电解原理及其应用（改）.ppt

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1、阴极阴极阳极阳极阳离子阳离子阴离子阴离子得得电电子子还还原原反反应应失失电电子子氧氧化化反反应应H2OH+ + OH-2H2O = 2H2+O2通电通电思思 考考阴阴极极 阳阳极极4OH-O2+2H2O+4e-氧化反应氧化反应4H+4e-2H2还原反应还原反应2H2O = = 2H2+O2通电通电水的水的电离与电解电离与电解H2O H+ + OH-.电解质溶液中，存在电解质溶液中，存在哪些离子？哪些离子？.接通电源后，电子接通电源后，电子是如何流动的？是如何流动的？.接通电源后，溶液接通电源后，溶液中各离子向哪个方向中各离子向哪个方向移动？移动？4、移到两极表面将发生、移到两极表面将发生什么变

2、化？什么变化？5、在溶液中加入酚酞，然后、在溶液中加入酚酞，然后通电，你将看到什么现象？通电，你将看到什么现象？饱和氯化钠溶液饱和氯化钠溶液NaCl =Na+ +Cl-H2OH 阴极阴极阳极阳极2Cl-Cl2e-氧化反应氧化反应2H+2e-H2还原反应还原反应电源负极相连电源负极相连-电源正极相连电源正极相连电解过程电解过程通电后通电后2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2+Cl2通电通电阴极产物阴极产物阳极产物阳极产物阳极阳极 2Cl-Cl2e-阴极阴极 2H+2e-H22Cl-+2H2O = 2OH-+H2+Cl2通电通电阳离子的氧化性强弱顺序阳离子的氧化性强弱顺序5.5.离子的放电顺

3、序离子的放电顺序K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+（H+）Cu2+Hg2+Ag+放电由难到易（得电子）放电由难到易（得电子）同浓度同浓度阴离子还原性强弱顺序阴离子还原性强弱顺序NO3-、OH-、Cl-、Br-、I-、S2-放电由难到易（失电子）放电由难到易（失电子）Fe3+分析电解反应的一般思路：分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子明确溶液中存在哪些离子根据根据阳极氧化阳极氧化，阴极还原阴极还原分析得出产物分析得出产物阴阳两极附近有哪些离子阴阳两极附近有哪些离子阴极有红色金属析出阴极有红色金属析出阳极有气体析出该气体能阳极有气体析出该气体能使湿润的使湿润的KIKI淀粉

4、试纸变蓝淀粉试纸变蓝 阴极：阴极：Cu2+ +2e = Cu （还原反应）（还原反应）阳极：阳极：2Cl2e = Cl2 （氧化反应）（氧化反应）阳阳极极阴阴极极CuCl2溶液溶液C阴极：阴极：Cu2+ +2e = Cu （还原反应）（还原反应）阳极：阳极：2Cl2e = Cl2 （氧化反应）（氧化反应）阴阴极极阳阳极极CuCl2溶液溶液阳极阳极：溶液中的阴离子向该极运动：溶液中的阴离子向该极运动Cl-、OH-阴极阴极：溶液中的阳离子向该极运动：溶液中的阳离子向该极运动Cu2+、H+还原性还原性Cl-OH-氧化性氧化性Cu2+H+CuCl2 CuCl2通电通电阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜实例实

5、例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原CuCl2 阳极：阳极：2Cl- - 2e- Cl2阴极：阴极：Cu2+ 2e- 2Cu减小减小基本不变基本不变CuCl2CuCl2溶液溶液 CuCl2 Cu+Cl2 电解阳极阳极阴极阴极氧氧气气氢氢气气实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4 阳极阳极: 4OH- 4e- 2H2O+O2 阴极阴极:4H + 4e- 2H2变大变大不不变变 加加H2ONa2SO4溶液溶液2H2O 2H2 + O2 电解阳极阳极阴极阴极氯氯气气氢氢气气实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原NaCl 阳极阳极: 2Cl- 2e- Cl

6、2阴极阴极: 2H + 2e- H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 电解减小减小增增大大 通通HClNaCl溶液溶液实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原CuSO4阳极阳极阴极阴极氧氧气气铜铜阳极阳极: 4OH- 4e- 2H2O+O2 阴极：阴极：Cu2+ 2e- Cu减小减小减小减小 加加CuOCuSO4溶液溶液 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4电解类类型型电解电解质质极方程极方程pH变变化化电解质电解质复原复原电电解解水水型型电解电解电解电解质型质型电解电解水和水和电解电解质型质型 电解质溶液用惰性电极电解的示例电解质溶液用惰性电

