電解池及電解原理的應(yīng)用

第三節(jié)電解池（第一課時）氫氣氧氣

電解電解水：2H2O====2H2↑＋O2↑+_思考回憶1、電解質(zhì)是指在_____________能夠?qū)щ姷幕衔铩?、電離是指電解質(zhì)在_____________或__________狀態(tài)下離解成____________的過程。3、原電池是_____________的裝置。4、構(gòu)成原電池的條件是

水溶液或熔融狀態(tài)下水溶液熔融自由移動離子把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能兩個電極、電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)、形成閉合回路、自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)探究實驗1實驗步驟如圖所示，將用導(dǎo)線連接在一起的兩根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的U型管中，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象結(jié)論

無明顯變化沒有且不能自發(fā)發(fā)生原電池反應(yīng)裝置不滿足構(gòu)成原電池的條件分析原因:探究實驗2－－如圖所示，將兩根石墨棒分別跟直流電源的正極和負(fù)極連接，浸入盛有CuCl2溶液的燒杯中，再接通12V直流電,觀察現(xiàn)象。約3～5min后切斷電源。CCCuCl2陰極陽極CuCl2溶液＋－

陽極：

陰極:2Cl—-2e-=

Cl2↑Cu2++

2e-=Cu(氧化反應(yīng))(還原反應(yīng))

CuCl2

Cu+Cl2↑電解總反應(yīng)：區(qū)別電離：

CuCl2Cu2++

2Cl—電離陰陽離子定向移動，在兩極上失得電子成為原子或分子。如：CuCl2==Cu+Cl2↑電離電解條件過程特點聯(lián)系通電電解質(zhì)溶于水或受熱融化狀態(tài)電解質(zhì)電離后，再通直流電電解質(zhì)電離成為自由移動的離子例：CuCl2=Cu2++2Cl-只產(chǎn)生自由移動的離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了新物質(zhì)電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上電解與電離比較：1.電解：

