或“不可逆”)的。
B、从本质上看,电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。
２、电解的定义使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
电解时使用的电离必须是直流电、在电解过程中,电能转化成化学能。
3、电解池(１)电解池的定义将电能转化为化学能的装置叫做电解池,电解池又叫做电解槽。
(2)电解池的构造①直流电源;②两个固体电极;③电解质溶液或熔融电解质;④形成闭合回路。
(3)工作原理(以惰性电极电解氯化铜为例)。
A。
实验装置:B。
电池总反应:CｕCｌ2错误!Cl2↑＋Cu。
C、电解池中离子的定向移动:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极、(4)电解池工作原理通电时电子从电源的负极出发,流向电解池的阴极,在该电极上,阳离子获得电子发生还原反应;与此同时,阴离子在阳极上失去电子发生氧化反应,失去的电子再从电解池的阳极流向电源的正极,从而在两部分导体中形成闭合回路。
由上述分析可知:电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子参加反应,电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程、(5)电解池与原电池比较电解池原电池原理电能转化为化学能化学能转化为电能构成阴极、阳极、电解质溶液、电源正极、负极、电解质溶液、盐桥电极反应阳极发生氧化反应阴极发生还原反应负极发生氧化反应正极发生还原反应反应是否自发非自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应4、电解时阴、阳两极物质的放电顺序(1)阳极物质的放电顺序①首先要看电极材料;②假如阳极材料是活性电极(金属活动性顺序中银往常的金属,包括银),则电解时电极材料失电子,电极不断消耗。
人教化学教材《电解池》PPT(完整版)
NaCl CuSO4
电解 对象
电解 质和 水
电解 质和 水
电解 质浓
度
生成 新电 解质
生成 新电 解质
电解质 pH 溶液复
原
增 通氯化 大氢
减 加氧化 小铜
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(3)向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变 红的电极为__A___极(填“A”或“B”)，并写出此电极的 反应式4：O＿H-＿-4e＿-=＿O2＿↑+＿2H＿2O＿＿＿。 (4)乙池中总反应的离子方程式： ＿4A＿g+＿+2＿H2＿O＿＿＿4A＿g↓＿+O＿2↑＿+＿4H＿+ ＿＿。
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3、纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。 采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度制备纳米级 Cu2O的装置如图所示，发生的反应为： 2Cu+H2O 电解 Cu2O+H2↑。下列说法正确的是( D) A．钛电极发生氧化反应 B．阳极附近溶液的pH逐渐增大 C．离子交换膜应采用阳离子离子 交换膜 D．阳极反应式是： 2Cu+2OH--2e-= Cu2O+H2O
《化学电解池》课件
电解池的环境影响与可持续发展
能耗与碳排放
电解池的能耗较高，会产生一定的碳排放。为了实现可持续发展，需要优化电解池的能 效，降低能耗和碳排放。
废弃物处理
电解池在使用过程中会产生废水和废料，需要建立有效的废弃物处理和回收机制，以减 少对环境的负面影响。
THANKS
感谢观看
REPORTING
电解池的应用
REPORTING
电解水制氢
总结词
通过电解水的方法制取氢气，是一种 绿色、可持续的能源生产方式。
详细描述
利用电解水技术，将水分子在直流电 的作用下分解为氢气和氧气。电解过 程中，阳极产生氧气，阴极产生氢气 ，可以用于生产氢气作为燃料或化工 原料。
电解冶炼金属
总结词
通过电解熔融盐的方法提取金属，是一种高效、环保的金属冶炼技术。
电解池的工作原理
总结词
电解池的工作原理是利用外部电源提供能量，使电解质溶液中的离子在阳极和阴 极上发生氧化还原反应，从而将电能转化为化学能。
详细描述
当外部电源施加电压时，电解质溶液中的离子开始定向移动。阳离子向阴极移动 ，阴离子向阳极移动。在阳极上，阴离子失去电子发生氧化反应；在阴极上，阳 离子得到电子发生还原反应。通过这些反应，电能被转化为化学能。
PART 02
电解池的类型
REPORTING
电解液类型
01
02
03
酸性电解液
通常采用硫酸或盐酸作为 电解液，具有较高的导电 性能和较低的成本。
碱性电解液
主要采用氢氧化钠或氢氧 化钾作为电解液，适用于 电解铝、锌等金属。
熔融盐电解液
采用熔融状态的盐作为电 解液，如氯化钠、氯化钾 等，适用于电解制取金属 钠、镁等。
高中化学《电解池》课件
实用价值
电解池广泛应用于电镀、电 解制氧、电解制氢、制盐、 铝的生产等诸多工业领域。
电解池的结构和工作原理
构造原理
电解池主要由正阴极、电解质和 外加电源三部分组成，其中正极 是放电的地方，阴极是收集电子 的地方。
电量来源
