化學電解池選修

1、化學電解池選修第1頁/共62頁CuCl2溶液在電流的作用下發(fā)生了化學變化，分解生成了Cu和Cl2一、電解原理（以電解氯化銅為例）實驗4-2：用惰性(石墨)電極電解氯化銅溶液陰極陽極氯氣銅CuCl2溶液溶液有氣泡，氣體有刺激性氣味，并能使 濕潤的KI-淀 粉試紙變藍碳棒上有一層紅色的物質析出現(xiàn)象： 陰極： 陽極：銅Cl2 結論：第1頁/共62頁第2頁/共62頁電解氯化銅溶液微觀模擬電解氯化銅溶液微觀模擬實驗分析：實驗分析：第2頁/共62頁第3頁/共62頁第三節(jié) 電解池一、電解原理1、電解： 使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程。2、電解池（電解槽）：把電能轉化為化學能的裝置注

2、意：電流必須是直流而不是交流。 熔融態(tài)的電解質也能被電解?！舅伎妓伎? 1】電解池的兩極是怎樣確定的？電解池的兩極是怎樣確定的？ 第3頁/共62頁第4頁/共62頁、兩個電極及電極反應陰極：與電源負極相連電子流進還原反應陽極：與電源正極相連電子流出氧化反應、兩個電極的確定及電極反應eeCCCuCl2溶液陰極陽極第4頁/共62頁第5頁/共62頁、兩個電極的類型：惰性電極惰性電極(鉑、金、石墨鉑、金、石墨)：僅僅導電，不參與反應僅僅導電，不參與反應活性電極活性電極(除鉑、金外的金屬除鉑、金外的金屬)：既可以導電、又可以參與電極反應既可以導電、又可以參與電極反應惰性電極與活性電極惰性電極與活性電極【思

3、考思考2 2】形成電解池的條件是什么？形成電解池的條件是什么？ CuCuCuCl2溶液陰極陽極CCCuCl2溶液陰極陽極第5頁/共62頁第6頁/共62頁4、形成電解池的條件eeCCCuCl2溶液與電源相連的兩個電極電解質溶液或熔化的 電解質形成閉合回路陰極陽極【思考思考3 3】在電解過程中，電子、離子在電解過程中，電子、離子是如何形成閉合回路的？是如何形成閉合回路的？ 第6頁/共62頁第7頁/共62頁電子的流向電子的流向: : 電子從外加電電子從外加電源的負極流出，流到電解源的負極流出，流到電解池的陰極，再從陽極流回池的陰極，再從陽極流回電源正極。電源正極。（注意：電子（注意：電子只在外電路定

4、向移動，不只在外電路定向移動，不能從溶液中移動）能從溶液中移動）離子定向移動的方向離子定向移動的方向: :陽離子陽離子向向陰極陰極移動移動, , 陰離子陰離子向向陽極陽極移動。移動?！舅伎妓伎? 4】電解質溶液導電的實質是什么？電解質溶液導電的實質是什么？ eeCCCuCl2溶液陰極陽極第7頁/共62頁第8頁/共62頁5、電解質溶液導電的實質 對電解質溶液（或熔融態(tài)電解質）通電時，電子從電源的負極沿導線流入電解池的陰極，電解質的陽離子移向陰極得電子發(fā)生還原反應；電解質的陰離子移向陽極失去電子（有的是組成陽極的金屬原子失去電子）發(fā)生氧化反應，電子從電解池的陽極流出，并沿導線流回電源的正極。這樣，

5、電流就依靠電解質溶液（或熔融態(tài)電解質）里陰、陽離子的定向移動而通過溶液（或熔融態(tài)電解質），所以電解質溶液（或熔融態(tài)電解質）的導電過程，就是電解質溶液（或熔融態(tài)電解質）的電解過程。【思考思考5 5】如何書寫電極反應方程式和總方程式？如何書寫電極反應方程式和總方程式？第8頁/共62頁第9頁/共62頁通式：陰極：氧化劑ne-=還原產(chǎn)物陽極：還原劑ne-=氧化產(chǎn)物總電解反應式：陰陽極反應式相加所得的式子（考慮電子守恒）、電極反應式的書寫：（以電解CuCl2 為例）eeCCCuCl2溶液陰極陽極陽離子移向陰極放電，陰離子移向陽極放電陰極：Cu2+2e-Cu 還原反應陽極：2Cl- -2e- Cl2 氧化