使直流電通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起

氧化還原反應(yīng)的過程，叫做電解。3.構(gòu)成電解池的條件：①直流電源；陰極:與電源負(fù)極相連[還原反應(yīng)]陽極:與電源正極相連[氧化反應(yīng)]②陰、陽電極③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；2.電解池：電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。CC一、電解原理④形成閉合回路。材料可同可不同練習(xí)分析下圖，哪個是原電池，哪個是電解池。①③⑤⑥⑦1611104、電犬子的孤流向:5、離蠅子定光向移劃動:異性財相吸陽氧哈化、捎陰還危原6、電蚊極反眾應(yīng)：電子溉從外吩加電吹源的負(fù)極甜流出，流預(yù)到電卻解池褲的陰旅極，再從惕陽極肺流回干電源淹正極渴。（注講：電盡子只辣在外變電路賣定向寄移動溜，不菊能從吸溶液罪中移銀動）陽離傷子向陰極移動,陰離比子向陽極移動.陰離倍子失察去電君子,陽離脖子得的到電娘子的草過程杜叫放電。影響憂離子暗放電弟的因寺素：離子得失電子的能力離子的濃度7.產(chǎn)物鑄的判爆斷要判授斷電嬌極反躁應(yīng)的潤產(chǎn)物她，必雙須掌尋握離亂子的放電可順序。Ag+>H透g2+>F困e3+>Cu2+>H+濃度眨大時戚才先未放電>P暖b2+>Sn2+日+>F逆e2+>Z手n2+>H+>Al3+>M孔g2+>N剖a+>C晃a2+>K+金屬瓣越不面活潑助的對抗應(yīng)陽側(cè)離子盒氧化眼性越易強，身越容恥易得跪電子鞏。陰極：電子菌，發(fā)螺生__造__反應(yīng)柱，離子越強輛，放跟電越晨容易蹤蝶。陽離牛子得還原氧化只性②用惰祥性電駝極(P碌t、Au、石哥墨、教鈦等)時：溶液蓬中陰生離子椒的放國電順突序是濾：陽極馬：①活性蘋材料聾作電湖極時喝：金屬斷在陽扭極失交電子節(jié)被氧前化成竄陽離榴子進繞入溶脈液，其陰離速子不起容易炕在電遙極上欣放電漲。陽極：電子綱，發(fā)廊生__青__反應(yīng)羅，離子越強奪，放蹄電越撕容易陰離產(chǎn)子失氧化還原肥性金屬>S2->廟I->薄Br->蝴Cl－>OH->含氧伸酸根>碗F-除Pt、Au（無釣氧酸眾根>氫氧誕根>含氧涼酸根擦）（1）惰辱性電駕極：古（只考仍慮溶督液中啞離子嗓放電）陰極腥：陽寇離子卷還原陽極旨：陰達離子礙氧化（2）活共潑電寒極：忙陽極晝?yōu)榻鸲伲▽こ齈t、Au薪)陰極同：陽臺離子巧還原陽極宋：金淺屬氧動化8.電極歡反應(yīng)竄式的壇書寫CuCuFeCuCu橫SO4溶液稀硫王酸溶攻液思考:下列冒兩個為電解洽池的頸電極局反應(yīng)扁式陽極陰極Cu-萄2e-=脊Cu2理+Cu2++貼2e-=季C驗uCu-盡2e-=躬Cu2殖+2H++2e-=械H2↑陽極陰極陽極陰極（包爺括水性的電滔離，狹并分改成陽棵離子油組和腸陰離亡子組迅）②明確予溶液丸中存臺在哪眼些離若子③判斷圓陰陽堂離子吉的放父電順站序④根據(jù)陽極墊氧化長，陰邊極還扔原完成屈電極路反應(yīng)璃式書寫粉電極追反應(yīng)奏式及佛總方疾程式我的方解法小冤結(jié)①判斷聲電極括材料（注禮意得挽失電提子守鍵恒）⑤由陰庭陽兩堵電極赴反應(yīng)刊式，諸合并出得總復(fù)反應(yīng)挽式（弱管電解惕質(zhì)的唱須保論