电解原理及其应用
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电解原理及其应用 华蓥中学:杨旭
夯实基础:
电 解 原 理 及 其 应 用
一、电解原理
二、电解类型 三、电解原理应用 四、金属的腐蚀与防护
探究实验一:
所示,将用导线连接 实验 在一起的两根石墨碳棒插 步骤 入盛有CuCl2溶液的U型管 中,观察现象。
实验 现象
如图甲
无现象
没有能自发进行 的原电池反应发生
减小 增大
氧化铜 氯化氢
电解过程中溶液pH的变化规律
(1). 电解时,只生成 H2 而不生成 O2 ,则溶液 增大 的pH 。 (2). 电解时,只生成 O2 而不生成 H2 ,则溶液 的pH 减小 。 (3). 电解时,既生成 H2 又生成 O2 ,则实际为 电解水。
①.若为酸性 pH 减小 , ②.若碱性溶液,则溶液的pH 增大 , ③.若为中性,则pH 不变 。
电子流 动方向
电源负极 电源正极
电解池阴极 电解池阳极
5.电解质溶液导电的实质:
电解质溶液导电的过程就是电解过程。
6.电解是最强有力的氧化还原手段:
能使不能自发进行的反应发生。
想一想: 在CuCl2溶液中,存在着四种 离子:Cu2+、Cl-、H+和OH-。为 2+ 什么只有Cu 在得电子, Cl 在失 电子呢?
一、电解原理
1.电解定义: 使直流电通过电解质溶液而在阴、 2.电解池:
①.直流电源; ②.阴、阳电极 电能转变为化学能的装置。
阳两极引起 氧化还原反应的过程。
3.构成电解池的条件:
与电源负极相连的电极为阴极! 与电源正极相连的电极为阳极!
③.电极插入电解质溶液或熔融电解质;
④.闭合电路
考考你
判断下列装置是否属于电解池:
H2SO4
电解 水型 NaOH Na2SO4 电解电 解质型 放 O2 生酸型
放 H2 生碱型
H2O H2O
增大 增大
减小 增大
H2O H2O
H2O
电解质 电解质
增大
减小 减小
解质---酸 解质---碱
不变
增大
H2O
氯化氢 氯化铜
HCl CuCl2 CuSO4 NaCl
电解质和水 生成新电 电解质和水 生成新电
注:
——电极为惰性电极且对象为电解 质溶液!
返回
1.电解水型
——电解最高价含氧酸、强碱溶液、活泼金属的最 高价含氧酸盐溶液时,如电解H2SO4、NaOH、 Na2SO4等
例如:电解硫酸钠溶液 阳极: 4H2O-
4e- = 2O2 ↑+ 4H
+
-=2H ↑+4OH4H O +4e 阴极: 2 2
总反应: 2H2O== O2↑ +2H2↑
C C
玻璃棒
玻璃棒
CH3CH2OH
C
C Cu
C
稀H2SO4
Fe
Cu
稀H2SO4
稀H2SO4
稀H2SO4
4.电解池的工作原理:
e- +
阴极
Cu
eoooo oooo oooo oooo oooo oooooooooooo ooooooooooo
阳极
Cl2
Cu2+
Cl
Cl
电 解 氯 化 铜 溶 液
电解质溶液
2↑ 或4H2O+4e =2H2 ↑+4OH
总反应:
2H2O== O2↑ +2H2↑
电解
动动手:
以碳棒为电极,电解下列溶液,写 出电极反应式,并总结电解规律: 1.CuCl2 HI
2.Na2SO4、 H2SO4 、NaOH
3.NaCl 4.AgNO3 KCl CuSO4
电解池与原电池有哪些异同:
考考你:
1、(2008· 东北育才理综模拟)以惰性电极电 解CuSO4溶液。一段时间后取出电极,加入 9.8g Cu(OH)2后溶液与电解前相同,则电解 时电路中流过的电子为( D )
A.0.1mol C.0.3mol
B.0.2mol D.0.4mol
2、在500mL 1.0mol· L-1的CuSO4溶液 中,阳极为100g Cu片,阴极为100g Zn片,通电一段时间后,立即取出电极, 测得Zn片质量变为106.4g,此时剩余溶 液中CuSO4的物质的量浓度为( C ) A.0.25mol· L-1 B.0.8mol· L-1 C.1.0mol· L-1 D.1.2mol· L-1
(只在熔化状态下才放电) (浓度很大时排在H+前)
(水溶液中只考虑此部分)
上述顺序基本上与金属活动顺序一致,即越 活泼的金属,其阳离子越难结合电子,但Fe3+氧化 性较强,排在Cu2+之前。
阳极:
——还原性最强的离子先失电子
活性阳极 > S2->I->Br->Cl->OH-(水) >含氧酸根离子
(水溶液中只考虑此部分)
阳极 : 4H2O-4e- = 2O2 ↑+ 4H+ 阴极: 2Cu2+ + 4e-= 2Cu 总反应: 2CuSO4 +2H2O = 2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解
