第四章3-4节电解(七中).ppt

* * 第四章 电化学基础 第三节 电 解 池 第一课时 电解是将电能转化为化学能的一种重要方法 一、电解原理 1.电解：通电于电解质溶液在阴阳两极引起氧化还原反应的过程 实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液 阳极 氯 气 阴极 铜 CuCl2溶液 阳极： 2Cl - 2e- =Cl2 ↑ 电解池: 借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置. 思考与交流：为什么说电解质溶液的导电过程就是电解过程？ 判断电极产物并书写电极反应: 氧化反应 还原反应 电解总式： 阴极：Cu2++2e- = Cu 电解池中电子的流向: 电子从外加电源的负极流出，流到电 解池的阴极，再从阳极流回电源正极。 2.电解池的构成条件: 3.电解池中离子放电顺序： 阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。 ①、当用惰性电极电解时 (溶液中的阴阳离子放电) 阳离子在阴极上放电顺序是：金属活动顺序表倒背 阴离子在阳极的放电顺序是： S 2-I -Br -Cl -OH -一切含氧酸根离子 思考：Cu2+和H+离子同时向阴极运动，为什么只有Cu2+ 得到电子？ ④形成闭合回路 ②与电源相连的两个电极： 接电源正极的为阳极，接电源负极的为阴极， ③电解质溶液或熔化的电解质 ①外加直流电源 Ag+ Fe3+ Hg2+ Cu2+ H+(酸) Pn2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ (H+水) Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+ ②、当用非惰性电极电解时 (阳极为金属电极本身放电，阴极仍为阳离子放电,后讲) 4、电解方程式的书写 HgCl2溶液 C C CuSO4溶液 C C 5、总结：关于电解池 原理：电流作用下引发了氧化还原反应 能量：电能?化学能 构造：阴极 阳极 外接电源 电解液 导线等 按四个条件编排 极板：阴极 阳极 反应：阳极 发生： 阴极发生： 电子流向：负极?阴极 阳极?正极 电流方向：相反 盐酸 C C C CuCl2溶液 C CuSO4/AgNO3溶液 C C 溶液如何恢复原来的浓度及质量或体积 二、电解规律（惰性电极）写出电极反应和电解总式、以及PH如何变化？ NaCl溶液 H2SO4溶液 NaOH溶液 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-→4e-＋O2+2H2O 阴极：4H+ + 4e- → 2H2↑ 减小 增大 不变 H2O 阳极：2Cl- → 2e-＋Cl2↑ 阴极：2H++2e- → H2↑ 增大 HCl 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl2 阳极：2Cl- → 2e- ＋Cl2↑ 阴极：Cu2++2e- → Cu CuCl2 活泼金属的无氧酸盐 NaCl 阳极：2Cl- → 2e- ＋Cl2↑ 阴极：2H++2e- → H2↑ 增大 HCl 不活泼金属的含氧酸盐 CuSO4 阳极：4OH- → 4e- ＋O2↑+2H2O 阴极：2Cu2++4e- → 2Cu 减小 CuO 二、电解规律（惰性电极） 变换：用非惰性电极（活性电极）进行电解 H2SO4溶液 Cu Fe 非惰性电极：还原性较强的金属单质 如：Fe、Cu、Ag等 CuSO4溶液 Fe Cu 原则： 例： 用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，电解 一段时间以后，甲、乙两池中溶液的pH值均减小， 而在①和④两极，电极产物的物质的量之比为 1︰2的是 甲 乙 A B C D 甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4 乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 甲 乙 三、电解原理的应用 1.电解饱和食盐水(氯碱工业) 阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红 电解总式：2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑ 阳极（ C )： 2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极 ( Fe )： 2H++2e- =H2↑ 通电 氯碱工业:电解饱和食盐水，用离子交换膜法制烧碱、氯气和氢气 氢氧化钠为什么在阴极聚集？ 怎样精制食盐水？ 粗盐的成份：泥沙、Ca2+