电解池的电量来源于外部电源， 负极的电子经过电解质到达了阳 极，从而完成了电荷的输送和能 量的转化。
反应而合成新物质。
3
电解分解反应
电解分解反应是电解质在电场作用下发生 分解反应的过程。例如：NaCl → Na+ + Cl-。
电解过程的影响因素
电极材料
电极材料是影响电解过程的重要 因素之一，阴及负载多少等多种因 素来决定。
电解电压
电解电压是电解反应发生的驱动 力之一，通过调节电压可以改变 电解过程，同时还可以控制电解 速率。
实验示例和案例分析
1
实验示例
在电解板池内通过控制电解液浓度和电流密度，电解出本体板和一次结晶铜，分析口碑比对， 验证反应相对应的规律性和技术方案的正确性。
2
案例分析
曾有企业为了改善废水质量，采用了电解池技术进行废水处理，然而由于设备本身、电流密 度、设备工况等多方面原因，最后导致电解池效率低，处理质量不好，大量投入的人力和物 力都白白浪费了，因此在使用电解池过程中，需要注意各种不同方面的实物效应和体验效果。
电路作用
电路的作用是提供正负电源以及 连接正阴极，其中正极接收电子 电位低，负极施加电场使电子运 动。
电解反应的类型
1
氧化还原反应
氧化还原反应是化学反应中最常见的一种
电化合成反应
2
类型，在电解池中，它的形式也各种各样， 如：金属防腐、去污、脱色、清洗等。
电解池课件-高二化学人教版(2019)选择性必修1
阳极
还原性减弱，氧化性增强
阴极总是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，与电极材料无关
Ag+＞Hg2+>Fe3+> Cu2+＞(酸)H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞(水)H+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+
氧化性强的离子先放电：
B
伏打电池的发现引起化学家利用电解法研究元素的兴趣。
产生电流的化学反应及装置
将化学能转化为电能
借助电流而发生反应及装置将电能转化为化学能
原电池：
电解池：
电解池工作原理示意图
H2
电解水
1. 实验探究：在U形管中注入质量分数为25%的CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极。把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒附近。接通直流电源，观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。
通电前，溶液中存在哪些离子，运动情况怎样？Байду номын сангаас
（3）当离子定向运动到电极表面时，发生了什么变化？
Cu2＋＋2e－=Cu
2Cl－－2e－= Cl2↑
放电：当离子到达电极时，失去/获得电子，发生氧化/还原反应的过程。
氧化反应
还原反应
1．电解：使电流通过电解质溶液（或熔融电解质），在阳极、阴极两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。2、电离与电解的比较
即越活泼的金属，其阳离子越难结合电子
2．阴极 ：得电子，还原反应
水溶液中不放电，熔融态放电，电解熔融氯化物或熔融氧化物可制备其单质
Fe3+得电子能力比Cu2+强，Fe3++e-= Fe2+
2024高中化学第1部分专题1小专题大智慧二原电池电解池和电镀池的比较讲义含解析苏教版选修4
原电池、电解池和电镀池的比较比较原电池电解池电镀池定义(装置特点) 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置装置特征 无电源，两极材料不同有电源，两极材料可同可不同有电源续表比较原电池电解池电镀池形成条件①活动性不同的两极(连接)②电解质溶液(两极插入其中并与电极自发反应)③形成闭合回路①两电极连接直流电源②两电极插入电解质溶液中③形成闭合回路①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极②电镀液必需含有镀层金属的离子[例] 如图所示：(1)当K 1、K 2断开时，________片上有气泡产生，生成气体对应的离子方程式为________。
(2)仅K 1闭合时，________片上有气泡。
生成气体对应的反应式为_______________。
(3)仅K 2闭合时，________片上有气泡，总电极反应为_____________________。
[解析] (1)此时锌与稀盐酸干脆反应产生H 2。
(2)仅K 1闭合时，Zn 、Cu 和盐酸构成原电池，Cu 为正极，电极反应为2H ＋＋2e －===H 2↑，因此铜片上产生气体。
(3)此时为电解池，Cu 为阳极，失电子，电极反应为Cu －2e －===Cu 2＋，H ＋在锌片上得电子产生H 2，总电极反应为Cu ＋2HCl 通电,CuCl 2＋H 2。
[答案] (1)锌 Zn ＋2H ＋===Zn 2＋＋H 2↑(2)铜 2H ＋＋2e －===H 2↑(3)锌 Cu ＋2HCl=====通电CuCl 2＋H 21．氢镍电池是近几年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。
氢镍电池的总反应式为：12H 2＋NiOOH Ni(OH)2。