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。
类型
实例
电解对象
电解质 浓度
pH
电解质溶液复 原需加入的物 质
除Mg2+、Fe3+ 除SO42阳离子交换树脂 少量Ca2+、Mg2+ 精盐水
除Ca2+及过 滤去泥沙 及沉淀 量Ba2+
1.Na2CO3必须在BaCl2之后 2.加入盐酸在过滤之后
2.铜的电解精炼
一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质(如锌、铁、镍、 银、金等),这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求,如果 用以制电线,就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的 方法精炼粗铜。
粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等) 纯铜 粗铜 阳极: 2+ Zn — 2e== Zn Zn 2+ Fe — 2e== Fe Fe 2+ Ni — 2e== Ni Ni 2+ Cu — 2e== Cu Cu Ag 阳极泥 Au CuSO4溶液 阴极: Cu2+ + 2e- == Cu
3.电镀原理:
甲
结论
分析原因:
甲装置不满足构成原电池的条件
探究实验二:
如图所示,将两根石墨 棒分别跟直流电源的正 极和负极连接,浸入盛 C 阳极 有CuCl2溶液的烧杯中 , 再接通12V直流电,观察 Cl2 现象。 约3~5min后切断电源。 阴极: Cu2+ + 2e= Cu
+ -
C
阴极
Cu
--
CuCl2溶液
除Pt、Au、石墨外的金属电极
练习:
分别以Fe和石墨为电极电解CuCl2溶液, 写出电极反应方程式及总的反应方程式。
考考你
电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果:
Na2SO4 = 2Na + SO4 离子放电的顺序
+ 2-
H2O ≒ H + OH
+
-
阳离子 H+ >Na+ 阴离子 OH->SO42-
阳极: 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 或4H2O-4e-=2O2 ↑+4H+ 4H+ 阴极: +4e-=2H
总反应:2NaCl+2H2O==2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
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,需通入一定量的 HCl 。
电解
返回
4.析氧生酸型
——电解不活泼金属的最高价含氧酸盐时,电 解质和水都有一部分被电解, 如电解CuSO4溶液、 AgNO3溶液等。
例如:电解CuSO4溶液
阳极: 2Cl- — 2e- = Cl2↑
电解氯化铜溶液的微观反应过程
+
-
e
+
-
e
+
-
Cl—
Cl— Cl— Cu2+
Cl
Cl2
Cu
Cl—
Cu2+ Cl— Cl—
Cl
Cu2+
Cu2+
Cl—
Cl—
Cl Cl
Cu
Cl2
Cu2+、Cl— 无规则运动
Cu2+、Cl— 定向运动
Cu2+、Cl— 发生电子得失
阴阳两极上 生成Cu、Cl2
——电镀是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过程。
待 镀 金 属
镀 层 金 属
Fe
Cu
易溶性待镀金属的盐溶液
CuSO4溶液
4.电冶金
金属冶炼:Mn++ne- === M. (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
2、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器, 用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为 使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液, 设计了如图所示的装置,则对电源电极名称和消 毒液的主要成分判断正确的是( B )
A.a为正极,b为负极;NaClO和NaCl
B.a为负极,b为正极;NaClO和NaCl C.a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl D.a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl
2--12e- === 3O ↑ 6O 2 ①.阳极反应: .
