四川省成都市高中化學(xué)電解原理應(yīng)用課件新人教版選修4

1、第二課時(shí)第二課時(shí)第一節(jié)第一節(jié) 電解原理電解原理三、電解規(guī)律的討論：三、電解規(guī)律的討論：(用用惰性電極惰性電極電解時(shí)電解時(shí))C或或PtC或或Pt三、電解規(guī)律三、電解規(guī)律(用惰性電極電解時(shí)用惰性電極電解時(shí))、電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽、電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液時(shí)，實(shí)質(zhì)上是電解水。如電解溶液時(shí)，實(shí)質(zhì)上是電解水。如電解H2SO4、HNO3NaOH、Na2SO4等溶液時(shí)其電極反應(yīng)式為：等溶液時(shí)其電極反應(yīng)式為：陽極陽極 ： 4OH4e2H2O +O2陰極：陰極： 4H+ +4e2H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2H2O = O2 +2H2 電解電解 電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大

2、，若要恢復(fù)電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，若要恢復(fù)原來的濃度，只需加入一定量的水即可。原來的濃度，只需加入一定量的水即可。三、電解規(guī)律三、電解規(guī)律(用惰性電極電解時(shí)用惰性電極電解時(shí))、電解無氧酸溶液、電解無氧酸溶液(氫氟酸除外氫氟酸除外)、不活潑金屬的、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液時(shí)，實(shí)質(zhì)上是電解質(zhì)本身被電解。無氧酸鹽溶液時(shí)，實(shí)質(zhì)上是電解質(zhì)本身被電解。如電解鹽酸、如電解鹽酸、CuCl2溶液等時(shí)溶液等時(shí) 電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量的溶質(zhì)原來的組成和濃度，需加入一定量的溶質(zhì)(通入一通入一定量的定量的HCl氣體氣體)陽極

3、：陽極： 2Cl 2eCl2陰極：陰極： 2H+ +2e H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2HCl = Cl2 + H2 電解電解電解鹽酸電解鹽酸三、電解規(guī)律三、電解規(guī)律(用惰性電極電解時(shí)用惰性電極電解時(shí))、電解不活潑金屬的含氧酸鹽時(shí)，電解質(zhì)和水都、電解不活潑金屬的含氧酸鹽時(shí)，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解有一部分被電解，如電解CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶液溶液等。等。陽極陽極 ： 4OH4e2H2O +O2陰極：陰極： 2Cu2+ +4e2Cu總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2CuSO4 +2H2O 2Cu+O2 +2H2SO4 電解電解 電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量

4、分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。電解電解CuSO4溶液溶液三、電解規(guī)律三、電解規(guī)律(用惰性電極電解時(shí)用惰性電極電解時(shí))、電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液時(shí)，電解質(zhì)和水、電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液時(shí)，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解都有一部分被電解，如電解NaCl溶液等。溶液等。 電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需通入一定量的復(fù)原來的組成和濃度，需通入一定量的HCl。陽極陽極 (C)： 2Cl 2eCl2陰極陰極 (C)： 2H+ +2e H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：

5、 2NaCl+2H2O = 2NaOH+ Cl2 + H2 電解電解四四.其他問題的討論：其他問題的討論： 1. 電解后溶液中溶質(zhì)的濃度變化電解后溶液中溶質(zhì)的濃度變化 2.如何恢復(fù)原來的濃度如何恢復(fù)原來的濃度 3.電解后溶液電解后溶液PH值的變化值的變化 例：某溶液中含有兩種溶質(zhì)例：某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和和H2SO4，它，它們的物質(zhì)的量之比為們的物質(zhì)的量之比為3:1。用石墨做電極電解。用石墨做電極電解該混合溶液時(shí)，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯分為該混合溶液時(shí)，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯分為三個階段。下列敘述不正確的是三個階段。下列敘述不正確的是( ) A.陰極自始至終只析出陰極自始至終只析出H2 B