依据此反应式推断，下列叙述中正确的是( )①电池放电时，电池负极四周溶液的pH 不断增大 ②电池放电时，镍元素被氧化 ③电池充电时，氢元素被还原 ④电池放电时，H 2在负极上反应 A ．①② B ．②③ C ．③④ D ．①④解析：选C 放电时，H 2在原电池负极被氧化为H ＋，其四周溶液的pH 减小。
人教版高中化学选修4第四章第三节 电解池 课件(共16张PPT)
湿润的 淀粉KI
试纸
滴几滴 酚酞
LOGO
【演示实验】
取一张用饱和NaCl溶液浸湿的滤纸，两根铅笔芯作电 极，接直流电源。
正极
负极
阳极
阴极
电解池 电解槽
电解：在直流电的作用下，两电极上分别发生氧化反应 和还原反应的过程叫做电解。
LOGO
Cl-
OH-
H+ OH-
发生还原反应
Cl-
Na+
H+
Na+
H+Cl-
CHl- + Na+
OH-
Na+Cl－
电解的总化学方程式：
阴极产物
阳极产物
2NLaOGCOl+2H2O 电解 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
探秘电解时离子的放电顺序
【小组合作实验】
1.每组选出记录员、板书展示员和口头展示员各一名。
HCl CuCl2 NaCl
CuSO4
电解
2HCl== Cl2 ↑+ H2 ↑
电解
CuCl2== Cl2 ↑+ Cu
电解
2NaCl+2H2O 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
电解
2CuSO4 +2H2O == 2Cu+O2↑ +2H2SO4
溶液变化 PH
减小 增大 不变
增大 增大
增大
减小
我比较
温 2.请按导学设计中的实验操作步骤，组装仪器，
馨
连接电路。认真观察实验现象，并做记录。
高考化学一轮复习专题课件：电解池 (共23张PPT)上课用
电极 方程式
电解 物质
总化学 方程式
含氧酸(如H2SO4) 阳极：_4_O_H__－_
强碱(如NaOH) －__4_e_－_=_=_=_O__2↑__
活泼金属的含 ＋__2_H_2_O__
H2O
氧酸盐(如
阴极：__4_H_＋__ ＋__4_e_－_=_=_=_2_H__2↑_
KNO3、Na2SO4)
电解池及其应用
1. 了解电解池工作原理，及其在生产生活中的应用。 能写出简单的电极反应式和总反应方程式。
2. 理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的 危害、 防止金属腐蚀的措施。
高考对本节内容的考查，一是电解过程的分析， 多借助于图像考查电极上离子的放电顺序与产 物的判断，电极反应式的书写；二是注重原电池 与电解池相结合考查新型充电电池；三是考查新 情景下电解原理的实际应用，如氯碱工业，电解 精炼铜、电镀、电解除污，结合离子交换膜进行 电解；四是金属腐蚀的原因与防护措施。
通电
2NaCl+2H2O 2NaOH +H2↑+Cl2 ↑
Cl—
H+
Na+
Na+
OH—
探讨7：电解槽内插入阳离子交换膜，你知道
它的作用是什么吗？
NaOH 溶液
知识点二 电解原理的应用
应用2------粗铜的精炼
粗铜（含有Zn、Ni、Fe、Ag、Au杂质），如何得到 纯铜？画出简易的装置图并写出阴阳极的电极反应式。
试一试：写出工业上冶炼金属铝的电极反应？
阳极： 6O2- －12e- == 3O2↑ 阴极：4Al3+ + 12e- == 4Al 总反应：2Al2O3(熔融) 通电 4Al + 3O2 ↑
高中化学选修4电解池 人教版 ppt课件
电20解20/1饱2/27和食盐水可以制造烧碱、氯气和氢气。
26
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱210
（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；
阳极：湿润的淀粉－KI试纸 阴极：酚酞试液
2020/12/27
25
❖ 现象：
❖ 阳极：有气泡产生，使湿 润的淀粉－KI试纸变蓝
❖ 阴极：有气泡产生，滴加 酚酞溶液变红
实验装置
阳极：2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极：2H++2e- =H2↑
通电
总式：2NaCl+2H2O=＝＝2NaOH+H2↑+Cl2↑
电极
阴极：与外电源负极相连的电极，进电子，还原反应。
惰性电极： C、Pt、Au等，不论做阴极、阳极，
电极材料
本身都不反应。
活泼电极： Fe、Cu、Ag等,做阴极本身不反应,
2020/12/27
做阳极，本身被氧化溶解。
5
3、构成电解池的条件：
①直流电源； 与电源负极相连的电极为阴极
②电极 与电源正极相连的电极为阳极
阳离子在阴极上放电顺序是：
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
《电解池》课件 (共36张PPT)
二、电解原理的应用 (4)电冶金
电解是最强有力的氧化还原手段 冶炼Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属
钠的冶炼 阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑ 阴极：2Na++2e-=2Na 总反应：
2NaCl(熔融)=2Na+Cl2↑
C
C
熔融NaCl
二、电解原理的应用——电冶金
铝的冶炼
阴极：
烟罩
4Al3++12e-=4Al 阳极：