3++12e- === 4Al 4Al ②.阴极反应: .
③.总反应:
电解 . 2↑ 2Al2O3(熔融)===== 4Al+3O
考考你:
1、为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Cu2+、 Fe3+、SO42-及泥沙,可将粗盐溶于水,然后 进行下列五项操作,正确的操作顺序是(C ) D ①.过滤 ②.加过量的NaOH溶液 ③.加入适量盐酸 ④.加过量的Na2CO3溶液 ⑤.加入过量的BaCl2溶液 A.①④②⑤③ B.④①②⑤ C.②⑤④①③ D.⑤②④①③
电解 总式: 2NaCl+2H2O ====2NaOH+H2↑+Cl2↑
Cl2
H2 - NaOH溶液 H+ Na+
阴 极 碳钢网
Fra Baidu bibliotek
+
淡盐水
阳 极
Cl2
金属钛网
阳 极 室
Cl—
OH—
精制饱和 NaCl溶液
离子交换膜
阴 极 室
H2O(含少量NaOH)
氯碱工业:
(1)、生产设备名称: 离子交换膜法制烧碱 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; b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ,而影响氢氧化 钠的纯度。
二、电解质溶液中的离子放电规律
放电顺序: 阴极: ——氧化性最强的离子先得电子
还原性渐弱
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb
H Cu Hg Ag Pt Au......
氧化性渐强
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+......
电解
电解后溶液中溶质的质量分数 增大 ,若要恢 复原来的浓度,只需加入一定量的 水 即可。 返回
2.电解电解质型
——电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属 的非含氧酸盐溶液,如电解HCl、CuCl2溶液等
例如:电解盐酸 阳极: 2Cl -- 2e-=Cl2↑ 阴极: 2H+ +2e-= H2 ↑ 总反应: 2HCl== Cl2↑ + H2↑
.
电解 ③.总反应: 2NaCl(熔融)===== 2Na+Cl . 2↑
(2)、电解熔融的氯化镁冶炼金属镁: ①.阳极反应:
2Cl--2e- === Cl2↑
.
2++2e- === Mg Mg ②.阴极反应: .
③.总反应:
电解 MgCl2(熔融)===== Mg+Cl2↑
.
(3)、电解熔融的氧化铝冶炼金属铝:
装置 装置 实例 定义
原电池
电解池
将化学能转变 成电能的装置
将电能转变成 化学能的装置
①两电极接直流 电源 ②电解质溶液 ③形成闭合回路
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 ④存在自发进行的氧化还原反应
二、电解类型
1.电解水型 2.电解电解质型
电解类型
3.析氢生碱型 4.析氧生酸型
返回
三、电解原理应用 电 解 原 理 的 应 用
1.氯碱工业 2.铜的电解精炼 3.电镀 4.电冶金
1.氯碱工业
现象:
实验装置 实验装置
阳极: 有气泡产生,能
使湿润的淀粉 -KI溶液变蓝 有气泡产生,滴 阴极: 加酚酞溶液变红
阳极:2Cl- — 2e- =Cl2↑ 阴极: 2H2O + 2e- = H2↑+2OH-
食盐水的精制:
泥沙 2+、Mg2+、Fe3+ Ca 粗盐 SO42-等杂质 如何除去粗盐水中的杂质?