7、极电解的示例：阳极：阳极：4OH-4e-O2+2H2O阴极：阴极：4H+ + 4e- 2H2H2SO4NaOHNa2SO4HCl减小减小增大增大不变不变H2O阳极：阳极：2Cl- 2e-Cl2阴极：阴极：2H+2e- H2增大增大HClCuCl2阳极：阳极：2Cl- 2e- Cl2阴极：阴极：Cu2+2e- Cu减少减少CuCl2NaCl阳极：阳极：2Cl- 2e- Cl2阴极：阴极：2H+2e- H2增大增大HClCuSO4阳极：阳极：4OH- 4e- O2+2H2O阴极：阴极：2Cu2+4e- 2Cu减小减小CuO阳极：阳极：2Cl- Cl2 + 2e-阴极：阴极：Cu2+ 2e- Cu

8、CuCl2 Cu+Cl2 电解阳极阳极: 4OH- 4e- 2H2O+O2 阴极阴极:4H + 4e- 2H22H2O 2H2 + O2 电解阳极阳极: 2Cl- 2e- Cl 2阴极阴极: 2H + 2e- H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 电解电解阳极阳极: 4OH- 4e- 2H2O+O2 阴极：阴极：Cu2+ 2e- Cu 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4电解电解熔融熔融NaCl 石墨电极石墨电极铁电极铁电极阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原CuCl2 阳极：阳极：2Cl- Cl2 + 2e-

9、阴极：阴极：Cu2+ 2e- 2Cu减小减小基本不变基本不变CuCl2CuCl2溶液溶液 CuCl2 Cu+Cl2 电解CC阴极阴极阳极阳极铜铜阳极：阳极： Cu Cu + 2e- 阴极：阴极：Cu2+ 2e- 2CuCuCl2溶液溶液铜铜阳极：阳极： CuCl-OH- 阴极：阴极：Cu2H+粗铜粗铜精铜精铜电解精炼池电解精炼池+-纯铜纯铜粗铜粗铜 电解液电解液(CuSO4溶液溶液)阴极：阴极： Cu2+ + 2e = Cu （还原反应）（还原反应）阳极：阳极： Cu 2e = Cu2+ （氧化反应）（氧化反应）特征：特征： 纯铜作阴极，粗铜作阳极纯铜作阴极，粗铜作阳极 阳极主要金属与电解质中

10、的阳离子相同阳极主要金属与电解质中的阳离子相同 电解液电解液CuSO4的浓度基本不变，有杂质离子的浓度基本不变，有杂质离子 Zn2+、Fe2+、Ni2+精炼铜精炼铜阳极还包含阳极还包含Zn、Fe、Ni失电子，且比失电子，且比Cu先失电子先失电子阴极：阴极： Cu2+ + 2e = Cu （还原反应）（还原反应）阳极：阳极： Zn 2e = Zn2+ Fe 2e = Fe2+ Ni 2e = Ni2+ Cu 2e = Cu2+ （氧化反应）（氧化反应）+-铁片铁片铜片铜片 电镀液电镀液(CuSO4溶液溶液)阴极：阴极： Cu2+ + 2e = Cu （还原反应）（还原反应）阳极：阳极： Cu 2

11、e = Cu2+ （氧化反应）（氧化反应）特征：特征：被镀件作阴极，镀层金属作阳极被镀件作阴极，镀层金属作阳极阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同电电镀镀液液CuSO4的浓度基本不变的浓度基本不变电镀铜电镀铜电镀的定义：电镀的定义：电镀的意义：电镀的意义：+-铁片铁片石墨石墨 电镀液电镀液(CuSO4溶液溶液)阴极：阴极： Cu2+ + 2e = Cu （还原反应）（还原反应）阳极：阳极： Cu 2e = Cu2+ （氧化反应）（氧化反应）3、电镀铜、电镀铜电镀的定义：电镀的定义：电镀的意义：电镀的意义：讨论：上述装置中将阳极改成石墨讨论：上述装置中将阳极改成石

12、墨可以达到铁片镀铜的目的吗？可以达到铁片镀铜的目的吗？思考：请设计一个电镀池为铁思考：请设计一个电镀池为铁片镀上一层锌片镀上一层锌铁片铁片锌片锌片 电镀液电镀液(ZnCl2溶液溶液)1、写电离方程式（注意水）、写电离方程式（注意水）2、离子分组、离子分组3、判断阳极材料、判断阳极材料4、若阳极为惰性材料，排阴、阳离子放电顺序、若阳极为惰性材料，排阴、阳离子放电顺序 若阳极为非惰性材料，只排阳离子放电若阳极为非惰性材料，只排阳离子放电顺序。阴离子不放电，阳极材料被氧化顺序。阴离子不放电，阳极材料被氧化5、写极反应方程式、写极反应方程式6、检查、检查极方程书写步骤极方程书写步骤H2SO4溶液溶液C