6O2-－12e-=3O2↑ 钢导电棒 总反应：
2Al2O3(熔融)=4Al+3O2↑
阳极C 熔C融态铝
Fe钢壳
阴极C
耐火材料
熔融Al2O3
三、计算
例1：用石墨电极电解2L饱和NaCl溶液，当 电源供给0.2mol电子时，所得溶液pH为多 少？两极各收集到标准状况下的气体多少 升？(溶液体积变化忽略不计)
阳极：必须是镀层金属 阴极：镀件
阳极：氧化反应，金属 电极失电子 阴极：还原反应，溶液 中的阳离子得电子
电解池
阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连
阳极：氧化反应，溶液 中的阴离子失电子或电 极金属失电子 阴极：还原反应，溶液 中的阳离子得电子
电子 同电解池 流向
电源负极→电解池阴极 电解池阳极→电源正极
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
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
小结：
2、电离与电解的比较
电离
电解
条件
电解质溶于水或受热融 化状态
电解质电离后再通直流电
高中化学选择性必修一第4章第2节 电解池 基础知识讲义
第二节电解池一、电解池（一）电解的定义：使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。
（二）电解池的定义：将电能转变为化学能的装置，也称电解槽（三）构成条件：两极一液一电源，氧化还原是条件注：电解法是一种强氧化还原手段，可以完成一个不自发的氧化还原反应1、两极（1）阴极——负极——阳离子——还原反应（2）阳极——正极——阴离子——氧化反应注：阳极分为两种：（1）活性电极：电极自身放电即电极自身发生氧化反应，如：Fe、Cu、Ag（2）惰性电极：电极自身不反应，由电解质中的阴离子发生氧化反应。
如：Au、Pt、C2、电解质溶液3、外接电源4、能发生氧化还原反应：可以是自发的反应，也可以是非自发的反应（四）工作原理（以电解CuCl2溶液为例）电极名称阴极阳极电极材料石墨石墨电极反应Cu2++2e-=Cu 2Cl-—2e-=Cl2↑反应类型还原反应氧化反应总反应CuCl2Cu+ Cl2↑反应现象有红色物质产生有刺激性气味的气体，使湿润的淀粉KI试剂变蓝电子流向负极→阴极，阳极→正极电流流向正极→阳极，阴极→负极离子走向阳离子→阴极，阴离子→阳极注：放电：离子得失电子发生氧化还原反应的过程（五）电极的放电顺序1、阳极：（1）活性电极：Fe、Cu、Ag。
反应方式：M-ne-=M n+Fe-2e- =Fe2+、Cu-2e- =Cu2+、Ag-e- =Ag+（2）惰性电极：Au、Pt、C。
溶液中的阴离子放电常见放电顺序：活性电极>S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >含氧酸根>F-2I-2e-=I2 2Br-2e-=Br22Cl-2e-=Cl22H2O—4e-=4H++O2↑2、阴极：常见阳离子放电顺序：金属活动性顺序的倒序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 最常见的阴极产物有Ag、Cu、H2Ag++e-= Ag Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-注：在电镀时，通过控制条件，Fe2+和Zn2+的得电子能力会强于酸中的H+，即浓度越大，得电子能力越强（六）电解方程式的书写看电极→找离子→分阴阳→排顺序→写反应注：1、必须在总反应方程式的“==”上标明“通电”或“电解”2、只是电解质被电解，电解化学方程式中只写电解质及电解产物，无关的不写注：常考的电解池反应式：惰性电极的情况下，电解强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐（KNO3、Na2SO4）、HCl、CuCl2、NaCl、MgCl2、CuSO4、AgNO31、惰性电极的情况下，电解强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐（KNO3、Na2SO4）：阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极：2H2O—4e-=4H++O2↑总反应：2H2O电解2H2↑+O2↑2、惰性电极的情况下，电解HCl：阴极：2H++2e-=H2↑阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应：2HCl电解H2↑+Cl2↑3、惰性电极的情况下，电解CuCl2溶液：阴极：Cu2++2e-=Cu 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应：CuCl2电解Cu+ Cl2↑4、惰性电极的情况下，电解NaCl溶液：阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应：2H2O+2Cl-电解Cl2↑+H2↑+2OH-5、惰性电极的情况下，电解MgCl2溶液：阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑总反应：Mg2++2H2O+2Cl-电解Cl2↑+H2↑+ Mg (OH)26、惰性电极的情况下，电解CuSO4溶液：阴极：Cu2++2e-=Cu 