NaOH BaCl2 Na2CO3
①、混入产品,导致 产品不纯
②、生成Mg(OH)2、 Fe(OH)3等沉淀,堵塞 离子交换膜孔。
适量HCl 除过量的 OH-、 CO32-
试剂:BaCl2 溶液、Na2CO3 溶液、NaOH 溶液、HCl 溶液 粗盐水 过滤
减小 电解后溶液中溶质的质量分数 ,若要恢
电解
复原来的组成和浓度,需加入一定量的 溶质 (通入 一定量的HCl气体) 返回
3.析氢生碱型
——电解活泼金属的非含氧酸盐溶液时,电解质和 水都有一部分被电解,如电解NaCl、NaBr、KCl等
例如:电解NaCl溶液
阳极 : 4Cl -- 4e-=2Cl2↑ 阴极 : 4H2O +4e-=2H2 ↑+4OH-
夯实基础:
电 解 原 理 及 其 应 用
一、电解原理
二、电解类型 三、电解原理应用 四、金属的腐蚀与防护
探究实验一:
所示,将用导线连接 实验 在一起的两根石墨碳棒插 步骤 入盛有CuCl2溶液的U型管 中,观察现象。
实验 现象
如图甲
无现象
没有能自发进行 的原电池反应发生
减小 增大
氧化铜 氯化氢
电解过程中溶液pH的变化规律
(1). 电解时,只生成 H2 而不生成 O2 ,则溶液 增大 的pH 。 (2). 电解时,只生成 O2 而不生成 H2 ,则溶液 的pH 减小 。 (3). 电解时,既生成 H2 又生成 O2 ,则实际为 电解水。
①.若为酸性 pH 减小 , ②.若碱性溶液,则溶液的pH 增大 , ③.若为中性,则pH 不变 。
电子流 动方向
电源负极 电源正极
电解池阴极 电解池阳极
5.电解质溶液导电的实质:
电解质溶液导电的过程就是电解过程。
6.电解是最强有力的氧化还原手段:
能使不能自发进行的反应发生。
想一想: 在CuCl2溶液中,存在着四种 离子:Cu2+、Cl-、H+和OH-。为 2+ 什么只有Cu 在得电子, Cl 在失 电子呢?
一、电解原理
1.电解定义: 使直流电通过电解质溶液而在阴、 2.电解池:
①.直流电源; ②.阴、阳电极 电能转变为化学能的装置。
阳两极引起 氧化还原反应的过程。
3.构成电解池的条件:
与电源负极相连的电极为阴极! 与电源正极相连的电极为阳极!
③.电极插入电解质溶液或熔融电解质;
④.闭合电路
考考你
判断下列装置是否属于电解池:
H2SO4
电解 水型 NaOH Na2SO4 电解电 解质型 放 O2 生酸型
放 H2 生碱型
H2O H2O
增大 增大
减小 增大
H2O H2O
H2O
电解质 电解质
增大
减小 减小
解质---酸 解质---碱
不变
增大
H2O
氯化氢 氯化铜
HCl CuCl2 CuSO4 NaCl
电解质和水 生成新电 电解质和水 生成新电
注:
——电极为惰性电极且对象为电解 质溶液!
返回
1.电解水型
——电解最高价含氧酸、强碱溶液、活泼金属的最 高价含氧酸盐溶液时,如电解H2SO4、NaOH、 Na2SO4等
例如:电解硫酸钠溶液 阳极: 4H2O-
4e- = 2O2 ↑+ 4H
+
-=2H ↑+4OH4H O +4e 阴极: 2 2
总反应: 2H2O== O2↑ +2H2↑
C C
玻璃棒
玻璃棒
CH3CH2OH
C
C Cu
C
稀H2SO4
Fe
Cu
稀H2SO4
稀H2SO4
稀H2SO4
4.电解池的工作原理:
e- +
阴极
Cu
eoooo oooo oooo oooo oooo oooooooooooo ooooooooooo
阳极
Cl2
Cu2+
Cl
Cl
电 解 氯 化 铜 溶 液
电解质溶液
2↑ 或4H2O+4e =2H2 ↑+4OH
总反应:
2H2O== O2↑ +2H2↑
电解
动动手:
以碳棒为电极,电解下列溶液,写 出电极反应式,并总结电解规律: 1.CuCl2 HI
2.Na2SO4、 H2SO4 、NaOH
3.NaCl 4.AgNO3 KCl CuSO4
电解池与原电池有哪些异同:
考考你:
1、(2008· 东北育才理综模拟)以惰性电极电 解CuSO4溶液。一段时间后取出电极,加入 9.8g Cu(OH)2后溶液与电解前相同,则电解 时电路中流过的电子为( D )
A.0.1mol C.0.3mol
B.0.2mol D.0.4mol
2、在500mL 1.0mol· L-1的CuSO4溶液 中,阳极为100g Cu片,阴极为100g Zn片,通电一段时间后,立即取出电极, 测得Zn片质量变为106.4g,此时剩余溶 液中CuSO4的物质的量浓度为( C ) A.0.25mol· L-1 B.0.8mol· L-1 C.1.0mol· L-1 D.1.2mol· L-1
(只在熔化状态下才放电) (浓度很大时排在H+前)
(水溶液中只考虑此部分)
上述顺序基本上与金属活动顺序一致,即越 活泼的金属,其阳离子越难结合电子,但Fe3+氧化 性较强,排在Cu2+之前。
阳极:
——还原性最强的离子先失电子
活性阳极 > S2->I->Br->Cl->OH-(水) >含氧酸根离子
(水溶液中只考虑此部分)
