高中化学选修四第四章电解池讲义.pptVIP

第四章 电化学基础 一、电解原理 7、放电顺序： 第三组：电解NaCl 3、电解精炼铜 三、电解池小结 四、电离与电解的比较 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) 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： 6O 2- －12e- == 3O2↑ 阴极： 4Al 3+ + 12e- == 4Al 总反应： 2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2 ↑ 冰晶石 与电源正极相连 阳极 阴极 与电源负极相连 发生氧化反应 阳离子移向 阴离子移向 发生还原反应 1、电源、电极、电极反应关系 2、电解原理的应用：氯碱工业、电镀、电冶金 * * * * * * * 第三节 电解池 原电池是把化学能转化为电能的装置， 而电解池则相反，是由电能转化为化学能的装置。 [实验4-2]：P79 现象： （1）阴极石墨棒上逐渐覆盖了一层红色的铜。 （2）阳极石墨棒上有使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。 结论： CuCl2溶液在电流的作用下发生了化学变化，分解生成了Cu和Cl2 1、电解的概念：使电流通过电解质溶液（或熔融态）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。 2、电解池的概念：借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置，又称电解槽。 3、构成：①直流电源、 ②两个电极、 ③电解质溶液（或熔融态电解质） ④闭合回路 4、电解池中的： 阴极：与直流电源的负极相连，发生还原反应； 阳极：与直流电源的正极相连，发生氧化反应。 工作原理：通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，经过阴、阳离子定向运动形成的内电路，再从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极。 电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。 H+ OH- 阴极 阳极 电解质先电离后电解； 导电过程就是电解过程。 2 Cl- - 2e- = Cl2↑ (氧化反应) Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应) 总反应： CuCl2 Cu +Cl2↑ 电解 阴极不参与电解反应； 活性阳极先于阴离子放电。 惰性电极：石墨、金、铂 活性电极：石墨、金、铂 以外的金属 阳离子得电子，放电 e- e- 阴离子失电子，放电 氧化性强的先得电子 还原性强的先失电子 5、电解池的分析 6、电极反应式的书写： 关键是准确判断离子放电顺序。 阴阳两极反应式相加，即得电解的总反应方程式。（注意电荷守恒） 阴极：氧化性强的阳离子先得电子 金属越不活泼,对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。 阳极：还原性强的阴离子先失电子 Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（酸） Pb2+ Sn2+ +Fe2+Zn2+ H+（水） Al3+Mg2+Na+Ca2+K+ 金属（除Pt、Au） S2－I－Br－Cl－OH－含氧酸F－ 金属阳极先放电，离子后放电。 阴阳离子在电极上得放电顺序不要绝对化。此与离子性质、溶液浓度、电流密度、电极材料均有关。 练习：以碳棒为电极，电解下列溶液，写出电极反应式 1、 CuCl2 HI 2、 Na2SO4、 H2SO4 、NaOH 3、 NaCl， 4、 AgNO3、 复原 pH 浓度 电极反应 实例 阴极 阳极 氯 气 铜 实例 电极反应 浓度 PH值 复原 CuCl2 ? ? ? ? ? CuCl2 Cu+Cl2 ↑ 电解 阳极:(Cl- OH-) : 2Cl--2 e- =Cl2 ↑ 阴极(Cu2+ H+)：Cu2++ 2e-=Cu 减小 增 大 加适量 CuCl2 晶体 第一组：电解CuCl2 阴极 阳极 碘 氢气 实例 电极反应 浓度 PH值 复原 HI ? ? ? ? ? 2HI I2 + H2 ↑ 阳极:(I- ，OH-) : 2I--2 e- =I2 阴极( H+)：2H++ 2e-= H2↑ 减