第2节电能转化为化学能精选文档.ppt

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1、第2节电能转化为化学能本讲稿第一页，共五十一页第二节第二节电能转化为化学能电能转化为化学能-电解电解学习目标学习目标（1）掌掌握握电电解解的的原原理理，能能够够准准确确判判断断电电池池的的阴阴、阳阳极；极；（2）正正确确书书写写两两极极所所发发生生的的反反应应及及电电解解的的总总化化学学方方程程式式；会会判判断断两两极极所所发发生生的的是是氧氧化化反反应应，还还是是还还原原反应；反应；（3）掌握惰性材料做电极时，离子的放电顺序。）掌握惰性材料做电极时，离子的放电顺序。本讲稿第二页，共五十一页金属钠可以与氯气金属钠可以与氯气反应生成氯化钠。反应生成氯化钠。在生产实践中，人们是如在生产实践中，人们

2、是如何通过提供电能使氯化钠分何通过提供电能使氯化钠分解而制得金属钠的？解而制得金属钠的？电解是将电能转化为化学能的一种重要方电解是将电能转化为化学能的一种重要方法。法。本讲稿第三页，共五十一页以电解熔融氯化钠为例以电解熔融氯化钠为例（如图）（如图）熔融熔融NaCl石石墨墨电电极极铁铁电电极极（1 1）接通电源后）接通电源后,熔融氯熔融氯化钠中化钠中NaNa+和和ClCl-各向哪个各向哪个方向移动方向移动?（2 2）移到两极表面的）移到两极表面的NaNa+和和ClCl-将发生什么变将发生什么变化化?本讲稿第四页，共五十一页ClCl-NaNa+NaNa+NaNa+NaNa+ClCl-ClCl-Cl

3、Cl-ClCl-ClCl-NaNa+NaNa+NaNa+NaNa+ClCl-ClCl-ClCl-ClCl-阴极阴极阳极阳极熔融态氯化钠通电前后离子的运动熔融态氯化钠通电前后离子的运动本讲稿第五页，共五十一页通电前：通电前：NaCl=NaNaCl=Na+Cl+Cl，NaNa+、ClCl为自为自 由移动的离子；由移动的离子；通电后：通电后：Na Na+移向与电源负极相连的电极，得到电子，移向与电源负极相连的电极，得到电子，被还原：被还原：2Cl2Cl 2e 2e Cl Cl2 2（氧化反应）（氧化反应）NaNa+e e Na Na（还原反应）（还原反应）总反应式：总反应式：2NaCl=2NaCl=

4、2Na+Cl2Na+Cl2 2通电通电CFeNaCl2电解熔融电解熔融NaClNaCl Cl Cl移向与电源正极相连的电极，失去电子，移向与电源正极相连的电极，失去电子，被氧化：被氧化：本讲稿第六页，共五十一页1 1、电解、电解在直流电的作用下，电解质在两个电极上在直流电的作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。解。2 2、电解池、电解池 把电能转变为化学能的装置叫电解池或电解槽。CFe阳极阳极阴极阴极本讲稿第七页，共五十一页（1 1）构成电解池的条件：）构成电解池的条件：直流电源直流电源与电源与电源负极负极相连的电极为相连的电

5、极为阴极阴极与电源与电源正极正极相连的电极为相连的电极为阳极阳极阴、阳电极阴、阳电极电解质溶液或熔融电解质电解质溶液或熔融电解质（2 2）电解池的两极及电极反应）电解池的两极及电极反应阴极：与电源负极相连的电极阴极：与电源负极相连的电极还原反应还原反应阳极：与电源正极相连的电极阳极：与电源正极相连的电极氧化反应氧化反应本讲稿第八页，共五十一页概括为概括为“阳氧、阴还阳氧、阴还”（“阳氧阳氧”谐音于谐音于“痒痒痒痒”、“阴还阴还”谐音于谐音于“银环银环”)本讲稿第九页，共五十一页 隋性电极隋性电极：只导电，不参与氧化还原反应。：只导电，不参与氧化还原反应。如如C C、PtPt等材料。等材料。活性

6、电极活性电极：既导电又参与氧化还原反应。如既导电又参与氧化还原反应。如CuCu、AgAg等电极。等电极。（4 4）电子的流向）电子的流向电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）（3）惰性电极与活性电极）惰性电极与活性电极(金属活动顺序表中银之前金属作电极金属活动顺序表中银之前金属作电极)电源负极电源负极 阴极阴极 阳极阳极 电源正极电源正极 即即 阳极阳极 阴极阴极e-e-本讲稿第十页，共五十一页（5）离子定