6、反應總反應式： CuCl2 Cu+Cl2 電解第9頁/共62頁第10頁/共62頁加CuCl2溶液變小變小【思考思考6 6】電解后氯化銅的濃度如何變化？電解后氯化銅的濃度如何變化？【思考思考7 7】若要使電解質溶液復原，怎么辦？若要使電解質溶液復原，怎么辦？【思考思考8 8】什么叫放電？什么叫放電？【思考思考9】為什么為什么Cu2+、Cl-放電，而不是放電，而不是 H+和和OH-？ 【思考思考1010】陰陽離子的放電順序是什么？陰陽離子的放電順序是什么？第10頁/共62頁第11頁/共62頁、離子放電順序：、離子放電順序： 無論是惰性電極還是活性電極都不參與電無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極

7、反應，發(fā)生反應的是溶液中的陽離子。陽離極反應，發(fā)生反應的是溶液中的陽離子。陽離子在陰極上放電順序是：子在陰極上放電順序是：陰極陰極: : 活性材料作電極時：活性材料作電極時：金屬在陽極失金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進人溶液，陰離子不容電子被氧化成陽離子進人溶液，陰離子不容易在電極上放電。易在電極上放電。 用惰性電極用惰性電極(Pt(Pt、AuAu、石墨、鈦等、石墨、鈦等) )時：時：溶液中陰離子的放電順序是：溶液中陰離子的放電順序是：陽極：陽極：第11頁/共62頁第12頁/共62頁【思考思考1111】電解氯化銅溶液時，溶液中電解氯化銅溶液時，溶液中CuCu2 2和和ClCl放放電基本完畢后，

8、電解過程是否也就停止了呢？電基本完畢后，電解過程是否也就停止了呢？ 溶液中溶液中Cu2+和和Cl放電完畢后，原溶液變?yōu)榧兎烹娡戤吅?，原溶液變?yōu)榧兯?，此時，在純水中存在水，此時，在純水中存在H+和和OH， H+在陰極放在陰極放電，電，OH在陽極放電，實際上是電解水的過程，在陽極放電，實際上是電解水的過程，所以：所以：陰極：陰極：4H+ + 4e = 2H2 陽極：陽極：4OH 4e =2H2O + O2 總反應：總反應：2H2O = 2H2 + O2 【思考思考1212】在電解氯化銅溶液的裝置中，若把電解在電解氯化銅溶液的裝置中，若把電解質換成氯化鈉，其結果又如何呢？寫出電極反應。質換成氯化鈉，

9、其結果又如何呢？寫出電極反應。電解第12頁/共62頁第13頁/共62頁（1）溶液中所含陽離子：）溶液中所含陽離子：H+、Na+， 放電順序：放電順序：H+ Na+ 陰陰 極：極：2H+ + 2e = H2 （2）溶液中所含陰離子：）溶液中所含陰離子：OH、Cl， 放電順序：放電順序：Cl OH 陽陽 極：極：2Cl 2e = Cl2 總反應：總反應： 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2 【思考思考1313】氯化鈉溶液換成熔融的氯化鈉，氯化鈉溶液換成熔融的氯化鈉，其結果又如何呢？寫出電極反應。其結果又如何呢？寫出電極反應。電解第13頁/共62頁第14頁/共62頁 熔融

10、的氯化鈉中有熔融的氯化鈉中有Na+和和Cl ，Na+在在陰極放電生成金屬鈉，陰極放電生成金屬鈉，Cl在陽極放電生成在陽極放電生成氯氣。氯氣。陰極：2Na+ +2e- = 2Na （氧化反應）陽極：2Cl- -2e- = Cl2 （還原反應）總式： 2NaCl 2Na+Cl2 電解陰極陽極氯氣鈉熔融熔融NaCl 【思考思考1414】分析電解反應（用惰性電極時）分析電解反應（用惰性電極時）的一般思路是什么？的一般思路是什么？ 第14頁/共62頁第15頁/共62頁小結小結1：分析電解反應分析電解反應(用惰性電極時用惰性電極時)的一般思路：的一般思路：明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽極氧化、陰極還原以及氧

11、化性、還原性強弱判斷反應的離子先后，最后分析得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪些離子【思考思考1515】電解與電離有哪些異同呢？電解與電離有哪些異同呢？ 第15頁/共62頁第16頁/共62頁陰陽離子定向移動，陰陽離子定向移動，在兩極上失得電子成在兩極上失得電子成為原子或分子。如：為原子或分子。如：CuClCuCl2 2=Cu+Cl=Cu+Cl2 2電離電離 電解電解 條件條件過過程程 特點特點 聯(lián)系聯(lián)系 通電電解質溶于水或電解質溶于水或受熱融化狀態(tài)受熱融化狀態(tài) 電解質電離后，電解質電離后，再通直流電再通直流電電解質電離成為自電解質電離成為自由移動的離子例：由移動的離子例：CuClCuCl2 2=Cu=C

12、u2+2+2Cl+2Cl- -只產(chǎn)生自由移動只產(chǎn)生自由移動的離子的離子 發(fā)生氧化還原反應發(fā)生氧化還原反應生成了新物質生成了新物質 電解必須建立在電離的基礎上電解必須建立在電離的基礎上 【思考思考1616】電解池與原電池有哪些異同呢？電解池與原電池有哪些異同呢？ 小結小結2：電解與電離比較：電解與電離比較：第16頁/共62頁第17頁/共62頁【思考思考1717】電解池有什么規(guī)律？電解池有什么規(guī)律？ 電解池電解池能量轉換能量轉換離子的遷移離子的遷移方向方向發(fā)生氧化反應發(fā)生氧化反應的電極的電極 發(fā)生還原反應發(fā)生還原反應的電極的電極反應能否自發(fā)反應能否自發(fā) 電能轉化為化學能陽極（接電源正極）陰極（接電

13、源負極）陰離子向陽極遷移陽離子向陰極遷移原電池原電池化學能轉化為電能負極正極陰離子向負極遷移陽離子向正極遷移相同點相同點(從原理分析從原理分析)都是氧化還原反應小結小結3：原電池與電解池的比較原電池與電解池的比較:不自發(fā)自發(fā)第17頁/共62頁第18頁/共62頁小結小結4：電解規(guī)律電解規(guī)律陰極陽極氯氣銅實例電極反應 濃度PH值復原CuCl2 陽極：2Cl-2 e- =Cl2陰極：Cu2+ 2e-=2Cu減小增大CuCl2CuCl2溶液溶液 CuCl2 Cu+Cl2 電解第18頁/共62頁第19頁/共62頁陽極陽極陰極陰極氧氧氣氣氫氫氣氣實例電極反應 濃度PH值復原Na2SO4 實例電極反應 濃度

14、PH值復原Na2SO4 陽極: 4OH- - 4e- =2H2O+O2 陰極: 4H + 4e- = 2H2 變大變大不不變變 加加H2ONa2SO4溶液2H2O 2H2 + O2 電解第19頁/共62頁第20頁/共62頁陽極陰極氯氣氫氣實例電極反應 濃度PH值復原NaCl 陽極: 2Cl- - 2e- = Cl 2陰極: 2H + 2e- =H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 電解減小減小增增大大 加加HClNaCl溶液溶液第20頁/共62頁第21頁/共62頁實例實例電極反應電極反應濃度濃度PH值值復原復原CuSO4陽極陰極氧氣銅陽極: 4OH- - 4e- = 2H2

15、O+O2 陰極：Cu2+ 2e- = Cu減小減小減小減小 加加CuOCuSO4溶液溶液 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4電解第21頁/共62頁第22頁/共62頁電解規(guī)律（惰性電極）小結電解規(guī)律（惰性電極）小結 陽極：陽極：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- 與與區(qū)：電解本身型區(qū)：電解本身型 如如CuClCuCl2 2 、HClHCl與與區(qū)：放氫生堿型區(qū)：放氫生堿型 如如NaCl與與區(qū)：放氧生酸型區(qū)：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3與與區(qū)：電解水型區(qū)：電解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH陰極：陰極：Ag+Fe3

16、+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+第22頁/共62頁第23頁/共62頁 電解質溶液用惰性電極電解的示例：電解電解類型類型舉舉 例例電極反應電極反應溶液溶液PH變化變化溶液溶液復原復原方法方法物質類別物質類別實例實例僅溶僅溶劑水劑水電解電解 僅溶僅溶質電質電 解解 溶質溶質和溶和溶劑都劑都電解電解 含氧酸H2SO4強堿NaOH活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4無氧酸HCl陰極:4H+ + 4e- = 2H2陽極:4OH-4e-=O2+2H2O減小增大不變H2O陽極:2Cl- 2e-=Cl2陰極:2H+2e- = H2增大HCl不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2陽極:2Cl- 2

17、e- =Cl2陰極:Cu2+2e- = Cu增大 CuCl2活潑金屬的無氧酸鹽NaCl陽極:2Cl-2e- =Cl2陰極:2H+2e- = H2增大HCl不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陽極:4OH-4e-=O2+2H2O陰極:2Cu2+4e- = 2Cu減小CuO放氫生堿放氧生酸第23頁/共62頁第24頁/共62頁 1、電極反應方程式及電解總反應方程式的書寫(惰性電極，溶液)： H2SO4HClNaOH K2SO4CuCl2CuSO4 NaClKMnO4 2、用石墨作電極電解CuCl2、NaCl的混合溶液時，陰極析出的物質是_；陽極產(chǎn)物是_。 3、兩極都用銀片作電極電解AgNO3溶液時，陽極的

18、產(chǎn)物是_；陰極的產(chǎn)物是_。第24頁/共62頁第25頁/共62頁石墨石墨 石墨石墨 粗銅粗銅 純銅純銅 純銅純銅 鐵鐵CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液(A) (B) (C)第25頁/共62頁第26頁/共62頁 5、如圖所示裝置，指出A、B池的名稱、電極名稱、電極反應式、二池pH值的變化情況。第26頁/共62頁第27頁/共62頁（ A ）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe6.寫出下列裝置的電極反應式，并判斷A、B、C溶液PH值的變化。第27頁/共62頁第28頁/共62頁7.7.如上圖所

19、示，通電后A A極上析出AgAg，對該裝置的有關敘述正確的是 A.PA.P是電源的正極B.FB.F極上發(fā)生的反應為：4OH4OH- - - 4e- 4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.電解時，甲、乙、丙三池中，除E E、F F兩極外，其余電極均參加了反應D.D.通電后，甲池的PHPH減小，而乙、丙兩池溶液的PHPH不變 B 第28頁/共62頁第29頁/共62頁8.用鉑電極電解下表中各組物質的水溶液，電解一段時間以后，甲、乙兩池中溶液的pH值均減小，而在和兩極，電極產(chǎn)物的物質的量之比為12的是 甲 乙 A B C D 甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4 乙 CuS

20、O4 AgNO3 HCl HNO3 D第29頁/共62頁第30頁/共62頁9.為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是AX是正極，Y是負極BX是負極，Y是正極CCuSO4溶液的PH值逐漸減小DCuSO4溶液的PH值不變a X Y bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC 第30頁/共62頁第31頁/共62頁二、電解原理的應用1、氯堿工業(yè)（電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè)）陽極：陽極：2Cl - 2e- = Cl2陰極：陰極： 2H+ + 2e- = H2 總反應：總反應： 2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2+H2 通電

21、食鹽水中存在的離子：Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-離子放電順序：陽離子 H+ Na+ 陰離子 Cl- OH-電極反應：H+Na+Cl-OH-陰極陽極 氧化反應氧化反應 還原反應還原反應OHHClOHCl222222電解第31頁/共62頁第32頁/共62頁 若電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為：若電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為： _ ，兩極極板上都，兩極極板上都有氣體產(chǎn)生，如何檢驗氣體的種類？有氣體產(chǎn)生，如何檢驗氣體的種類？ 陰極附近的溶液無色變?yōu)殛帢O附近的溶液無色變?yōu)榧t色紅色陽極陽極:產(chǎn)生產(chǎn)生刺激氣體使?jié)駶櫄怏w使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍色淀粉試紙變藍色. 陰極陰極: :產(chǎn)生產(chǎn)生無色、無

22、味氣體無色、無味氣體第32頁/共62頁第33頁/共62頁(2)避免生成物H2和Cl2混合,因為: .(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應,使產(chǎn)品不純,反應方程式: .第一個問題:Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O混合遇火或遇強光爆炸混合遇火或遇強光爆炸解決解決方法:使用離子交換膜使用離子交換膜電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題第33頁/共62頁第34頁/共62頁（1）生產(chǎn)設備名稱：離子交換膜電解槽陰極：碳鋼 陽極：鈦陽離子交換膜：只允許陽離子通過(Cl、OH離子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰極室和陽極室。 （2）離子交換膜的作用：a、防止氫氣和氯氣混合；b、避免

23、氯氣和氫氧化鈉反應生成 ，而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿第34頁/共62頁第35頁/共62頁+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）離子交換膜 陽 極金屬鈦網(wǎng)陰 極碳鋼網(wǎng)陽極室陰極室第35頁/共62頁第36頁/共62頁提示：提示：第二個問題：第二個問題：精制食鹽水精制食鹽水 由于粗鹽中含有泥沙、由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42等雜質，會在堿液中形成沉淀從而損壞離子等雜質，會在堿液中形成沉淀從而損壞離子交換膜，那么如何除去這些雜質呢？交換膜，那么如何除去這些雜質呢？3、所有試劑只有過量才

24、能除盡，你能設計一個、所有試劑只有過量才能除盡，你能設計一個合理的順序逐一除雜嗎？合理的順序逐一除雜嗎？2、用什么試劑除去、用什么試劑除去Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO421、用什么方法除去泥沙？、用什么方法除去泥沙？電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題第36頁/共62頁第37頁/共62頁泥沙泥沙、Na+、 Cl-、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42-Na+、 Cl-、 .Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-NaNa+ +、 ClCl- -、 MgMg2+2+、 CaCa2+2+、 FeFe3+3+ 、引入引入BaBa2+2+ Na+、 Cl-、 Ca2+ 、 B

25、a2+ 、引入引入OH-Na+、 Cl-、CO32-、OH-Na+、 Cl-沉降除泥沙略過量BaCl2 溶液除SO42-略過量Na2CO3 溶液除Ca2+. Ba2+ 略過量NaOH 溶液除Fe3+ , Mg2+ 適量HCl溶液調(diào)節(jié)PH 除CO32- 、OH-第37頁/共62頁第38頁/共62頁含氯漂白劑有機合成、造紙玻璃、肥皂紡織、印染有機合成氯化物合成農(nóng)藥金屬冶煉有機合成HCl鹽酸電解飽和食鹽水以氯堿工業(yè)為基礎的化工生產(chǎn)H2NaOH濕氯氣濕氫氣液堿Cl2第38頁/共62頁第39頁/共62頁二、電解原理的應用2、電鍍（在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法）電鍍銅原理銅片待鍍件硫酸銅溶

26、液陽極：鍍層金屬陰極：待鍍金屬制品電鍍液：含有鍍層金屬的電解質實質：陽極參加反應的電解陽極：鍍層金屬（純銅板）陰極：待鍍金屬制品電鍍液：含有鍍層金 屬的電解質（硫酸銅溶液）電鍍銅電鍍銅第39頁/共62頁第40頁/共62頁3 3、粗銅的電解精煉+純銅粗銅CuSO4溶液三、電解原理的應用問問:電解完后電解完后,CuSO4溶溶液的濃度有何變化？液的濃度有何變化？陽極：陽極： Zn-2e- = Zn2+Fe -2e- = Fe2+Ni -2e- = Ni2+Cu-2e- = Cu2+ Zn Fe Ni CuAg Au 陰極陰極: Cu2+ + 2e- = Cu陽極泥陽極泥陽極泥: 相對不活潑的金屬以單

27、質的形式沉積在電解槽底,形成陽極泥第40頁/共62頁第41頁/共62頁第41頁/共62頁第42頁/共62頁電解精煉銅原理：粗銅的溶解與純銅的生成：陽極（粗銅）：Cu 2e- = Cu2+陰極（純銅）： Cu2+ + 2e- = Cu比銅活潑的金屬：Zn、Fe、Ni只溶解，不析出；比銅不活潑的金屬：Au、Pt不溶解，而以單質沉積形成陽極泥；電解質溶液中CuSO4的濃度基本不變（略?。５?2頁/共62頁第43頁/共62頁制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。陽極：陽極： 2Cl - 2e- = Cl2陰極：陰極： 2Na+ + 2e- = 2Na總反應：總反應：2NaCl(熔融) 2Na + Cl2

28、通電 4 4、電冶金 由于電解是最強有力的氧化還原手段，所以電解法是冶煉金屬的一種重要的方法。對于冶煉像Na、Ca、Mg、Al這樣活潑的金屬，電解法幾乎是唯一可行的工業(yè)方法。第43頁/共62頁第44頁/共62頁第44頁/共62頁第45頁/共62頁4、電冶金（使用電解法冶煉像鈉、鎂、鋁等活潑金屬的方法）制取金屬鋁電解熔融狀態(tài)的氧化鋁。陽極：陽極：6O 2- 12e- = 3O2陰極：陰極：4Al 3+ + 12e- = 4Al總反應：總反應：2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2 通電 冰晶石助熔劑：冰晶石（Na3AlF6 六氟合鋁酸鈉）陽極材料(碳)和熔融氧化鋁需要定期補充思考:工業(yè)上為什么

29、用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而不用AlCl3?AlClAlCl3 3為分子晶體，在融融狀態(tài)下不電離，不導電，不能被電解。第45頁/共62頁第46頁/共62頁冶煉鋁設備圖陽極陽極C電解質電解質煙罩煙罩熔融熔融態(tài)鋁態(tài)鋁鋼殼鋼殼鋼導電棒鋼導電棒陰極陰極C耐火耐火材料材料第46頁/共62頁第47頁/共62頁拓展：金屬的防護拓展：金屬的防護金屬腐蝕的快慢程度：金屬腐蝕的快慢程度：電解池的陽極電解池的陽極原電池的負極原電池的負極化學腐蝕化學腐蝕原電池的正極原電池的正極電解池的陰極電解池的陰極海水CFe+第47頁/共62頁第48頁/共62頁下列裝置暴露空氣中一段時間,鐵的腐蝕由快到慢 順序 .FeFeCFe

30、ZnFeZnFeSnA(海水)B(海水)C(海水)D(海水)FeSnF(天然水)E(海水)DE F AC B拓展練習拓展練習第48頁/共62頁第49頁/共62頁電解池、電解精煉池、電鍍池的比較電解池、電解精煉池、電鍍池的比較電解池電解池電解精煉池電解精煉池電鍍池電鍍池定義定義形成形成條件條件電極電極名稱名稱電極電極反應反應將電能轉變成化學能的裝置。應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置。兩電極接直流電源電極插人電解質溶液形成閉合回路鍍層金屬接電源正極待鍍金屬接電源負極電鍍液須含有鍍層金屬的離子陽極：電源正極相連陰極：電源負極相連陽極：鍍層金屬；陰極：鍍件陽極：氧化反應陰極：還原反應陽

31、極：氧化反應陰極：還原反應應用電解原理將不純的金屬提純的裝置。不純金屬接電源正極純的金屬接電源負極電解質溶液須待提純金屬的離子陽極：不純金屬；陰極：純金屬陽極：氧化反應陰極：還原反應第49頁/共62頁第50頁/共62頁 例1 ： 鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通電一段時間,兩極均產(chǎn)生11.2L(標況)氣體.求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質的量.解析：陽極 4OH-4e-=2H2O+O2 陰極 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2 陽極轉移電子的物質的量為: 0.54 = 2mol,消耗OH- 2mol,即產(chǎn)生H+ 2mol. 陰極生成0.5molH2,消耗H+

32、 1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成H2轉移的電子:0.5 2=1mol,故還有1mole- 用于還原Cu2+,可析出銅為0.5mol. 四、電解計算電子守恒法第50頁/共62頁第51頁/共62頁O22Cu4Ag4H2H22Cl24OH計算關系式：例2 ： 用石墨電極電解100mL H2SO4與CuSO4的混合液，通電一段時間后，兩極均收集到2.24L（標況）氣體，則原混合液中Cu2+的物質的量濃度為（ ） A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/LA陽極O2為0.1mol，電子為0.4mol則H2為0.1mol，所以Cu為0.1mol，濃

33、度為A第51頁/共62頁第52頁/共62頁例3 ： 某硝酸鹽晶體化學式為M(NO3)xnH2O，相對分子質量為242，將1.21g該晶體溶于水配成100mL溶液，用惰性電極進行電解。當有0.01 mol 電子轉移時，溶液中金屬離子全部析出，此時陰極增重0.32g。求：金屬M的相對原子質量及 x、n 值；電解溶液的pH（溶液體積仍為100mL）。 Mx+ + xe- = M0.005mol 0.01mol 0.32g所以：x = 2 ；M = 64 ；n = 3產(chǎn)生H+為0.01mol，pH=1第52頁/共62頁第53頁/共62頁練習：練習：用兩支惰性電極插入用兩支惰性電極插入50mLAgNO3

34、溶液中，溶液中，通電電解。當電解液的通電電解。當電解液的PH值從值從6.0變?yōu)樽優(yōu)?.0時時(設電設電解時陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體解時陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略積變化可以忽略)，電極上析出銀的質量大約是：，電極上析出銀的質量大約是： A、27mg B、54mg C、108mg D、216mgB第53頁/共62頁第54頁/共62頁CuCl2溶液在電流的作用下發(fā)生了化學變化，分解生成了Cu和Cl2一、電解原理（以電解氯化銅為例）實驗4-2：用惰性(石墨)電極電解氯化銅溶液陰極陽極氯氣銅CuCl2溶液溶液有氣泡，氣體有刺激性氣味，并能使 濕潤的KI-淀 粉試紙

35、變藍碳棒上有一層紅色的物質析出現(xiàn)象： 陰極： 陽極：銅Cl2 結論：第54頁/共62頁第55頁/共62頁電子的流向電子的流向: : 電子從外加電電子從外加電源的負極流出，流到電解源的負極流出，流到電解池的陰極，再從陽極流回池的陰極，再從陽極流回電源正極。電源正極。（注意：電子（注意：電子只在外電路定向移動，不只在外電路定向移動，不能從溶液中移動）能從溶液中移動）離子定向移動的方向離子定向移動的方向: :陽離子陽離子向向陰極陰極移動移動, , 陰離子陰離子向向陽極陽極移動。移動?！舅伎妓伎? 4】電解質溶液導電的實質是什么？電解質溶液導電的實質是什么？ eeCCCuCl2溶液陰極陽極第55頁/共62頁第56頁/共62頁電子的流向電子的流向: : 電子從外加電電子從外加電源的負極流出，流到電解源的負極流出，流到電解池的陰極，再從陽極流回池的陰極，再從陽極流回電源正極。電源正極。（注意：電子（注意：電子只在外電路定向移動，不只在外電路定向移動，不能從溶液中移動）能從溶液中移動）離子定向移動的方向離子定向移動的方向: :陽離子陽離子向向陰極陰極移動移動, , 陰離子