阳极 : 4H2O-4e- = 2O2 ↑+ 4H+ 阴极: 2Cu2+ + 4e-= 2Cu 总反应: 2CuSO4 +2H2O = 2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解
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。
类型
实例
电解对象
电解质 浓度
pH
电解质溶液复 原需加入的物 质
除Mg2+、Fe3+ 除SO42阳离子交换树脂 少量Ca2+、Mg2+ 精盐水
除Ca2+及过 滤去泥沙 及沉淀 量Ba2+
1.Na2CO3必须在BaCl2之后 2.加入盐酸在过滤之后
2.铜的电解精炼
一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质(如锌、铁、镍、 银、金等),这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求,如果 用以制电线,就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的 方法精炼粗铜。
粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等) 纯铜 粗铜 阳极: 2+ Zn — 2e== Zn Zn 2+ Fe — 2e== Fe Fe 2+ Ni — 2e== Ni Ni 2+ Cu — 2e== Cu Cu Ag 阳极泥 Au CuSO4溶液 阴极: Cu2+ + 2e- == Cu
3.电镀原理:
甲
结论
分析原因:
甲装置不满足构成原电池的条件
探究实验二:
如图所示,将两根石墨 棒分别跟直流电源的正 极和负极连接,浸入盛 C 阳极 有CuCl2溶液的烧杯中 , 再接通12V直流电,观察 Cl2 现象。 约3~5min后切断电源。 阴极: Cu2+ + 2e= Cu
+ -
C
阴极
Cu
--
CuCl2溶液
除Pt、Au、石墨外的金属电极
练习:
分别以Fe和石墨为电极电解CuCl2溶液, 写出电极反应方程式及总的反应方程式。
考考你
电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果:
Na2SO4 = 2Na + SO4 离子放电的顺序
+ 2-
H2O ≒ H + OH
+
-
阳离子 H+ >Na+ 阴离子 OH->SO42-
阳极: 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 或4H2O-4e-=2O2 ↑+4H+ 4H+ 阴极: +4e-=2H
总反应:2NaCl+2H2O==2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
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,需通入一定量的 HCl 。
电解
返回
4.析氧生酸型
——电解不活泼金属的最高价含氧酸盐时,电 解质和水都有一部分被电解, 如电解CuSO4溶液、 AgNO3溶液等。
例如:电解CuSO4溶液
阳极: 2Cl- — 2e- = Cl2↑
电解氯化铜溶液的微观反应过程
+
-
e
+
-
e
+
-
Cl—
Cl— Cl— Cu2+
Cl
Cl2
Cu
Cl—
Cu2+ Cl— Cl—
Cl
Cu2+
Cu2+
Cl—
Cl—
Cl Cl
Cu
Cl2
Cu2+、Cl— 无规则运动
Cu2+、Cl— 定向运动
Cu2+、Cl— 发生电子得失
阴阳两极上 生成Cu、Cl2
——电镀是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过程。
待 镀 金 属
镀 层 金 属
Fe
Cu
易溶性待镀金属的盐溶液
CuSO4溶液
4.电冶金
金属冶炼:Mn++ne- === M. (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
2、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器, 用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为 使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液, 设计了如图所示的装置,则对电源电极名称和消 毒液的主要成分判断正确的是( B )
A.a为正极,b为负极;NaClO和NaCl
B.a为负极,b为正极;NaClO和NaCl C.a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl D.a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl
2--12e- === 3O ↑ 6O 2 ①.阳极反应: .
