第三节电解池1精品教育.ppt

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1、第四章第四章 电化学电化学第三节第三节 电解池电解池一、电解原理一、电解原理1、电解：、电解： 使电流通过电解质溶液而在阴、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。阳两极引起氧化还原反应的过程。2、电解池（电解槽）：、电解池（电解槽）：把电能转化为化学能的装置把电能转化为化学能的装置注意：注意：电流必须是电流必须是直流直流而不是交流。而不是交流。 熔融态熔融态的电解质也能被电解。的电解质也能被电解。3、形成电解池的条件、形成电解池的条件eeCC电解质溶液电解质溶液熔融电解质熔融电解质（1）直流电源）直流电源（3）电解质溶液或熔化的）电解质溶液或熔化的 电解质电解质（4）形成闭

2、合回路）形成闭合回路阴极阴极阳极阳极【思考思考】在电解过程中，电子、离子是在电解过程中，电子、离子是如何形成闭合回路的？如何形成闭合回路的？ （2）两个电极）两个电极CuCl2溶液在电流的作用下发生了溶液在电流的作用下发生了化学变化，分解生成了化学变化，分解生成了Cu和和Cl2实验实验4-2：用惰性用惰性(石墨石墨)电极电解氯化铜溶液电极电解氯化铜溶液阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜CuCl2溶液溶液有气泡，气体有刺有气泡，气体有刺激性气味，并能使激性气味，并能使 湿润的湿润的KI-淀淀 粉试纸变蓝粉试纸变蓝碳棒上有一层红色碳棒上有一层红色的物质析出的物质析出现象：现象： 阴极：阴极： 阳极：阳极

3、：铜铜Cl2 结论：结论：CuCl2溶液在电流的作用下发生了溶液在电流的作用下发生了化学变化，分解生成了化学变化，分解生成了Cu和和Cl2实验实验4-2：用惰性用惰性(石墨石墨)电极电解氯化铜溶液电极电解氯化铜溶液阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜CuCl2溶液溶液有气泡，气体有刺有气泡，气体有刺激性气味，并能使激性气味，并能使 湿润的湿润的KI-淀淀 粉试纸变蓝粉试纸变蓝碳棒上有一层红色碳棒上有一层红色的物质析出的物质析出现象：现象： 阴极：阴极： 阳极：阳极：铜铜Cl2 结论：结论：CuCl2溶液在电流的作用下发生了溶液在电流的作用下发生了化学变化，分解生成了化学变化，分解生成了Cu和和Cl2实

4、验实验4-2：用惰性用惰性(石墨石墨)电极电解氯化铜溶液电极电解氯化铜溶液阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜CuCl2溶液溶液有气泡，气体有刺有气泡，气体有刺激性气味，并能使激性气味，并能使 湿润的湿润的KI-淀淀 粉试纸变蓝粉试纸变蓝碳棒上有一层红色碳棒上有一层红色的物质析出的物质析出现象：现象： 阴极：阴极： 阳极：阳极：铜铜Cl2 结论：结论：电解氯化铜溶液微观模拟电解氯化铜溶液微观模拟实验分析：实验分析：电子的流向电子的流向: : 电子从外加电电子从外加电源的负极流出，流到电解源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回池的阴极，再从阳极流回电源正极。电源正极。（注意：电子（注意：电子只在外

5、电路定向移动，不只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）能从溶液中移动）离子定向移动的方向离子定向移动的方向: :阳离子阳离子向向阴极阴极移动移动, , 阴离子阴离子向向阳极阳极移动。移动。eeCCCuCl2溶液溶液阴极阴极阳极阳极4、电解池的工作原理、电解池的工作原理阴极阴极：与电源：与电源负极负极相连相连电子流电子流进进还原还原反应反应阳极阳极：与电源：与电源正极正极相连相连电子流电子流出出氧化氧化反应反应（1）两个电极的确定及电极反应）两个电极的确定及电极反应eeCCCuCl2溶液溶液阴极阴极阳极阳极eeCCCuCl2溶液溶液阴极阴极阳极阳极阳离子阳离子移向移向阴极阴极放电放电，阴离子，阴

6、离子移向移向阳极阳极放电放电阴极：阴极：Cu2+2e-Cu 还原反应还原反应阳极：阳极：2Cl- -2e- Cl2 氧化反应氧化反应总反应式：总反应式： CuCl2 Cu+Cl2 电解电解5、电解质溶液导电的实质、电解质溶液导电的实质 电解质溶液（或熔融态电解质）的电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程导电过程，就，就是电解质溶液（或熔融态电解质）的是电解质溶液（或熔融态电解质）的电解过程。电解过程。【思考思考】什么叫放电？什么叫放电？【思考思考】为什么为什么Cu2+、Cl-放电，而不是放电，而不是 H+和和OH-？ 【思考思考】阴阳离子的放电顺序是什么？阴阳离子的放电顺序是什么？ 阳离子在阴