阳极：2H2O—4e-=4H++O2↑总反应：2Cu2++2H2O电解2Cu+4H++O2↑7、惰性电极的情况下，电解AgNO3溶液：阴极：Ag++e-= Ag 阳极：2H2O—4e-=4H++O2↑总反应：4Ag++2H2O电解4Ag +4H++O2↑（八）电解池与原电池的比较原电池电解池能量转化化学能→电能电能→化学能反应能否自发进行自发进行的氧化还原反应非自发进行的氧化还原反应构成装置两极、电解质、导线两极、电解质、电源电极名称负极正极阴极（与负极相连）阳极（与正极相连）电极反应失电子—氧化反应得电子—还原反应得电子—还原反应失电子—氧化反应电子流向负极→外电路→正极负极→阴极，阳极→正极电流流向正极→外电路→负极正极→阳极，阴极→负极离子流向阳离子→正极，阴离子→负极阳离子→阴极，阴离子→阳极小结：原电池与电解池的电极反应：负阳氧，正阴还原电池的离子走向：正向正，负向负；电解池的离子走向：阴阳相吸二、电解原理的应用（一）氯碱工业——电解饱和食盐水制烧碱和氯气1、原理：阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH-阳极：2Cl-—2e-=Cl2↑总反应：2Cl―+2H2O电解2OH―+Cl2↑+H2↑2、现象及检验：阴极：有无色、无味气泡产生，滴加酚酞——变红阳极：有黄绿色、刺激性气味的气体产生，使湿润的淀粉KI试纸变蓝3、阳离子交换膜的作用（1）将电解池隔成阳极室和阴极室，只允许阳离子（Na+、H+）通过，而阻止阴离子（Cl-、OH-）和气体通过（2）既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合，而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH 作用生成NaClO而影响烧碱的质量（二）电镀1、定义：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺2、目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度3、电镀池的构成：阴极：待镀金属——镀件阳极：镀层金属（通常是一些在空气或溶液里不易起变化的金属（如Cr、Ni、Ag和合金（如黄铜）））电解质溶液：含有镀层金属阳离子的电解质溶液——电镀液4、实例：铁上镀铜5、特点：一多一少一不变一多：阴极上有镀层金属沉积一少：阳极上镀层金属溶解一不变：电解质溶液浓度不变（三）电解精炼铜1、装置：如图2、原理：阳极：Cu—2e-=Cu2+（Zn—2e-=Zn2+、Fe—2e-=Fe2+、Ni—2e-=Ni2+）阳极泥成分：Au、Ag阴极：Cu2++2e-=Cu（电解质溶液浓度减小，因为m Cu（溶解）< m Cu（析出））（四）电冶金1、金属冶炼：使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。
电解池讲义
电解池1、定义：将电能转化为化学能的装置2、形成条件：（1）两电极接直流电源；（2）两电极通式插入同一电解质溶液中；（3）形成闭合回路3、电极名称：阴极：与电源负极相连的极阳极：与电源正极相连的极4、反应原理：阳极：阴离子向阳极移动，阳极失去电子，发生氧化反应，与电源的正极相连阴极：阳离子向阴极移动，阴极得到电子，发生还原反应，与电源的负极相连5、电子反应阳极：若为惰性电极，则电极本身不发生反应，溶液中的阴离子失去电子，发生氧化反应；若为活性电极，则电极本身失去电子，发生还原反应6、电极反应式：以惰性电极电解CuCl2溶液为例，阳极反应：阴极反应：总反应：难点：1、电解质产物的判断（重点）（1）阳极产物的判断首先看电极，如果是活泼电极（金属活动顺序在Ag之前），则电极材料失去电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失去电子。
如果是惰性电极（Pt，Au或者是石墨），则要看溶液中的离子的失去电子的能力。
此时根据阴离子的放电顺序加以判断。
阴离子放电顺序：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-（2）阴极产物的直接根据阳离子放电顺序进行判断：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(浓度很大时)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(浓度小时)注意：1、看清楚电极是否是活泼电极，然后再进行判断2、根据阳离子放电顺序来判断阴极的产物时，要注意三点：1、看清楚H+的浓度，当H+的与其他离子的浓度接近时，我们就说H+的浓度很大，水电离出来的H+的浓度很小！2、Fe3+的得电子能力大于Cu2+，但是第一阶段只能被还原到Fe2+，，Pb2+，Sn2+，Fe2+，Zn2+在一定的条件（即电镀）也能在水溶液中放电巩固练习：1、电解硫酸铜溶液时，若要求达到以下几点：⑴阳极质量减少，⑵阴极质量增加，⑶电解液中[Cu2＋]不变，则可选用的电极是（）A．纯铜作阳极，含锌、银的铜合金作阴极B．含锌、银的铜合金作阳极，纯铜作阴极C．用纯铁作阳极，用纯铜作阴极D．用石墨作阳极，用惰性电极作阴极2、下列叙述能说明金属甲比金属乙活泼的实际事实是（）A．同价态的阳离子，甲的氧化性比乙强B．将甲、乙作电极与稀硫酸酸溶液组成原电池，甲是负极C．