3++12e- === 4Al 4Al ②.阴极反应: .
③.总反应:
电解 . 2↑ 2Al2O3(熔融)===== 4Al+3O
考考你:
1、为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Cu2+、 Fe3+、SO42-及泥沙,可将粗盐溶于水,然后 进行下列五项操作,正确的操作顺序是(C ) D ①.过滤 ②.加过量的NaOH溶液 ③.加入适量盐酸 ④.加过量的Na2CO3溶液 ⑤.加入过量的BaCl2溶液 A.①④②⑤③ B.④①②⑤ C.②⑤④①③ D.⑤②④①③
电解 总式: 2NaCl+2H2O ====2NaOH+H2↑+Cl2↑
Cl2
H2 - NaOH溶液 H+ Na+
阴 极 碳钢网
Fra Baidu bibliotek
+
淡盐水
阳 极
Cl2
金属钛网
阳 极 室
Cl—
OH—
精制饱和 NaCl溶液
离子交换膜
阴 极 室
H2O(含少量NaOH)
氯碱工业:
(1)、生产设备名称: 离子交换膜法制烧碱 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; b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ,而影响氢氧化 钠的纯度。
二、电解质溶液中的离子放电规律
放电顺序: 阴极: ——氧化性最强的离子先得电子
还原性渐弱
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb
H Cu Hg Ag Pt Au......
氧化性渐强
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+......
电解
电解后溶液中溶质的质量分数 增大 ,若要恢 复原来的浓度,只需加入一定量的 水 即可。 返回
2.电解电解质型
——电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属 的非含氧酸盐溶液,如电解HCl、CuCl2溶液等
例如:电解盐酸 阳极: 2Cl -- 2e-=Cl2↑ 阴极: 2H+ +2e-= H2 ↑ 总反应: 2HCl== Cl2↑ + H2↑
.
电解 ③.总反应: 2NaCl(熔融)===== 2Na+Cl . 2↑
(2)、电解熔融的氯化镁冶炼金属镁: ①.阳极反应:
2Cl--2e- === Cl2↑
.
2++2e- === Mg Mg ②.阴极反应: .
③.总反应:
电解 MgCl2(熔融)===== Mg+Cl2↑
.
(3)、电解熔融的氧化铝冶炼金属铝:
装置 装置 实例 定义
原电池
电解池
将化学能转变 成电能的装置
将电能转变成 化学能的装置
①两电极接直流 电源 ②电解质溶液 ③形成闭合回路
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 ④存在自发进行的氧化还原反应
二、电解类型
1.电解水型 2.电解电解质型
电解类型
3.析氢生碱型 4.析氧生酸型
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三、电解原理应用 电 解 原 理 的 应 用
1.氯碱工业 2.铜的电解精炼 3.电镀 4.电冶金
1.氯碱工业
现象:
实验装置 实验装置
阳极: 有气泡产生,能
使湿润的淀粉 -KI溶液变蓝 有气泡产生,滴 阴极: 加酚酞溶液变红
阳极:2Cl- — 2e- =Cl2↑ 阴极: 2H2O + 2e- = H2↑+2OH-
食盐水的精制:
泥沙 2+、Mg2+、Fe3+ Ca 粗盐 SO42-等杂质 如何除去粗盐水中的杂质?
NaOH BaCl2 Na2CO3
①、混入产品,导致 产品不纯
②、生成Mg(OH)2、 Fe(OH)3等沉淀,堵塞 离子交换膜孔。
适量HCl 除过量的 OH-、 CO32-
试剂:BaCl2 溶液、Na2CO3 溶液、NaOH 溶液、HCl 溶液 粗盐水 过滤
减小 电解后溶液中溶质的质量分数 ,若要恢
电解
复原来的组成和浓度,需加入一定量的 溶质 (通入 一定量的HCl气体) 返回
3.析氢生碱型
——电解活泼金属的非含氧酸盐溶液时,电解质和 水都有一部分被电解,如电解NaCl、NaBr、KCl等
例如:电解NaCl溶液
阳极 : 4Cl -- 4e-=2Cl2↑ 阴极 : 4H2O +4e-=2H2 ↑+4OH-