13、棒棒C棒棒阳极阳极:4OH- 4e- 2H2O+O2 阴极阴极:4H + 4e- 2H22H2O 2H2 + O2 电解电解H2SO4溶液溶液C棒棒Cu棒棒阳极阳极:4OH- 4e- 2H2O+O2 阴极阴极:4H + 4e- 2H22H2O 2H2 + O2 电解电解H2SO4溶液溶液Cu棒棒Cu棒棒阴极阴极:4H + 4e- 2H2Cu+H2SO4 H2 + CuSO4电解电解阳极：阳极： Cu 2e = Cu2+H2SO4溶液溶液Fe棒棒Cu棒棒阴极阴极:4H + 4e- 2H2Fe+H2SO4 H2 + FeSO4电解电解阳极：阳极： Fe 2e = Fe2+Fe棒棒+-铁片铁片锌片锌

14、片 电镀液电镀液(ZnCl2溶液溶液)Zn2+H+，则，则Zn2+放电放电电镀锌电镀锌阴极：阴极： Zn2+ + 2e = Zn （还原反应）（还原反应）阳极：阳极： Zn 2e = Zn2+ （氧化反应）（氧化反应）关于电镀的生产和污染及防治关于电镀的生产和污染及防治石墨电极石墨电极石墨电极石墨电极铁电极铁电极H2OH H H2O阳极区阳极区阴极区阴极区 2H+2e-H2H+H+H+H+硫酸溶液硫酸溶液OH-OH-SO42-SO42-4OH-4e-O2+2H2O2H2O = = 2H2+O2通电通电石墨电极石墨电极石墨电极石墨电极铁电极铁电极NaCl= Na + +Cl-H2OH Cl- +

15、 Na+ = NaClH H2O阳极区阳极区阴极区阴极区2Cl-Cl2e- 2H+2e-H2Na+Na+Na+Na+H+H+H+H+OH-OH-OH-OH-Cl-Cl-Cl-Cl-NaOH饱和食盐水饱和食盐水石墨电极石墨电极石墨电极石墨电极铁电极铁电极NaCl= Na + +Cl-H2OH Cl- + Na+ = NaClH H2O阳极区阳极区阴极区阴极区2Cl-Cl2e- 2H+2e-H2Na+Na+Na+Na+H+H+H+H+OH-OH-OH-OH-Cl-Cl-Cl-Cl-NaOH饱和食盐水饱和食盐水2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2+Cl2通电通电石墨电极石墨电极石墨电极石墨电极

16、铁电极铁电极NaCl= Na + +Cl-H2OH Cl- + Na+ = NaClH H2O阳极区阳极区阴极区阴极区2Cl-Cl2e- 2H+2e-H2Na+Na+Na+Na+H+H+H+H+OH-OH-OH-OH-Cl-Cl-Cl-Cl-NaOH饱和食盐水饱和食盐水2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2+Cl2通电通电电解池的电解池的pH发生了怎样的改变？发生了怎样的改变？（ A ）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe1.写出下列装置的电极反应式，并判断写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液溶液PH值的变化。值的变化。巩固练

17、习巩固练习2.2.如上图所示，通电后如上图所示，通电后A A极上析出极上析出AgAg，对该装置的有关，对该装置的有关叙述正确的是叙述正确的是A.PA.P是电源的正极是电源的正极B.FB.F极上发生的反应为：极上发生的反应为：4OH4OH- - - 4e- 4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.电解时，甲、乙、丙三池中，除电解时，甲、乙、丙三池中，除E E、F F两极外，其余电两极外，其余电极均参加了反应极均参加了反应D.D.通电后，甲池的通电后，甲池的PHPH减小，而乙、丙两池溶液的减小，而乙、丙两池溶液的PHPH不变不变B 3.为下图所示装置中，为下图所示装置中，a、b都是惰

18、性电极，都是惰性电极，通电一段时间后，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下极附近溶液呈红色。下列说法正确的是列说法正确的是AX是正极，是正极，Y是负极是负极BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的PH值逐渐减小值逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的PH值不变值不变a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 4.用两支惰性电极插入用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中，溶液中，通电电解。当电解液的通电电解。当电解液的PH值从值从6.0变为变为3.0时时(设电设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是：，电极上析出银的质量大约是： A、27mg B、54mg C、108mg D、216mgB