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多D．常温下，甲能和NaOH溶液反应，而乙不能3、常温时，将500 ml pH=5的Cu SO4溶液用石墨电极电解一段时间，测得溶液的pH变为2，若使溶液的浓度、pH与电解前相同，可采用的方法（）A．向溶液中加入0.245g Cu (OH)2B．向溶液中加0.31g CuSO4C．向溶液中加0.0025 mol H2 SO4并加热D．向溶液中加0.2g CuO4.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，则Y轴不可能表示的情况是（）A．[Ag＋] B．[NO3—] C．溶液的PH D．银棒的质量反应速率与反应限度1.表示方法通常用单位时间内反应浓度的减少或者生成物的浓度的增加来表示2.计算式：3．单位一般为mol/(L·s) 或者或者4. 意义：衡量化学反应进行的快慢5. 特点：(1) 同一化学反应用不同的物质浓度的改变量表示速率，但表达的意义相同，因此在表示化学反应速率的时候必须注明是以哪种物质做标准的。
《高二化学电解池》课件
电解池通过电解作用实现化学反应的过程。掌握电解池的定义、构成和原理， 了解电解液和电极在其中的作用，以及电解池的应用举例和优缺点。
电解池的定义和作用
定义
电解池是由电解质溶液和 相关电极组成的装置，用 于通过电解作用引发化学 反应。
作用
电解池可用于制备金属、 提取有用物质、电镀、电 解合成等。
电解液能提供离子以维持电解 作用的进行。
特点
电解液通常是溶解着的盐类或 酸碱溶液。
测试
电解液的电导率可用于评估其 导电性和适用性。
电解池中阳极上，氧化反应发生，电子被释
放，物质被氧化成离子。
3
阴极（负极）
在阴极上，还原反应发生，电子被接 收，离子被还原成物质。
材料选择
常用的阴极材料有铜、银、金等，而 阳极常用的材料有铁、铂、铅等。
电解池实验的操作技巧
1 安全措施
操作时需带好安全眼镜和手套，避免电解液溅入眼睛和皮肤。
2 电流控制
需保持恒定的电流大小，避免电解过程过快或过慢。
3 电极选择
根据实验需要选择合适的电极材料，注意电极表面的清洁和平整度。
电解池的应用举例
氯气制备
通过电解盐溶液可以制备 氯气，用于消毒和工业生 产。
氢气制取
通过电解酸性水溶液可以 制取氢气，用作能源和工 业用途。
电镀
通过电解将金属镀层沉积 在其他金属上，起到保护 和美化的作用。
电解池的优缺点
1 优点
2 缺点
电解方法能有效提纯金属，也可实现无污 染的绿色化学合成。
电解反应通常需要耗费大量电能和资源成 本，且部分反应产生有害气体。
实例
例如，电解池可用于制取 氢气、氧气、氯气等，以 及炼制金属铜和铝等。
高中化学知识专题电解池
§5.3 电解、电解池一、定义：把电能转化为化学能的装置。
二、基本概念：阳极：与电源正极相连，发生氧化反应（失电子）。
阴离子向阳极移动；阴极：与电源负极相连，发生还原反应（得电子）。
阳离子向阴极移动。
三、原电池和电解池的区别：1、池型判断：有外加电源为电解池，无外加电源为原电池。
多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余是在原电池带动下的电解池。
2、电极判断：原电池——正极、负极；电解池——阴极、阳极。
电解池的阴极对应外加电源的负极，阳极对应外加电源的正极。
四、电解池放电顺序（与阳离子氧化性、阴离子还原性正相关）：ⅠⅡ阳极：［S2- > > > ］>［ > 含氧酸根（如42-)> ］ⅢⅣ阴极：［> 3+ > 2+］>［> 2+ > 2+ > 3+ > 2+ >］Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型如2Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型如Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型如4、3Ⅱ与Ⅳ区：电解水型如24、H24、第一组：电解本身型（2）值增大的原因：2本身是强酸弱碱盐，显酸性，电解浓度减小，故酸性随之减弱。
第二组：放氢生碱型（）值减小的原因：本身是强碱弱酸盐，显碱性，电解又消耗，故碱性增强。
第三组：放氧生酸型（4）值减小的原因：4本身是强酸弱碱盐，显酸性，电解又消耗，故酸性增强。
第四组：电解水型（24）1、影响：阳极失电子逐渐溶解，溶液中的阴离子不能失电子。
阴极无影响。
2、原因：活泼金属单质的还原性强于溶液中各离子的还原性，造成失电子的变成金属单质而不是溶液中的阴离子。
第五组：电解H24铜作阳极，石墨作阴极1、两极的现象：阴极有大量气泡产生，阳极附近溶液出现蓝色。
2、两极的反应：阴极：2 + 2e = H2↑，阳极： - 2e = 2+（溶液变蓝）铜作阴极，石墨作阳极（铜无法发挥其还原性，故此情况下相当于电解水）1、两极的现象：两极都有气泡。
2、两极的反应：阴极：2 + 2e = H2↑，阳极2H2O - 4e = 2 + O2↑（铜在外加电源时可以置换出 H2↑）五、电解原理的应用：1、铜的电解精炼（1）粗铜所含杂质：、、、、等（2）粗铜的精炼：粗铜作阳极，纯铜作阴极，4溶液作电解液。
高考化学复习课件：第19讲 电解池
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弱电解质电解池：如醋酸、氨水等， 电解质部分电离，形成离子溶液