持分垮子形惑式）先電貪離后電書解三、毛電解預(yù)規(guī)律(用惰淘性電赴極電梢解時)⑴電解含氧紐奉酸、雖強堿設(shè)溶液畝、活升潑金凳屬的難含氧瘋酸鹽秒溶液時，仰如電蕩解H2SO4、HN比O3、Na滿OH、Na2SO4等溶逐液陽極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：4H++4e－＝2H2↑總反應(yīng)：2H2O＝＝O2↑+2H2↑電解電解虜后溶辭液中洲溶質(zhì)牲的質(zhì)蜂量分飄數(shù)，pH不變。若要嗚恢復(fù)話原來朋的濃護度，飄只需脾加入僵一定醬量的即可斷。實質(zhì)素：電豆解水例如配：電汪解Na2SO4溶液增大水⑵電解無氧刮酸溶緒液(氫氟攪酸除唉外)、不有活潑街金屬占的無氧范酸鹽徒溶液，如竄電解去鹽酸姜、Cu悉Cl2溶液森等電解丙后溶較液中述溶質(zhì)飛的質(zhì)模量分約數(shù)，pH增大若要舟恢復(fù)轎原來廊的組哨成和放濃度夾，需青加入毀一定伍量的(通入蘆一定涂量的HC野l(fā)氣體)陽極詠：2C后l－－2e－＝Cl2↑陰極冰：2H++2趣e－＝H2↑總反應(yīng)：2HCl＝＝Cl2↑+H2↑電解例如偷：電解鹽酸溶液實質(zhì)晶：電械解質(zhì)傲本身倉被電語解減小溶質(zhì)⑶電解不活萍潑金腎屬的掌含氧廢酸鹽時，間電解喜質(zhì)和吊水都有一戒部分狂被電目解，熱如電仔解Cu俯SO4溶液址、Ag片NO3溶液等。陽極祥：4O陪H－－4e－＝2H2O夾+O2↑陰極與：2C業(yè)u2++4櫻e－＝2C爹u總反應(yīng)：2Cu2++2H2O＝2Cu+O2↑+４Ｈ＋電解pH減小駛，若要侍恢復(fù)飽原來得的組率成和抽濃度么，需加嗎入一板定量金屬享氧化蒸物。電解Cu拼SO4溶液實質(zhì)煙：電頓解質(zhì)和水絨均被電慢解⑷電解活潑公金屬禽的含叛氧酸搖鹽溶擇液時，畜電解騰質(zhì)和宮水都有唐一部兄分被叉電解．如電陜解Na頸Cl溶液透等。pH增大熱，若要伴恢復(fù)艙原來桑的組朵成和但濃度慮，需通夾入一灣定量款的HC雜l。陽極(C肚)：2C盲l－－2e－＝Cl2↑陰極(C各)：2H++2糊e－＝H2↑總反雀應(yīng)方蜜程式罪：2C演l-+2牲H2O框=庫Cl2↑+酷H2↑+羞2O左H-[小結(jié)]解答敵有關(guān)限電解閣問題吳步驟1.首先除觀察李是否歷有外接然電源2.分析囑電解囑質(zhì)水沉溶液困的組啞成,找全耽離子叔分兩毫組.3.觀察仁陽極靠是否胡為金參屬,金屬區(qū)作陽役極失汁電子4.根據(jù)非陰陽兆兩極會放電欣順序?qū)懗鼍軆蓸O惱反應(yīng)峰式.5.合并態(tài)兩極買反應(yīng)寫出月電解曠反應(yīng)伸式.1、如找右圖縱是電殘解氯爺化銅填溶液催的裝茂置,其中c、d為石替墨電岡極，刷則下喇列有神關(guān)判國斷正到確的穿是A、a為負(fù)峰極，b為正盞極B、a為陽慈極，b為陰廳極C、電綱解過磚程中殊，d電極負(fù)質(zhì)量素增加D、電鬧解過炮程中棟，氯稠離子氏濃度之不變【親辦身違體池驗】–+陰極陽極陰極d：陽極c：2C沫l––2e–＝Cl2↑Cu2++蔑2e–＝CuC11牲10斧162、右抓圖中x、y分別裙是直鋤流電嚼源的思兩極慰，通歷電后星發(fā)現(xiàn)a極板渴質(zhì)量掌增加腎，b極板態(tài)處有坑無色蒙無臭母氣體覺放出州，符石合這毒一情印況的壇是（淋）a極b極X電極Z溶液A鋅石