电解质溶液导电时精.ppt

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1、电解质溶液导电时第1页，本讲稿共27页失电子的失电子的氧化反应氧化反应得电子的得电子的还原反应还原反应2022/12/22第2页，本讲稿共27页离子的放电顺序离子的放电顺序阴离子阴离子：阳离子阳离子：与金属活动顺序相反。即：与金属活动顺序相反。即：K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+Sn2+、Pb2+(H+)Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+.得得e能力依次能力依次增强增强失失e 能力依次能力依次减弱减弱 S2、I 、Br、Cl、OH、NO3、SO4 22022/12/23第3页，本讲稿共27页电解规律电解规律(用惰性电极电解时用惰性电极电解时)、电解含氧酸、强碱溶

2、液、活泼金属的含氧酸盐、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，实质上是电解水。如电解溶液时，实质上是电解水。如电解H2SO4、HNO3NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为：等溶液时其电极反应式为：阳极阳极：4OH4e2H2O+O2阴极：阴极：4H+4e2H2 总反应：总反应：2H2O O2+2H2 电解 电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。原来的浓度，只需加入一定量的水即可。2022/12/24第4页，本讲稿共27页电解规律电解规律(用惰性电极电解时用惰性电极电解时)、电解无氧酸溶液、电解无氧酸溶

3、液(氢氟酸除外氢氟酸除外)、不活泼金属的、不活泼金属的无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。如电解盐酸、如电解盐酸、CuCl2溶液等时溶液等时 电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(通入一通入一定量的定量的HCl气体气体)阳极：阳极：2Cl 2eCl2阴极：阴极：2H+2e H2 总反应：总反应：2HCl Cl2+H2 电解电解盐酸电解盐酸2022/12/25第5页，本讲稿共27页电解规律电解规律(用惰性电极电解时用惰性电极电解时)、

4、电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都、电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都有一部分被电解，如电解有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶液溶液等。等。阳极阳极：4OH4e2H2O+O2阴极：阴极：2Cu2+4e2Cu总反应：总反应：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4 电解 电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。电解电解CuSO4溶液溶液2022/12/26第6页，本讲稿共27页电解规律电解规律(用惰性电极电解时用惰性电极电解时

5、)、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解。都有一部分被电解。电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。阳极阳极(C)：2Cl 2eCl2阴极阴极(C)：2H+2e H2 总反应：总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2 电解电解电解NaCl溶液溶液2022/12/27第7页，本讲稿共27页现象:阴极铁棒上仍有红色铜沉积,但阳极铁棒上无气泡.经测定发现阳极铁质量减小,阴极铁质量不变.2022/12/28第8页，

6、本讲稿共27页惰性惰性电极电极：C、Pt、Au等，不论做阴极、阳极，等，不论做阴极、阳极，本身都不反应本身都不反应。活泼活泼电极电极：Fe、Cu、Ag等等,做做阴极阴极本身本身不反应不反应,做做阳极阳极，本，本身身被氧化被氧化溶解。溶解。电极材料电极材料2022/12/29第9页，本讲稿共27页比较项目比较项目电解池电解池原电池原电池能量转换能量转换能否自发能否自发两两个个电电极极氧化反应氧化反应失去电子失去电子 还原反应还原反应获得电子获得电子 电池内离子电池内离子的迁移方向的迁移方向相同点相同点电能转化为化学能电能转化为化学能化学能转化为电能化学能转化为电能反应不自发可以是两个活反应不自发

7、可以是两个活性相同的电极性相同的电极反应自发，两个活性反应自发，两个活性不同的电极不同的电极接电源正极，阳极接电源正极，阳极作为负极，对外作为负极，对外电路送出电子电路送出电子接电源负极，阴极接电源负极，阴极作为正极，接受由作为正极，接受由外电路流回的电子外电路流回的电子阴离子向阳极迁移阴离子向阳极迁移;阳离子向阴极迁移阳离子向阴极迁移阴离子向负极迁移阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移阳离子向正极迁移两个电极、导线、电解质溶液两个电极、导线、电解质溶液2022/12/210第10页，本讲稿共27页资料一资料一一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能

8、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。因此必须将粗铜精练。在工业上利用电解的方法精炼粗铜2022/12/211第11页，本讲稿共27页资料二资料二已知工业上电解精练粗铜的电极材料是：含杂质的粗铜板和纯铜片；电解液是：CuSO4溶液。想一想想一想请画出其电解池装置示意图并注明电极材料名称？写出 所发生的电极反应式？描述两极材料的变化？指出哪一极上可以获得较大量的纯铜？2022/12/212第12页，本讲稿共27页用电解精炼法得到的铜叫电解铜，它的纯度很高，可以达到99.95%99.98%。这种铜的导电性很好，符合电气工业的要求，被广泛用以制作导线和电器。资料三资料三20