6、.陽極先析出陽極先析出Cl2，后析出，后析出O2 C.電解最后階段為電解水電解最后階段為電解水 D.溶液溶液pH不斷增大，最后為不斷增大，最后為7D例：用兩支惰性電極插入例：用兩支惰性電極插入500mLAgNO3溶液中，通電溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的電解。當(dāng)電解液的PH值從值從6.0變?yōu)樽優(yōu)?.0時(shí)時(shí)(設(shè)電解時(shí)陰極設(shè)電解時(shí)陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略略)，電極上析出銀的質(zhì)量大約是：，電極上析出銀的質(zhì)量大約是： A、27mg B、54mg C、108mg D、216mg答案：答案：B 解：解： PH從從6.0變?yōu)樽優(yōu)?.0時(shí)

7、溶液中生成的時(shí)溶液中生成的H+為為 10-30.510-60.5=510-4mol 設(shè)析出銀設(shè)析出銀xmol 陽極：陽極：4OH-4e-=O2+H2O 陰極：陰極：4Ag+4e-=4Ag 總反應(yīng)方程式總反應(yīng)方程式4AgNO3+2H2O=4Ag+O2+4HNO3 4 4 X 510-4 X=510-4(mol)二、電解原理的應(yīng)用二、電解原理的應(yīng)用1、銅的電解精煉、銅的電解精煉、粗銅所含的雜質(zhì)、粗銅所含的雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、Au等等+純銅純銅粗銅粗銅CuSO4溶液溶液、粗銅的精煉、粗銅的精煉 以粗銅為陽極，以純以粗銅為陽極，以純銅為陰極，銅為陰極， 以以CuSO4溶液溶液為電解液進(jìn)行電解為

8、電解液進(jìn)行電解陽極：陽極： Zn 2eZn2+ Fe2eFe2+ Ni 2eNi2+ Cu2eCu2+ 陰極：陰極： Cu2+ +2eCu二、電解原理的應(yīng)用二、電解原理的應(yīng)用2、電鍍、電鍍、概念：應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層、概念：應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬或合金的過程。其它金屬或合金的過程。、電鍍池形成條件、電鍍池形成條件+鍍件鍍件鍍層金屬鍍層金屬含鍍層金屬離子的鹽溶液含鍍層金屬離子的鹽溶液、鍍件作陰極、鍍件作陰極、鍍層金屬作陽極、鍍層金屬作陽極、含鍍層金屬陽離子、含鍍層金屬陽離子的鹽溶液作電解液的鹽溶液作電解液、電鍍的特點(diǎn)、電鍍的特點(diǎn)電鍍液的組成及酸堿性保持不變電鍍液

9、的組成及酸堿性保持不變原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律 若無外接電源，若無外接電源， 可能是原電池，然后依據(jù)原可能是原電池，然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定，主要思路是電池的形成條件分析判定，主要思路是“三看三看” 先看電極：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同先看電極：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同 再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中 后看回路：形成閉合回路或兩極接觸后看回路：形成閉合回路或兩極接觸 若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池。當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)則可能是電解池或電鍍池。當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中

10、的金屬陽離子相同，則為電鍍池，其余情溶液中的金屬陽離子相同，則為電鍍池，其余情況為電解池。況為電解池。例：在例：在50mL 0.2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個電的硫酸銅溶液中插入兩個電極，通電電解極，通電電解(不考慮水分蒸發(fā)不考慮水分蒸發(fā))，則：，則： 若兩極均為銅片，試說明電解過程中溶液溶若兩極均為銅片，試說明電解過程中溶液溶質(zhì)濃度將怎樣變化質(zhì)濃度將怎樣變化 。 若陽極為純鋅，陰極為銅片，陽極反應(yīng)式是若陽極為純鋅，陰極為銅片，陽極反應(yīng)式是 如果兩極均為銅片且不考慮如果兩極均為銅片且不考慮H+在陰極上放電在陰極上放電當(dāng)電路中有當(dāng)電路中有0.04mol電子通過時(shí)，陰極增重電子通過時(shí)，陰極增重 g，陰極上的電極反應(yīng)式是陰極上的電極反應(yīng)式是 。不變不變1.28Zn 2eZn2+Cu2+ +2eCu返回 把分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、把分別盛