墨負(fù)極CuSO4B石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負(fù)極CuCl2A與電假源正蔽極相厲連陽極陰極與電蹦源負(fù)南極相嬸連發(fā)生珠氧化懸反應(yīng)陽離植子移良向陰離笛子移況向發(fā)生畝還原炎反應(yīng)電源促、電艷極、站電極斯反應(yīng)殿關(guān)系小結(jié)結(jié)一衛(wèi)結(jié)：①電極弊反應(yīng)至：陽氧樹化、犧陰還請原②離子系流向低：異性姨相吸③電子無流向醬：電子冶從負(fù)極流向陰極，經(jīng)蜓溶液襲離子導(dǎo)電且，再擇從陽極流回正極(陽氧)電解橋池與橋原電冶池有馬哪些碎異同①兩電搞極接饞直流恥電源②電慌解質(zhì)腳溶液③形獎成閉傅合回槳路①活潑蒼性不兔同的岸兩電荷極②電毫解質(zhì)吧溶液③形饞成閉晌合回爛路形成禽條件將電能轉(zhuǎn)變軋成化學(xué)偵能的裝躺置將化學(xué)孔能轉(zhuǎn)變扇成電能的裝淹置定義裝置實例電解韻池原電憐池裝置自發(fā)貪的氧以化還瓜原反瞞應(yīng)不自騙發(fā)的賠氧化里還原赤反應(yīng),要在湯外加屠電場報作用杯下才該可發(fā)敗生電解制池與樂原電發(fā)池有兔哪些嚷異同(續(xù))電源懲負(fù)極窄→電民解池凳陰極居電解員池陽繩極→版電源突正極電子流向陽極蒙：氧化氧反應(yīng)訓(xùn)，溶勸液中昂的陰爽離子腿失電狀子或蕩電極伴金屬興失電腳子陰極改：還原場反應(yīng)辮，溶險液中奶的陽嘉離子練得電統(tǒng)子負(fù)極豎：氧化倡反應(yīng)養(yǎng)，金憂屬失尋電子正極樣：還原宇反應(yīng)腦，溶藍液中只的陽績離子辣得電辮子電極反應(yīng)陽極往：與電劈燕源正蝕極相熊連陰極窯：與電宋源負(fù)柔極相菜連負(fù)極飾：較活窩潑金府屬正極股：較不較活潑陽金屬稻（或繩能導(dǎo)吼電的阻非金乘屬）電極名稱電解座池原電探池裝置負(fù)極正極導(dǎo)線三、偏電解泰原理呼的應(yīng)圓用：1、電曠解飽捐和Na蚊Cl溶液（氯塊堿工菠業(yè)）兩極倆材料蠶：碳頓棒或降其它笨惰性咳電極Na揮Cl劇=補=就Na++沒Cl–H2O==H++OH–陰極欠：陽極妥：2C敏l––2e–＝Cl2↑2H++瘋2e–＝H2↑2N鴉aC誓l閉+庭2H2O辟=蠅=遲2債Na慮OH慚+古H2↑+許C迎l2↑總反濟應(yīng)：通電陽極災(zāi)產(chǎn)物選和陰泛極產(chǎn)誕物能復(fù)接觸寇嗎？陽極返產(chǎn)物Cl2和陰穴極產(chǎn)埋物Na聾OH如何檢驗？陽極屢：使?jié)窆麧櫟腒I淀粉招試紙變藍。陰極消：滴入貝酚酞塑，溶西液。變紅離子勉交換期膜11蕉10(2柏)避免右生成護物H2和Cl2混合,因為:.(1冒)避免Cl2接觸Na坑OH溶液法會反習(xí)應(yīng),使產(chǎn)現(xiàn)品不蜻純,反應(yīng)物方程隨式:.第一打個問膀題:Cl2+2鄉(xiāng)豐N魂aO鞏H躺=N揉aC拍l如+宇Na睛Cl仁O國+腔H2O混合穗遇火命或遇攻強光駁爆炸解決方法:使用賠離子帥交換腥膜電解限飽和裝食鹽貪水必況須解敘決兩紡個主束要問差題:–+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽兆水Na師OH溶液精制完飽和Na材Cl溶液H2O（含杠少量Na艱OH）陽離撲子交畢換膜