9、22/12/213第13页，本讲稿共27页二、电解原理的应用二、电解原理的应用1、铜的电解精炼、铜的电解精炼、粗铜所含的杂质、粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等等+纯铜纯铜粗铜粗铜CuSO4溶液溶液、粗铜的精炼、粗铜的精炼 以粗铜为阳极，以纯以粗铜为阳极，以纯铜为阴极，铜为阴极，以以CuSO4溶液溶液为电解液进行电解为电解液进行电解阳极：阳极：Zn 2eZn2+Fe2eFe2+Ni 2eNi2+Cu2eCu2+阴极：阴极：Cu2+2eCu2022/12/214第14页，本讲稿共27页二、电解原理的应用二、电解原理的应用2、电镀、电镀、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层、概念：应

10、用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。其它金属或合金的过程。、电镀池形成条件、电镀池形成条件+镀件镀件镀层金属镀层金属含镀层金属离子的盐溶液含镀层金属离子的盐溶液、镀件作阴极、镀件作阴极、镀层金属作阳极、镀层金属作阳极、含镀层金属阳离子、含镀层金属阳离子的盐溶液作电解液的盐溶液作电解液、电镀的特点、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变电镀液的组成及酸碱性保持不变2022/12/215第15页，本讲稿共27页铜的电解精炼电镀铜阴极材料纯铜片待镀件阴极现象新生成的铜沉积在纯铜片上新生成的铜沉积在镀件上阳极材料粗铜铜2022/12/216第16页，本讲稿共27页2022/12/21

11、7第17页，本讲稿共27页资料一资料一铬是银白色、难熔、硬度很大的金属。化学性质很稳定，在常温下，放在空气中或浸在水里，不会生锈。一些眼镜架、表带、汽车灯、自行车车把与钢圈、铁栏杆、照相机架子等都常镀一层铬。不仅美观、而且防锈。在一些炮筒、枪管内壁，所镀铬仅有0.005mm厚，但发射了千百发炮弹、子弹后，铬层依然存在。2022/12/218第18页，本讲稿共27页资料二资料二在天然水源中一般不含铬，如发现铬的化合物，则系工业废水所污染。在含铬废水中铬以六价和三价两种形式存在.六价铬主要来源于机械、航空、仪表、电气和医疗器械制造业的镀铬镀铬。而在铬的化合物中，六价铬的毒性最强。2022/12/2

12、19第19页，本讲稿共27页资料三资料三由于铬有强氧化作用，所以中毒症状以局部损害为主。经呼吸道侵入人体，引起鼻炎、咽炎、喉炎、支气管炎等。长期作用，进而可引起肺部病变，如肺硬化、肺气肿等。电镀废水中往往还含有一些氰化物。氰化物剧毒，人体如吸入、口服或皮肤浸入含氰的水中，均能引起中毒。2022/12/220第20页，本讲稿共27页3、金属的防护、金属的防护金属腐蚀的快慢程度：金属腐蚀的快慢程度：电解池的阳极电解池的阳极 原电池的负极原电池的负极 化学腐蚀化学腐蚀 原原电池的正极电池的正极 电解池的阴极电解池的阴极海水海水CFe+-2022/12/221第21页，本讲稿共27页2022/12/2

13、22第22页，本讲稿共27页原电池、电解池、电镀池判定规律原电池、电解池、电镀池判定规律 若无外接电源，若无外接电源，可能是原电池，然后依据原可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析判定，主要思路是电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看三看”先看电极：两极为导体且活泼性不同先看电极：两极为导体且活泼性不同 再看溶液：两极插入电解质溶液中再看溶液：两极插入电解质溶液中 后看回路：形成闭合回路或两极接触后看回路：形成闭合回路或两极接触 若有外接电源，两极插入电解质溶液中，若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液

14、中的金属阳离子相同，则为电镀池，其余情溶液中的金属阳离子相同，则为电镀池，其余情况为电解池。况为电解池。2022/12/223第23页，本讲稿共27页例：用两支惰性电极插入例：用两支惰性电极插入500mLAgNO3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、216mg答案：答案：B有关电解的计算有关电解的计算2022/12

15、/224第24页，本讲稿共27页例：在例：在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电极，通电(不考虑水分蒸发不考虑水分蒸发)，则：，则：若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶质浓度将怎样变化质浓度将怎样变化 。若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是 如果两极均为铜片且不考虑如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电在阴极上放电当电路中有当电路中有0.01mol电子通过时，阴极增重电子通过时，阴极增重 g，阴极上的电极反应式是阴极上的电极反应式是 。不变不变1.28Zn 2eZn2

16、+Cu2+2eCu2022/12/225第25页，本讲稿共27页在下列两个电解池在下列两个电解池中，中，I I、IIII两极都是两极都是石墨电极。将电源石墨电极。将电源接接通通，通通电电1616分分5 5秒秒，电电流流强强度度为为5 5安安培培，PtPt电电极极质质量增加量增加5.40g5.40g。试回答下列问题：。试回答下列问题：（1 1）在）在I I、IIII极上析出质量各为多少极上析出质量各为多少g g？（2 2）AgAg电电极极溶溶解解多多少少g g？根根据据该该池池给给出出的的实实验验数数据据，计算阿伏加德罗常数是多少？计算阿伏加德罗常数是多少？AgNO3PtCuSO4Ag2022/12/226第26页，本讲稿共27页作业：作业：P55一、一、；(作业本作业本)二、三二、三练习册基础练习练习册基础练习2022/12/227第27页，本讲稿共27页