混合电解质电解池：如氯化钠和醋 酸混合溶液，电解质部分电离，形 成离子溶液和非离子溶液
石墨电极：常用于电解氯化钠、氯化钾等电解质溶液 铂电极：常用于电解水、氢氧化钠等电解质溶液 铁电极：常用于电解硫酸、硝酸等电解质溶液 镍电极：常用于电解硫酸、硝酸等电解质溶液 铅电极：常用于电解硫酸、硝酸等电解质溶液 铜电极：常用于电解硫酸、硝酸等电解质溶液
实验过程中避免接触电解 液，防止皮肤接触
实验结束后，及时清理实 验现场，确保安全
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高考化学复习课件： 第19讲 电解池
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目录
电解池的基本概念
电解池的分类
电解池的应用
电解池的电极反应
电解池的计算
电解池的实验操作
电解池的基本概念
电解池是一种 将电能转化为 化学能的装置
电解池由阴极、 阳极和电解质
溶液组成
电解池的工作原 理是利用电场使 电解质溶液中的 离子发生定向移 动，从而产生化
电源：直流电源，电压稳定， 电流可调
电解液：硫酸、盐酸、氢氧 化钠等
搅拌器：搅拌电解液，使电 解反应均匀进行
实验记录本：记录实验数据， 便于分析
电解池：包括阳极、阴极、 电解液和隔膜
电极：铂电极、石墨电极、 铁电极等
温度计：测量电解液温度
计时器：记录电解反应时间
准备电解池：包括电 解液、电极、电源等
电解池的电极反应
阳极反应：在电解池中，阳极发生的反应称为阳极反应。 阳极反应类型：阳极反应可以分为氧化反应和还原反应。 氧化反应：在阳极上，金属失去电子，发生氧化反应。 还原反应：在阳极上，非金属得到电子，发生还原反应。
高中化学电解池全套课件(公开课)修改版-高中课件精选
阳离子 H+ >Na+
阴离子 OH－>SO42－
阳极 ： 4OH－－4e－＝2H2O +O2↑
阴极： 4H+ +4e－＝2H2 ↑ 总反应：2H2O＝电＝解 O2↑ +2H2↑
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第十四页，共34页。
写电极反应 【方法小结】
▪ 1.分析溶液中存在的所有离子（包括水的电离）、 并分成阳离子组和阴离子组。
总反应： 2CuSO4 +2H2O 电＝解2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢 复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。
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第二十七页，共34页。
⑷、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水
都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。 阳极 (C)： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极 (C)： 2H+ +2e－＝ H2 ↑
阴极：2Cu2+ +4e-＝2Cu
OH-在哪一
电解
总反应式：2Cu2++2H2O＝Cu+O2↑+4H+
极？
想一想，H+应该在哪
一极生成？
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第十六页，共34页。
电解池与原电池有哪些异同
装置
原电池
电解池
装置 实例
定义
将化学能
转变成电能的装置
①活泼性不同的两电极
形成 ②电解质溶液
条件 ③形成闭合回路
将电能
正极：还原反应，溶液中 阴极：还原反应，溶液中
的阳离子得电子
的阳离子得电子
电子
流向
导线
负极
正极
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镀层金属离子
的溶液作电解质溶液。理论上讲，电镀时，
电解质溶液的成分及浓度是不变的。
3．铜的精炼(粗铜中通常含有 Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等杂质)
粗铜中比较活泼的金属杂质形成阳离子进入溶液，金属活动性
弱于铜的金属(Ag 和 Au)沉淀在电解槽底部，形成 阳极泥 。
4．电冶金
金属冶炼：Mn＋＋ne－===M。
。
电解 ③总反应： MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑ 。
(3)电解熔融的氧化铝冶炼金属铝：
①阳极反应： 6O2－－12e－===3O2↑
。
②阴极反应： 4Al3＋＋12e－===4Al
。
电解
③总反应： 2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑
。
下列图示中关于铜电极的连接错误的是( )
反应。
答案：② ① 阴 负 Cu2＋ Cu 还原 Zn C OH－ 失 O2 氧化
二、电解原理的应用 1．氯碱工业 (1)概念：用电解饱和 NaCl 溶液的方法来制取 Cl2 、H2 和 NaOH ，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯 碱工业。
2．电镀
电镀时，用 镀层金属 作阳极， 待镀金属 作阴极，用含