7、向移动的方向）离子定向移动的方向阳离子阳离子向向阴极阴极移动移动,阴离子阴离子向向阳极阳极移动。移动。本讲稿第十一页，共五十一页电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可以在电解质溶液中进行。以在电解质溶液中进行。以电解氯化铜为例以电解氯化铜为例实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜CuCl2溶液溶液本讲稿第十二页，共五十一页实验：实验：用惰性用惰性(石墨石墨)电极电解氯化铜溶液电极电解氯化铜溶液阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜CuCl2溶液溶液本讲稿第十三页，共五十一页电解氯化铜溶液微观模拟电

8、解氯化铜溶液微观模拟实验分析：实验分析：本讲稿第十四页，共五十一页分析：通通电电前前，氯氯化化铜铜溶溶液液里里主主要要存存在在哪哪些些离离子子？这这些些离离子子的的运运动动情情况况怎怎样样？各各种种离离子子的浓度大小如何？的浓度大小如何？CuCl2Cu2+2Cl H2OH+OHCuCl2溶液里存在Cl、Cu2+、H+、OH 通电前，这些离子在无规则自由移 动，相互碰撞。本讲稿第十五页，共五十一页通电后，这些离子的运动情况有什么改变？通电后，这些离子的运动情况有什么改变？通通电电后后，自自由由离离子子作作定定向向移移动动，阴阴离离子子向向阳极移动，阳离子向阴极移动。阳极移动，阳离子向阴极移动。比

9、较四种离子得失电子的能力。比较四种离子得失电子的能力。Cu Cu2+2+HH+Cl ClOHOH 当离子定向移动到电极表面时，发生当离子定向移动到电极表面时，发生 了什么变化？了什么变化？阳极：2Cl2eCl2（氧化反应）阴极：Cu2+2eCu （还原反应）本讲稿第十六页，共五十一页阳极：阳极：4OH 4OH4e4e2H2H2 2O OO O2 2阴极：阴极：4H 4H+4e4e2H2H2 2 （相当于电解水）（相当于电解水）电解一段时间后，溶液中的电解一段时间后，溶液中的CuCu2+2+和和 Cl Cl已大大减小，若继续通电，电极已大大减小，若继续通电，电极 上将发生什么现象？为什么？上将发

10、生什么现象？为什么？CuCl2Cu+Cl2通电通电本讲稿第十七页，共五十一页（6 6）离子的放电顺序）离子的放电顺序得失电子的难易得失电子的难易放电放电：阴离子失去电子，阳离子得到电子的过程。阴离子失去电子，阳离子得到电子的过程。（1 1）对于惰性电极：）对于惰性电极：阳离子在阴极上的放电顺序（得阳离子在阴极上的放电顺序（得e e）AgAg+Hg2+2+Fe3+Cu2+HH+Pb2+2+SnSn2+Fe2+Zn2+Al3+MgMg2+2+Na+CaCa+K+本讲稿第十八页，共五十一页（2 2）对于活泼电极：）对于活泼电极：阳极：电极被氧化阳极：电极被氧化 M Mxexe=M=Mx+x+阴极：阴

11、极：AgAg+FeFe3+3+CuCu2+2+HH+FeFe2+2+ZnZn2+2+阴离子在阳极上的放电顺序（失阴离子在阳极上的放电顺序（失e e）S S 2 2II BrBr -ClClOHOHNONO3 3SOSO4 42 2（等等含氧酸根离子）含氧酸根离子）FF-本讲稿第十九页，共五十一页练习：练习：1 1、写出电解硫酸钠溶液的电极反应和方程式。、写出电解硫酸钠溶液的电极反应和方程式。阳极：4OH4e2H2OO2阴极：4H+4e2H2（PH不变）2 2、写出电解硫酸铜溶液的电极反应和方程式。、写出电解硫酸铜溶液的电极反应和方程式。阳极：4OH4e2H2OO2 阴极：2Cu2+4e2Cu（

12、PH减小）方程式：2H2O2H2O2 通电通电方程式：2CuSO42H2O2H2SO42CuO2 （2Cu2+2H2O4H+2CuO2）通电通电通电通电本讲稿第二十页，共五十一页3 3、写出电解硝酸银溶液的电极反应和方程式。、写出电解硝酸银溶液的电极反应和方程式。思考：标况下产生44.8L气体时，阴极上 析出银多少克？1088864g 阳极：4OH4e2H2OO2 阴极：4Ag+4e4Ag （PH减小）方程式：4AgNO32H2O4HNO34AgO2 （4Ag+2H2O4H+4AgO2）通电通电通电通电本讲稿第二十一页，共五十一页4 4、下列叙述中不正确的是：、下列叙述中不正确的是：A.A.电