陽極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)陽極刪室陰極圾室電解綠飽和童食鹽染水的聽原理盈示意泰圖10（1）生洞產(chǎn)設(shè)劉備名壺稱：嶺離子咬交換爆膜電營解槽陰極踩：碳城鋼竿陽場極：采鈦陽離修子交泥換膜：只香允許科陽離脆子通網(wǎng)過(C膠l－、OH－離子脈和氣澆體不藝能通卵過)，把巷電解獅槽隔金成陰獎極室透和陽扔極室則。（2）離子蔑交換踢膜的作哪用：a、防裕止氫姑氣和暑氯氣逼混合楊而引寺起爆避炸；b、避劍免Cl2和Na賤OH反應(yīng)去生成備，笨而影勝響Na發(fā)OH的產(chǎn)練量。氯堿跑工業(yè)腦：離子賄交換咱膜法匯制燒借堿16提示生：第二脈個問哪題：兄精制食鹽倦水

由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、

Fe3+、SO42—等雜質(zhì)，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(zhì)呢？3、所有試劑只有過量才能除盡，你能設(shè)計一個合理的順序逐一除雜嗎？2、用什么試劑除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—1、用什么方法除去泥沙？泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、.M乒g2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、引入Ba2+Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、引入OH-Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-沉降除泥脆沙略過央量Ba斃Cl2溶液除SO42-略過帝量Na2CO3溶液除Ca2+.Ba2+略過舅量Na陽OH溶液除Fe3+,Mg2+適量HC摸l溶液調(diào)節(jié)PH除CO32-、OH-2、電鍍⑴定義滔：利用電解帥原理在某編些金返屬的建表面蔬鍍上奸一薄致層其申它金屬或是合金的方碑法。⑵電鍍叫材料可的選困擇：陰極——鍍件陽極——鍍層夸金屬電鍍?nèi)酪骸绣儗诱劷饘贀黼x子的溶濫液⑶裝置房誠：銅鍍件Cu燦SO4溶液陽極陰極（電閣鍍銅除）陽極語：陰極早：Cu–2e–=東C粘u2+Cu2++魯2e–=Cu⑷電鍍匪的特徐點：電鍍蜓液的濃始度基例本不肅變。陽極旺參加理反應(yīng)時的電洗解，3、銅的電解著精煉粗銅映：含蓄雜質(zhì)斑（Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）陽極形：Zn–2e–=Zn2+Fe–2e–=Fe2+Ni–2e–=罪N受i2+Cu–2e–=呼C葛u2+ZnFeNiCuAgAu陰極褲：陽極鈔泥粗銅純銅硫酸百銅溶鬼液陽極陰極Cu2++頃2e–=Cu若把傻陰極純銅換成鐵棒，電解另過程冊變嗎僻？不變撓，但阻不是燒精煉哥銅了母，而告叫電屈鍍銅頃。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAg電解慢法（活窄潑金慚屬）熱還摔原法（大淚部分束金屬飲）熱分?jǐn)z解法（極至少數(shù)不活優(yōu)潑金對屬）不同龜金屬拴冶煉遵方法燒的選散擇4、電龜冶金冶煉角活潑文金屬K~~Al2A襖l2O3(熔融)蓄==趨4A犯l陳+遠3O2↑通電Mg刑Cl2(熔融)巖==詢Mg竭+燙Cl2↑2N辰aC吊l喚(熔融)拉==管2N毛a+架Cl2↑Al打Cl3？通電通電冰晶弱石11約10程16Al碗Cl3為分響子晶急體，停在融貿(mào)融狀杠態(tài)下皇不電滅離，胖不導(dǎo)箏電，不能拜被電坊解。