解液 pH 减小，则应选用的电极是( )
A．阴阳两极不都是石墨
B．铜作阳极，铁作阴极来自C．铁作阳极，铜作阴极 D．铂作阳极，铜作阴极
答案：D
3．下列描述中，不符合生产实际的是( ) A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
答案：D
7．下列三种装置中，①盛200 mL硫酸铜溶液 ②盛200 mL 0.01 mol/L 硫酸 ③盛200 mL 氯化钾溶液
(1)上述装置中，为电解池的是________(用编号回答)，装置 ①中两电极的电极反应式分别是(注明电极名 称)______________________________________________________ _________________________________________________________ _________________________________________________________ ________________________________________________；
(1)电解熔融的氯化钠冶炼金属钠：
①阳极反应： 2Cl－－2e－===Cl2↑ 。
②阴极反应： 2Na＋＋2e－===2Na
。
电解 ③总反应： 2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑ 。
(2)电解熔融的氯化镁冶炼金属镁：
①阳极反应： 2Cl－－2e－===Cl2↑ 。
②阴极反应： Mg2＋＋2e－===Mg
高中化学 电解池
一、电解原理 1．电解
使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在 阴、阳两极 引 起 氧化还原反应 的过程。
2．电解池(也叫电解槽)
把 电能 转变为 化学能 的装置。
3．电解池的工作原理 以电解CuCl2溶液为例
下图图________是原电池，图________是电解池，图①中Zn
答案：A
4．用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是( ) A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片 B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片 C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D．用带火星的木条检验阳极产物
答案：B
5．某同学为了使反应 2HCl＋2Ag===2AgCl＋H2↑能进行，设 计了如图所示的四个实验，你认为可行的方案是( )
答案：C
自主评估
1．下列有关电解池的说法不正确的是( ) A．电解池是把电能转化为化学能的装置 B．电解池中阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动 C．电解池中与电源正极相连的一极是阳极，阳极上发生氧化 反应 D．电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程
答案：B
2．某电解池内盛有 CuSO4 溶液，插入两根电极，接通直流电 源后，欲达到如下要求：①阳极质量不变；②阴极质量增加；③电
板为________极；电子由电源________极到Zn电极，在Zn电极与
溶液中的________结合生成________，发生________反应；溶液
中Cu2＋、H＋向________电极移动，SO
2－ 4
、OH－向________电极移
动，________在C电极________电子生成________，发生________
答案：C
6．如图两个装置中，溶液体积均为200 mL，开始时，电解 质溶液的浓度均为0.1 mol/L，工作一段时间后，测得导线上都通 过了0.02 mol电子，若不考虑溶液体积的变化，则下列叙述中正确 的是( )
A．在①中Cu棒为阳极；在②中Cu棒为负极 B．电极上析出物质的质量：①<② C．电极反应式：①中阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑； ②中负极：2H＋＋2e－===H2↑ D．c(Cu2＋)：①中不变；②中减小
(2)用离子方程式回答：通电时装置③中的总反应是 _________________________________________________________ _________________________________________________________ ______________________________，
解析：由装置特点可知，①为电解池，②为原电池。A项，① 中Cu棒与电源正极相连，作阳极；②中Cu棒为正极。B项，①中 Cu棒失电子而溶解变细，Fe棒有Cu析出：Cu2＋＋2e－===Cu；② 中Cu棒有Cu析出：Cu2＋＋2e－===Cu，Zn棒失电子而溶解变细， 显然导线上通过相同的物质的量电子时，①②中析出的物质的质 量相等。C项，①中阳极反应为Cu－2e－===Cu2＋；②中负极反应 式为Zn－2e－===Zn2＋。D项，①为电镀铜，Cu作阳极，溶液中 c(Cu2＋)不变；②为Zn－Cu原电池，Cu2＋在正极上得电子析出， 溶液中c(Cu2＋)减小。