13、解池中与电源正极相连的是电解池的电解池中与电源正极相连的是电解池的阴极。阴极。B.B.电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生电解池的阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。还原反应。C.C.电解池中电子从电源的负极沿导线电解池中电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极。流入电解池的阴极。D.D.电解池是把电能转变为化学能的装置。电解池是把电能转变为化学能的装置。本讲稿第二十二页，共五十一页5 5、下列关于实验现象的描述不正确的是、下列关于实验现象的描述不正确的是 A.A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡。铜片表面出现气泡。B.B.用石墨做电极电解溴

14、化铜溶液，阳极质量用石墨做电极电解溴化铜溶液，阳极质量增加。增加。C.C.把铜片插入浓氯化铁溶液中，在铜片表把铜片插入浓氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁。面出现一层铁。D.D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快.本讲稿第二十三页，共五十一页 6 6、X X、Y Y、Z Z、M M代表四种金属元素，代表四种金属元素，X X和和Z Z用导线连接放入稀硫酸中时，用导线连接放入稀硫酸中时，X X溶解，溶解，Z Z极极上产生氢气；若电解上产生氢气；若电解Y Y2+2+和和Z Z2+2+共存的溶液时，共存的溶液

15、时，Y Y先析出；先析出；M M2+2+离子的氧化性强于离子的氧化性强于Y Y2+2+离子。则离子。则这四种金属的活泼性由强到弱的顺序是：这四种金属的活泼性由强到弱的顺序是：A.XZYM B.XYZM A.XZYM B.XYZM C.MZXY D.XZMY C.MZXY D.XZMY本讲稿第二十四页，共五十一页练习练习6、如图所示装置，指出、如图所示装置，指出A、B池的名称、电极名称、池的名称、电极名称、电极反应式、二池电极反应式、二池pH值的变化情况。值的变化情况。本讲稿第二十五页，共五十一页（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe7.

16、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。本讲稿第二十六页，共五十一页8 8、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，对该装置的有关叙述正确，对该装置的有关叙述正确的是的是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，其余电极均参两极外，其余电极均参加了反应加了反应D.D.通电后，甲池的通电后，甲池的PHPH减小，而乙

17、、丙两池溶液的减小，而乙、丙两池溶液的PHPH不变不变B本讲稿第二十七页，共五十一页9 9、下下图图所所示示装装置置中中，a a、b b都都是是惰惰性性电电极极，通通电电一一段段时时间间后后，b b极极附附近近溶溶液液呈呈红红色色。下下列列说说法正确的是法正确的是A AX X是正极，是正极，Y Y是负极是负极B BX X是负极，是负极，Y Y是正极是正极C CCuSOCuSO4 4溶液的溶液的PHPH值逐渐减小值逐渐减小D DCuSOCuSO4 4溶液的溶液的PHPH值不变值不变a XYbPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC本讲稿第二十八页，共五十一页1010、在水中加等

18、物质的量的、在水中加等物质的量的AgAg+,Pb,Pb2+2+,Na,Na+,SOSO4 42-2-,NO,NO3 3-,Cl,Cl-,该溶液放在用惰性电极做该溶液放在用惰性电极做电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量比为（与还原产物质量比为（）A.35.5:108 B.16:207A.35.5:108 B.16:207 C.C.8:1 D.108:35.58:1 D.108:35.5C本讲稿第二十九页，共五十一页1111、在电解水制取、在电解水制取H H2 2和和O O2 2时，为了增强时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好导电性，常常

19、要加入一些电解质，最好选用下列物质中的（）选用下列物质中的（）A ANaOH BNaOH BHC1 HC1 C CNaClNaCl D DCuSOCuSO4 4 A本讲稿第三十页，共五十一页本讲稿第三十一页，共五十一页（7 7）电解规律（水溶液中、惰性电极）电解规律（水溶液中、惰性电极）电解含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐，电解含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐，实质是电解水。如实质是电解水。如H H2 2SOSO4 4、NaOHNaOH、K K2 2SOSO4 4等。等。电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极析出不活泼金属。如阴极析出不活泼金属。如

20、CuSOCuSO4 4、AgNOAgNO3 3等等电解活泼金属无氧酸盐，阴极产生氢气，阳电解活泼金属无氧酸盐，阴极产生氢气，阳极析出非金属。如极析出非金属。如NaClNaCl等。等。电解不活泼金属无氧酸盐（氟化物除外），实电解不活泼金属无氧酸盐（氟化物除外），实质是电解其本身。如质是电解其本身。如CuClCuCl2 2等。等。本讲稿第三十二页，共五十一页电电解解类类型型举举例例电电极反极反应应溶液溶液pH变变化化溶液复原溶液复原方法方法物物质类别质类别实实例例仅仅溶溶剂剂水水电电解解含氧酸含氧酸H2SO4阳极：阳极：4OH-4e=O2+2H2O阴极：阴极：4H+4e=2H2减小减小H2O强强碱

21、碱NaOH增大增大活活泼泼金属的含金属的含氧酸氧酸盐盐Na2SO4不不变变仅仅溶溶质质电电解解无氧酸无氧酸HCl阳极：阳极：2Cl-2e=Cl2阴极：阴极：2H+2e=H2增大增大HCl不活不活泼泼金属的金属的无氧酸无氧酸盐盐CuCl2阳极：阳极：2Cl-2e=Cl2阴极：阴极：Cu2+2e=Cu增大增大CuCl2溶溶质质和和溶溶剂剂同同时电时电解解活活泼泼金属的无金属的无氧酸氧酸盐盐NaCl阳极：阳极：2Cl-2e=Cl2阴极：阴极：2H+2e=H2增大增大HCl不活不活泼泼金属的金属的含氧酸含氧酸盐盐CuSO4阳极：阳极：4OH-4e=O2+2H2O阴极：阴极：2Cu2+4e=2Cu减小减

22、小CuO电解规律小结电解规律小结本讲稿第三十三页，共五十一页电解时电极附近电解时电极附近pHpH的变化的变化（1 1）电极区域）电极区域A A、阴极、阴极H H+放电产生放电产生H H2 2，阴极区域，阴极区域pHpH变大。变大。B B、阳极、阳极OHOH放电产生放电产生O O2 2，阳极区域，阳极区域pHpH变小。变小。（2 2）电解质溶液）电解质溶液A A、电解过程中只产生、电解过程中只产生H H2 2，pHpH变大；变大；B B、电解过程中只产生、电解过程中只产生O O2 2，pHpH变小；变小；C C、电解过程中既产生、电解过程中既产生H H2 2，又产生，又产生O O2 2，则原溶液

23、，则原溶液呈酸性的呈酸性的pHpH变小，原溶液呈碱性的变小，原溶液呈碱性的pHpH变大，原变大，原溶液呈中性的溶液呈中性的pHpH不变；不变；D D、电解过程中无、电解过程中无H H2 2和和O O2 2产生，产生，pHpH几乎不变。几乎不变。本讲稿第三十四页，共五十一页电离电离 电解电解 条条件件电电解解质质溶溶于于水水或或受受热热融化状态，不通电融化状态，不通电电解质电离后，再通直流电解质电离后，再通直流电电过过程程电解质电离成为自由电解质电离成为自由移动的离子例：移动的离子例：CuClCuCl2 2=Cu=Cu2+2+2Cl+2Cl 阴阳离子定向移动，在两阴阳离子定向移动，在两极上失得电

24、子成为原子或极上失得电子成为原子或分子。如：分子。如：CuClCuCl2 2=Cu+Cl=Cu+Cl2 2特特点点只产生自由移动的离只产生自由移动的离子子 发生氧化还原反应生成了发生氧化还原反应生成了新物质新物质 联联系系电解必须建立在电离的基础上电解必须建立在电离的基础上 通电通电电离与电解的比较电离与电解的比较本讲稿第三十五页，共五十一页1、电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气实验装置实验装置 在在U U型管里装入饱和型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。阳极，一根铁棒作阴极。接通直流电源。接通直流电源。现象：现象：阳极：有气泡产生，使湿阳极：有气泡产生，使

25、湿润的淀粉润的淀粉KIKI溶液变蓝溶液变蓝阴极：有气泡产生，滴加阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红酚酞溶液变红本讲稿第三十六页，共五十一页NaCl=NaNaCl=Na+Cl+ClH H2 2O HO H+OH+OH-阳离子：阳离子：NaNa+、H H+（少量）（少量）阴离子：阴离子：ClCl、OHOH（少量）（少量）氧化性：氧化性：H H+Na Na+；还原性：还原性：ClCl OH OH阴极反应：阴极反应：2H2H+2e+2e=H H2 2阳极反应：阳极反应：2Cl2Cl2e2e=Cl Cl2 2总反应：总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2本讲稿第三十七页，共五十一页 离子交

26、换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成。阳极用金属交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成。阳极用金属钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层，阴极由碳钢钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层，阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层。阳离子交换膜把电解槽网制成，上面涂有镍涂层。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。阳离子交换膜只允许阳离子隔成阴极室和阳极室。阳离子交换膜只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，既能防止阴极产通过，而阻止阴离子和气体通过，既能防止阴极

27、产生的氢气和阳极产生的氯气相混合而引起爆炸，又生的氢气和阳极产生的氯气相混合而引起爆炸，又能避免氯气和氢氧化钠溶液作用生成次氯酸钠而影能避免氯气和氢氧化钠溶液作用生成次氯酸钠而影响烧碱的质量。响烧碱的质量。氯碱工业氯碱工业:离子交换膜法制烧碱离子交换膜法制烧碱本讲稿第三十八页，共五十一页离子交换膜的作用：离子交换膜的作用：a a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；b b、避免氯气和氢氧化钠反应而影响氢氧化钠、避免氯气和氢氧化钠反应而影响氢氧化钠的产量。的产量。氯碱工业氯碱工业:离子交换膜法制烧碱离子交换膜法制烧碱（1 1）生产设备名称：离子交换膜电解槽）生产设备名称

28、：离子交换膜电解槽(2)(2)阴极：碳钢阴极：碳钢 阳极：钛阳极：钛(3)(3)阳离子交换膜：只允许阳离子通过阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl(Cl、OH OH离子和气体不能通过离子和气体不能通过)，把电解槽隔，把电解槽隔 成阴极室和阳极室。成阴极室和阳极室。本讲稿第三十九页，共五十一页Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOHNaOH溶液溶液精制饱精制饱和和NaClNaCl溶液溶液H H2 2O O（含少（含少量量NaOHNaOH）离子交换膜离子交换膜阳阳极极金属钛网金属钛网阴阴极极碳钢网碳钢网+阳阳极极室室阴阴极极室室本讲稿第四十页，共五十一页粗盐的成份：粗盐的成份：泥沙、

29、泥沙、CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe3+3+、SOSO4 42 2杂质，会与碱杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜精制食盐水精制食盐水杂质的除去过程：杂质的除去过程：粗盐水粗盐水含少量含少量Ca2+.Mg2+精制盐精制盐水水本讲稿第四十一页，共五十一页2、铜的电解精炼 一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必

30、电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。须利用电解的方法精炼粗铜。(1)(1)电极：粗铜板作阳极，与直流电电极：粗铜板作阳极，与直流电源的正极相连；纯铜片作阴极，与直流源的正极相连；纯铜片作阴极，与直流电源的负极相连；硫酸铜溶液（加入一电源的负极相连；硫酸铜溶液（加入一定量的硫酸）作电解液。定量的硫酸）作电解液。本讲稿第四十二页，共五十一页 CuSO CuSO4 4溶液中有溶液中有CuCu2+2+、H H+、SOSO4 42 2、OHOH等等4 4种离种离子，通电后子，通电后CuCu2+2+、H H+移向阴极，移向阴极，SOSO4 42 2、OHOH移向移向阳极，阴极

31、上阳极，阴极上CuCu2+2+放电变成放电变成CuCu聚集在阴极板（精聚集在阴极板（精铜）上。铜）上。纯铜纯铜粗铜粗铜(2)(2)电极反应：电极反应：CuSO4溶液溶液ZnZn2+2e-FeFe2+2e-NiNi2+2e-CuCu2+2e-ZnFeNiCuAgAu阳极泥阳极泥本讲稿第四十三页，共五十一页阳极：阳极：CuCu2e2eCuCu2+2+阴极：阴极：CuCu2+2+2e2eCuCu 电解精炼铜过程中电解精炼铜过程中CuSOCuSO4 4溶液的浓度溶液的浓度基本不变。基本不变。比铜活泼的金属：比铜活泼的金属：ZnZn、FeFe、NiNi只溶解，只溶解，不析出；不析出；比铜不活泼的金属：比

32、铜不活泼的金属：AuAu、PtPt不溶解，而不溶解，而以单质沉积形成阳极泥；以单质沉积形成阳极泥；本讲稿第四十四页，共五十一页3、电镀铜 （1 1）定义：应用电解原理，在金属表面镀上）定义：应用电解原理，在金属表面镀上一薄层金属或合金的过程称为电镀。一薄层金属或合金的过程称为电镀。（2 2）主要目的：）主要目的：使金属更加美观耐用使金属更加美观耐用 增强防锈抗蚀能力增强防锈抗蚀能力（3 3）原原理理：用用镀镀层层金金属属作作为为阳阳极极，与与直直流流电电源源正正极极相相连连，待待镀镀金金属属制制品品作作阴阴极极，与与直直流流电电源源的的负负极极相相连连，含含有有镀镀层层金金属属离离子子的的电电

33、解解质质作作电镀液。电镀液。本讲稿第四十五页，共五十一页实验（铁制品上镀铜）：实验（铁制品上镀铜）：在烧杯里加入在烧杯里加入CuSOCuSO4 4溶液，将用酸洗净的铁溶液，将用酸洗净的铁制品作阴极，铜片作阳极。通电，观察铁制品表制品作阴极，铜片作阳极。通电，观察铁制品表面颜色的变化。面颜色的变化。阳极：铜阳极：铜阴极：铁制品阴极：铁制品电镀液：电镀液：CuSOCuSO4 4溶液溶液电极反应：电极反应：阳极：阳极：CuCu2e2e=Cu=Cu2+2+阴极：阴极：CuCu2+2+2e2e=Cu=Cu本讲稿第四十六页，共五十一页电镀液：含有镀层金属的离子的电解质电镀液：含有镀层金属的离子的电解质溶液

34、溶液阴极：阴极：待镀件（电极不反应）待镀件（电极不反应）镀层金属：通常是在空气或溶液中不易起镀层金属：通常是在空气或溶液中不易起 变化的金属，如变化的金属，如CrCr、ZnZn、NiNi、CuCu等。等。电镀阴极材料、阳极材料和电镀液的选择电镀阴极材料、阳极材料和电镀液的选择：阳极：阳极：镀层金属（电极被氧化）镀层金属（电极被氧化）练习：在铁制品表面镀银，如何选择合适的电练习：在铁制品表面镀银，如何选择合适的电极材料和电镀液？写出电极反应方程式。极材料和电镀液？写出电极反应方程式。本讲稿第四十七页，共五十一页4 4、冶炼铝、冶炼铝阳极：阳极：6O6O2-2-12e-12e-=3O=3O2 2

35、阴极：阴极：4Al4Al3+3+12e+12e-=4Al=4Al通电通电总式：总式：2Al 2Al2 2O O3 3 4Al+3O 4Al+3O2 2 助熔剂：冰晶石（助熔剂：冰晶石（NaNa3 3AlFAlF6 6 六氟合铝酸钠）六氟合铝酸钠）阳极材料阳极材料(碳碳)和熔融氧化铝需要定期补充和熔融氧化铝需要定期补充思考思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用炼铝而不用AlClAlCl3 3?本讲稿第四十八页，共五十一页冶炼铝设备图冶炼铝设备图阳极阳极C C电解质电解质烟罩烟罩熔融熔融态铝态铝钢壳钢壳钢导电棒钢导电棒阴极阴极C C耐火耐火材料材料

36、本讲稿第四十九页，共五十一页2K2K2 2MnOMnO4 4+2H+2H2 2O=2KMnOO=2KMnO4 4+2KOH+H+2KOH+H2 2电解电解1 1、工业上采用、工业上采用FeFe、C C为电极电解为电极电解K K2 2MnOMnO4 4溶液溶液 制制KMnOKMnO4 4。（1 1）电解时应以）电解时应以 作阴极，电解作阴极，电解 过程中阴极附近溶液过程中阴极附近溶液pHpH将会将会 ；（2 2）阳极反应式为）阳极反应式为 ；（3 3）总电解反应式为）总电解反应式为 。练练 习习FeFe增大增大MnOMnO4 42 2-e-e-=MnO=MnO4 4本讲稿第五十页，共五十一页2 2、用惰性电极电解下列溶液，电解一段时、用惰性电极电解下列溶液，电解一段时 间后，阴极质量增加，电解液的间后，阴极质量增加，电解液的pHpH下降下降 的是的是 （）A A、CuSOCuSO4 4 B B、AgNOAgNO3 3 C C、BaClBaCl2 2 D D、H H2 2SOSO4 4ABAB本讲稿第五十一页，共五十一页