例1：鉑電蹲極電侵解1L掉Cu重(N難O3)2和KN兩O3混合奶溶液,通電固一段侵時間,兩極胸均產(chǎn)烈生11雀.2總L(標(biāo)況)氣體.求電諷解后忙溶液向的pH揀,并確門定析占出銅負(fù)的物扮質(zhì)的蹄量.解析亦：陽筑極4O乞H--4到e-=2環(huán)H2O+猜O2↑陰極Cu2++2靠e-=C則u功2夜H++2惡e-=H2↑陽極纏轉(zhuǎn)移乞電子冊的物返質(zhì)的棚量為:幣0.猜5×悠4蓄=減2m笨ol喇,消耗OH-2m歌ol藍,即產(chǎn)夕生H+2m標(biāo)ol迷.陰極沃生成0.鑒5m姥ol駁H2,消耗H+1m儀ol功;所以者溶液限中C(徐H+)=笑1m痛ol丈/L貝p桿H=豬0生成H2轉(zhuǎn)移揮的電希子:0混.5陶×街2=舞1m適ol膝,故還隆有1m捏ol健e-用于剖還原Cu2+,可析盛出銅羞為0.恭5m老ol悼.四、爸電解婚計算——電子乞守恒養(yǎng)法例2：用石滑墨電梳極電西解10鄭0m該L永H2SO4與Cu血SO4的混餅合液吐，通效電一帖段時族間后年，兩甲極均枕收集帖到2.杰24流L（標(biāo)追況）林氣體窗，則評原混競合液拔中Cu2+的物剝質(zhì)的盯量濃趴度為蹈（都）A.熔1m摧ol湖/L粒B.鞏2m挽ol盒/L牛C.繼3m事ol特/L腥D畫.4毀mo伸l/淋LA陽極O2為0.下1m飽ol，電憑子為0.閱4m慶ol則H2為0.濫1m爽ol，所痰以Cu為0.品1m敵ol，濃電度為A小試亦牛刀例3：某硝評酸鹽海晶體磚化學(xué)鏡式為M(炎NO3)x·nH2O，相繭對分坡子質(zhì)搏量為24撲2，將1.杜21蠟g該晶毒體溶泊于水券配成10顛0m夠L溶液糟，用載惰性典電極擁進行夕電解徒。當(dāng)沙有0.皂01名m峽ol電子喜轉(zhuǎn)移優(yōu)時，逗溶液偏中金僻屬離碑子全勻部析葉出，宅此時酬陰極駐增重0.老32小g。求型：①金鍛屬M的相欄對原嫌子質(zhì)鼻量及x、n值；②電鼓解溶白液的pH（溶頸液體賊積仍扭為10毀0m啞L）。Mx++xe-=評M0.是00紅5m全ol凱0.剛01鑒mo寬l特0.嗓32居g所以自：x=怠2；M密=敬64；n=剪3產(chǎn)生H+為0.宰01露mo售l，pH貢=1練習(xí)擦：用兩歌支惰煮性電續(xù)極插加入50噸mL筋A(yù)g謠NO3溶液蝦中，噴通電模電解湖。當(dāng)御電解層液的PH值從6.化0變?yōu)?.趣0時(設(shè)電疑解時學(xué)陰極嬸沒有把氫氣祝析出危，且攪電解膨液在山電解詳前后柏體積踏變化裝可以客忽略)，電鄭極上紹析出曬銀的嫌質(zhì)量儲大約版是：A、27在mg秩B、54答mgC、10等8m定g娘D、21任6m合gB原電肅池、崇電解陜池、鵲電鍍暮池判羽定規(guī)按律若無射外接怒電源監(jiān)，糧可能誦是原注電池敗，然液后依凝據(jù)原電池償?shù)男胃俺蓷l搶件分啟析判讓定，拜主要嫂思路臘是“該三看蹦”先看據(jù)電極閱：兩努極為騎導(dǎo)體語且活逗潑性憂不同再看票溶液搜：兩貍極插顆入電盞解質(zhì)晴溶液豪中后看個回路卻：形掘成閉搶合回奇路或蘇兩極去接觸若有移外接毅電源德，兩絡(luò)極插鵲入電宗解質(zhì)拆溶液蠅中，則可嶄能是宅電解霜池或飼電鍍攜池。鴨當(dāng)陽屬極金灣屬與齒電解腎質(zhì)溶液憶中的螺金屬購陽離腳子相甘同，吸則為蒼電鍍板池，澆其余倍情況為指電解六池。課后喬作業(yè)：比較部電解蔽池和蓄原電瓶池的熱異同（列首表格獲）【原電閘池與律電解斧池的待結(jié)合】鞏固少練習(xí)1、電顏極反擋應(yīng)方斷程式惠及電灘解總退反應(yīng)榴方程康式的啞書寫(惰性接電極趁，溶腔液)：H2SO4HC亞l破N萬aO績HK2SO4Cu桌Cl2Cu迎SO4Na燙Cl倘Ag軟NO32、用銜石墨拆作電耗極電舞解Cu紡Cl