电能转化为化学能——电解详解.ppt

.离子放电顺序 活泼金属作阳极S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根＞ F- （1）阳极上（氧化反应 Pt、Au除外) ） (2)阴极上（还原反应） 无论是惰性电极还是金属电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是： 上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼的金属，其阳离子越难得到电子，但Fe3+氧化性较Cu2+强。 Ag+Hg2+Fe3+Cu2+ H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+ Al3+Mg2+Na+Ca2+K+ 说明：1、惰性电极：用石墨、金、铂等材料 做的电极，一般通电条件下不发生反应； 2、活性电极：用铁、锌、铜等还原性 较强金属做的电极，活性电极作阳极时， 优先发生氧化反应。 * 以石墨为电极电解氯化铜溶液 U形管中装有氯化铜溶液，插入两根石墨棒作为电极，接通直流电源，将湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极附近，观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。 活动与探究: * * 实验 ：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液 现象： 阳极：有气泡，有 刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸 变蓝（Cl2) 阴极：碳棒上有一层 红色的铜析出 阴极 阳极 氯 气 铜 CuCl2溶液 * 电解:CuCl2 Cu+Cl2 ↑ 2Cl--2 e- =Cl2 阴离子移向 阳离子移向 电子流向 阳极 阴极 CuCl2溶液 e- e- 氧化反应 还原反应 电解 Cu2++ 2e-=2Cu 课堂总结 原理分析 注：电解法是最强有力的氧化还原手段。 * 阳极：2Cl- - 2 e- = Cl2 ↑ （氧化反应、失去电子） 阴极：Cu2+ + 2 e- = Cu （还原反应、得到电子） 电解反应： CuCl2 ==Cu + Cl2 ↑ 电解 * 实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液 【实验分析】 通电前：分析氯化铜溶液中的离子情况 通电后：（必须直流电） Cu2+ 、H+移向阴极， Cu2+得到电子变成Cu，发生还原反应。 Cl- 、OH-移向阳极， Cl-失去电子变成Cl2，发生氧化反应。 ｝ 做无规则运动 阳离子：Cu2+ 、H+ 阴离子：Cl- 、OH- * 电极反应式： 阳极：2Cl- →Cl2↑ + 2e- 氧化反应 阴极：Cu2+ +2e- →Cu 还原反应 CuCl 2 Cu+Cl2 ↑ 通电 总反应式： 思考：如何才能正确判断出阴阳两极的电极产物？ 了解阴、阳离子得、失电子能力的相对强弱 * 实例 电极反应 浓度 变化 如何 复原 氯化钠溶液 阳极: 2Cl- → 2e- ＋ Cl 2↑ 阴极: 2H ++ 2e- → H2 ↑ 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑ 电解 减 小 加HCl 阳极 阴极 氯气 氢 气 NaCl溶液 二、电解原理的应用 1、惰性电极电解饱和食盐水 * 分析电解反应的一般思路： 明确电极材料和溶液中存在哪些离子 根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物 分析阴阳两极附近有哪些离子 * + - 纯铜 粗铜 电解液 (CuSO4溶液) 阴极： Cu2+ + 2e- == Cu （还原反应） 阳极： Cu — 2e- == Cu2+ （氧化反应） 特征 纯铜作阴极，粗铜作阳极 阳极主要金属与电解质中的阳离子相同 电解液CuSO4的浓度基本不变，有杂质离子Zn2+、Fe2+、Ni2+ 2、精炼铜 阳极还包含Zn、Fe、Ni失电子，且比Cu先失电子 * + - 铁片 铜片 电镀液 (CuSO4溶液) 阴极： Cu2+ + 2e- == Cu （还原反应） 阳极： Cu — 2e- == Cu2+ （氧化反应） 特征 被镀件作阴极，镀层金属作阳极 阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同 电镀液CuSO4的浓度基本不变 3、电镀铜 电镀的定义： 电镀的意义： * 电解质溶液用惰性电极电解的示例： 电解 类型 举 例 电极反应 溶液PH 变化 溶液复原方法 物质类别 实例 仅溶剂 水电解 仅溶质 电解 溶质和 溶剂同 时电解 含氧酸 H2SO4 强碱 NaOH 活泼金属的含氧酸盐 Na2SO4 无氧酸 HCl 阳极：4OH-