7、极上放电顺序是：阳离子在阴极上放电顺序是：溶液中阴离子的放电顺序是溶液中阴离子的放电顺序是【思考思考】电解氯化铜溶液时，溶液中电解氯化铜溶液时，溶液中CuCu2 2和和ClCl放放电基本完毕后，电解过程是否也就停止了呢？电基本完毕后，电解过程是否也就停止了呢？ 溶液中溶液中Cu2+和和Cl放电完毕后，原溶液变为纯放电完毕后，原溶液变为纯水，此时，在纯水中存在水，此时，在纯水中存在H+和和OH， H+在阴极放在阴极放电，电，OH在阳极放电，实际上是电解水的过程在阳极放电，实际上是电解水的过程.阴极：阴极：4H+ + 4e = 2H2 阳极：阳极：4OH 4e =2H2O + O2 总反应：总反应

8、：2H2O = 2H2 + O2 电解电解阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH复原复原CuCl2 CuCl2 Cu+Cl2 电解阳极阳极:(Cl- OH-) : 2Cl-2 e- =Cl2 阴极阴极(Cu2+ H+)：Cu2+ 2e-=2Cu减小减小不不变变加适量加适量CuCl2晶体晶体第一组：电解CuCl2阴极阴极阳极阳极碘碘氢气氢气实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原Hl 2HI I2 + H2 阳极阳极:(I- ，OH-) : 2I-2 e- =I2阴极阴极( H+)：2H+ 2e-= H2减小减小增增大大通入通入适量适量HI第二组：电解HI溶

9、液电解阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极阳极(OH- SO42-): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4 阴极阴极(H+ Na+) :4H + 4e- = 2H2 变大变大不不变变 加加H2O2H2O = 2H2 +O2 通电通电第三组：电解第三组：电解Na2SO4阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极阳极(OH- SO42-): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原H2SO4 阴极阴极(H+ ) :4H + 4e- = 2H2 变大变大变变小小 加加H2O2H2O = 2H2

10、 +O2 通电通电第四组：电解第四组：电解H2SO4阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极阳极(OH- ): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 实例实例电极反应电极反应 浓浓度度PH值值复原复原NaOH 阴极阴极(H+ Na+) :4H + 4e- = 2H2 变大变大 变变大大 加加H2O2H2O = 2H2 +O2 通电通电第五组：电解第五组：电解NaOH第六组：电解第六组：电解NaCl阴极阴极阳极阳极氢氢气气氯氯气气实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原NaCl 阳极阳极(Cl- OH-): 2Cl- 2e- = Cl 2 阴极阴极(Na+ H+):2H + 2e- = H

11、2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 +Cl2 减小减小增增大大通入通入适量适量HCl电解阴极阴极阳极阳极氧氧气气铜铜实例实例电极反应电极反应 浓浓度度PH值值复原复原CuSO4 2CuSO4+2H2O 2Cu +O2+2H2SO4阴极阴极(Cu2+ H+): 2Cu2+ 4e-=2Cu减小减小加适量加适量CuO固体固体第七组：电解第七组：电解CuSO4阳极阳极(SO42- OH-) :4OH- 4e- = 2H2O+O2 减减小小电解二、电解质溶液电解规律（惰性电极）二、电解质溶液电解规律（惰性电极） 阳极：金属阳极：金属 S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F-

12、与与区：电解本身型区：电解本身型 如如CuCl2与与区：放氢生碱型区：放氢生碱型 如如NaCl与与区：放氧生酸型区：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3与与区：电解水型区：电解水型 如如NaNa2 2SO4、 H2 2SO4 、NaOH阴极：阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+练习练习:1.分析下图,( )是原电池,( )是电解池。2.100mL浓度为浓度为2mol/l的盐酸跟过量的锌片反应的盐酸跟过量的锌片反应,为为加快反应速率加快反应速率,又不影响生成氢气的总量又不影响生成氢气的总量,可采用的可采用的方法是方法是 ( )A.加适量加适量6mol/l盐

13、酸盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液加入数滴氯化铜溶液C.加入适量蒸馏水加入适量蒸馏水 D.加入适量的氯化钠溶液加入适量的氯化钠溶液 B3.下列说法或实验现象的描述不正确的是下列说法或实验现象的描述不正确的是 ( )A.铜铜、铁片紧靠一起浸入稀硫酸中铜片表面有气铁片紧靠一起浸入稀硫酸中铜片表面有气泡；泡；B.铜片插入氯化铁溶液中铜片插入氯化铁溶液中,铜片表面出现一层铁铜片表面出现一层铁;C.把锌粒放入盛有盐酸的试管中把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜加入几滴氯化铜 溶液溶液,气泡放出速度加快气泡放出速度加快;D.与电源负极相连的是电解槽的阴极与电源负极相连的是电解槽的阴极.4.用石墨作电极用石墨作电极,电解电解1mol/l下列物质的溶液下列物质的溶液,溶液溶液 的的pH值保持不变是值保持不变是 ( ) A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaClBC