高二化學課件電解池的工作原理及應用

1、電解池的工作原理及其應用電流表指針發(fā)生偏轉與電源正極相連的電極上有氣泡析出，刺激性氣味,能使?jié)駶櫟矸鄣饣浽嚰堊兯{；與電源負極相連的電極上有紅色物質析出CuCl2溶液CC思考:1.通電前溶液中有哪些離子?如何運動?2.通電后如何運動?3.產生什么現(xiàn)象?為什么? 一、電解原理電解: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。電流是發(fā)生反應的動力(使不能自發(fā)進行的反應順利進行)陰陽離子做定向移動的導電過程,也就是兩極發(fā)生氧化還原的過程,即電解質溶液的導電過程即為電解過程電流是直流電。在電解過程中電能轉化為化學能。二、電解池：1、定義：電能轉化為的化學能的裝置2、形成電解池的條件： 與

2、電源相連的兩個電極 電解質溶液或熔化電解質 形成閉合回路3、電極名稱： 陰極:與電源負極相連,進電子,還原反應 陽極:與電源正極相連,出電子,氧化反應4、電極材料 惰性電極：C、Pt、Au不發(fā)生反應 活性電極：Ag及以前金屬，作陽極則溶解陽離子得電子或陰離子失電子使離子電荷降低的過程叫做放電。 5、電解時離子放電順序陰極:陽離子放電，金屬活動順序的反順序Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Fe2+Zn2+陽極:S2IBrCl OH含氧酸根F 活性電極(Ag以前)，電極失電子惰性電極(Pt、Au、石墨)，陰離子放電注意(一)Fe3+ Cu2+；(二)電鍍時：受離子濃度影響 Ag+Hg2+F

3、e3+Cu2+Pb2+Fe2+Zn2+ H+1、寫出以碳棒作電極電解飽和氯化鈉溶液的電極反應式2、寫出以銅棒作電極電解氯化銅溶液的電極反應式練習陽極 (C)： 2Cl 2eCl2陰極 (C)：2H+ +2e H2 陽極 (Cu)： Cu 2eCu2+ 陰極 (Cu)： Cu2+ +2e Cu 6、電解規(guī)律(用惰性電極電解)電解含氧酸、強堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液 實質是電解水； 電解后溶液中溶質的質量分數(shù)增大，若要恢復原來的濃度，加水。 pH值三種變化電解質先電離成離子，向兩極移動，分別在兩極得失電子。電解無氧酸溶液(除氫氟酸)、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液。 實質是電解電解質本身. 電解后溶

4、質的質量分數(shù)減小，若要恢復原來，需加入一定量的溶質 pH值變化電解不活潑金屬的含氧酸鹽是電解水和電解質。電解后溶質的質量分數(shù)減小,若要恢復原來,需加入一定量金屬氧化物。 pH值減小電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液是電解水和電解質電解后溶質的質量分數(shù)減小，若要恢復原來，需通入一定量的HX等。pH值增大1、用兩支惰性電極插入500mLAgNO3 溶液中，通電電解。當電解液的PH值從6.0變?yōu)?.0時(設電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)，電極上析出銀的質量大約是 （ ） A、27mg B、54mg C、108mg D、216mgBA 2、用石墨作電極電解 100mLH2SO4和

5、 CuSO4的混合溶液，通電一段時間后，兩極均收集到2.24L氣體（標準狀況下），原混合溶液中Cu2+的物質的量濃度為 （ ） A1mol/L B2mol/L C3 mol/L D4 mol/L三、電解原理的應用1、銅的電解精煉粗銅含的雜質Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+純銅粗銅CuSO4溶液粗銅的精煉 粗銅做陽極，純銅做陰極， CuSO4溶液做電解液(3)電極反應式(4)陽極上比銅不活潑的金屬，沉積于陽極底部，成為陽極泥，可以提煉金、銀等貴重金屬2、電鍍概念：應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。電鍍池形成條件+鍍件鍍層金屬含鍍層金屬離子的鹽溶液鍍件作陰極鍍層金屬作陽極含鍍

6、層金屬陽離子的鹽溶液作電解液電鍍的特點電鍍液的組成及酸堿性基本保持不變?yōu)榱耸瑰儗又旅堋怨?、光滑，還要采取一些措施：(1)鍍件進行拋光和清洗，使鍍件潔凈、光滑；(2)電鍍液的離子濃度始終保持恒定，常將電鍍液制成絡合物；(3)電鍍時，要不斷攪拌，并控制溫度、電流、電壓，使電鍍液pH在一定范圍內。 在電鍍工業(yè)的廢水中常含有劇毒物質，如氰化物、重金屬離子等， 減少電鍍污染的途徑： (1)電鍍廢水經(jīng)過處理，回收其中有用成分，把有毒有害物質的濃度降低到符合工業(yè)廢水的排放標準.(2)改進電鍍工藝,盡量使用污染少的原料.如采用無氰電鍍等閱讀了解稀3、電解飽和氯化鈉溶液電解前應除去食鹽溶液中的Ca2+、Mg2

7、+、SO42- 等雜質離子4、鋁的冶煉（1）電解AlCl3溶液能否得到單質鋁？（2）電解熔融狀態(tài)的AlCl3能否得到單質鋁？（3）為了降低Al2O3的熔點，加入什么？（4）電解Al2O3的電極反應和電解總式？冶煉其它活潑金屬（鉀、鈣、鈉、鎂等）練習1：在50mL 0.2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個電極，通電電解(不考慮水分蒸發(fā))，則：若兩極均為銅片，試說明電解過程中溶液溶質濃度將怎樣變化 。若陽極為純鋅，陰極為銅片，陽極反應式是 。如果兩極均為銅片且不考慮H+在陰極上放電，當電路中有0.01mol電子通過時，陰極增重 g，陰極上的電極反應式是 。不變0.32Zn 2eZn2+Cu2+ +2

8、eCu2、利用反應，設計一個原電池裝置。（1）畫出裝置圖（2）標明電極材料和電解質溶液（3）寫出電極反應3、將兩支惰性電極插入500mL CuSO4溶液中，接通電源（1）寫出電極反應式： 陽極： 陰極：（2）當兩極上析出1.6g Cu時（設電解時陰極沒有氫氣放出，且電解液在電解前后體積變化忽略不計），則電解后溶液的 pH是（3）經(jīng)一段時間后，兩極均能得到11.2L氣體（標準狀況），則原CuSO4溶液的物質的量濃度是 （4）若將經(jīng)過（3）以后的溶液恢復原來的濃度，需要向溶液中加入 mol的（1）1mol/L0.5CuO全國以惰性電極電解CuSO4溶液，若陽極上產生的氣體的物質的量為0.0100

9、mol，則陽極上析出Cu的質量為( ) A0.64 g B1.28 g C2.56 g D5.12g廣東科學家近年來研制出一種新型細菌燃料電池，利用細菌將有機物轉化為氫氣，氫氣進入以磷酸為電解質的燃料電池發(fā)電。電池負極反應為:()A H22OH2H2O2e B O24H4e2H2OC H22H2e D O22H2O4e4OHBC江蘇某同學按右圖所示的裝置進行電解實驗。下列說法正確的是( ) A電解過程中，銅電 極上有H2產生 B電解初期，主反應方程式為：Cu+H2SO4 CuSO4+H2 C電解一定時間后， 石墨電極上有銅析出 D整個電解過程中，H的濃度不斷增大B C廣東三氧化二鎳（Ni2O3

10、）可用于制造高能電池，其電解法制備過程如下：用NaOH調NiCl2溶液pH至7.5，加放適量硫酸鈉后進行電解。電解過程中產生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO，把二價鎳氧化為三價鎳。以下說法正確的是( )A 可用鐵作陽極材料B 電解過程中陽極附近溶液的pH升高C 陽極反應方程式為：2Cl2eCl2D 1mol二價鎳全部轉化為三價鎳時，外電路中通過了1mol電子。C D【原電池與電解池的結合】池及電極的判斷方法有一極能與電解液反應則該極為原電池、該極負極，與之相連的為電解池的陰極。若都能反應，則活潑性最強的或兩極差距最大的為原電池原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律1、無外接電源， 可能是原電池：依據(jù)原

11、電池的形成條件判定， “三看” 電極：兩極為導體且活潑性不同 電解液：兩極插入電解液中 回路：形成閉合回路或兩極接觸2、有外接電源，兩極插入電解質溶液中，可能是電解池或電鍍池：當陽極金屬與電解質溶液中的金屬陽離子相同，為電鍍池，其余情況為電解池。http:/ http:/ lpu35hln 了。說：“我也不知道，自己也沒招惹過誰啊?！眾嗵ь^看著天空緩緩開口：“他們已經(jīng)找到你了，過不了多久成群結隊的暗部涌向這里，我不是他們的對手。所以你必須走了?！蹦河甏蛄藗€冷顫，一臉無奈說：“我也想離開啊?！眾嗫粗f：“看你那么蠢，我于心不忍，讓我來拯救你吧?！眾嗬河陙淼狡俨歼?，水依然是倒流的，沒有

12、絲毫改變，只是比起剛才更洶涌，水流更大些。每個水柱，每幅水簾，沖擊而上，如千萬猛獸再向上奔跑。婠青周身青光大作，耀眼至極，亮不刺目，從地下緩緩升入半空之中，全身上下青衣舞動?！熬盘旆矇m，以水引之”片刻間，天際烏云頓時翻涌不止，雷聲轟轟，黑云邊緣不斷有電光閃動，在電光強烈照耀之下以如白晝。氣壓沉悶，不禁給人無比壓抑之感。瀑布的水開始像下雨一般一滴一滴漂浮在空中，似雨滴在空氣中靜止一般，暮雨想：牛頓在世會不會被氣死呢。晶瑩透明的水柱漂浮在空中珍珠大小，暮雨看見自己映在水滴上，頓覺神奇。一會狂風大作，所有的水滴匯聚成剛才的巨龜，往前面的樹林飛去。一路之上，草木磚石，無不激震飛揚，只有當中道路，留下深

13、深一道痕跡。婠青拉著暮雨，兩人跟在巨龜后面進入山林。這片樹林似乎有靈性一樣，全都讓開一條通道，但見樹林全是葉子和枝干，根本沒有見到樹的身軀和根，無窮無盡，一層一層迎面而來暮雨口干舌燥，心中有些不安。婠青似是看出暮雨心中所想說：“這片樹林其實是一棵樹，不過卻無窮無盡，除了我，沒有妖能進入樹的根部，因為這棵樹就是我?！辫鴻鍢湔f完自豪地看著暮雨，似是想要從她的嘴里聽到夸獎的話，可是暮雨什么也沒有說，依舊緊皺著眉頭，不安的樣子。婠青帶著暮雨在空中飛行，水汽不斷地涌向她的臉，又溫又濕，說不出來究竟是舒服，還是難受。不一會，終于見到了樹干。暮雨不禁感嘆：“外面那么多枝葉，可看這樹干似乎與平常的樹干并沒有什么兩樣，如果非要找出不同，那就是這棵樹更加粗壯?！边@棵樹的樹干周身布滿苔蘚綠噠噠的，上面還有幾只螞蟻在爬行，這棵樹五個成年男子應該能夠合抱圍住。婠青笑笑說：“可別這么早下結論啊?！本摭斁乖跇涓汕跋Р灰娏?。暮雨的嘴巴微微張開