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1、电解池电解池一、电解原理：一、电解原理：1 1、电解：、电解：2 2、电解池：、电解池：3 3、电解池的构造：、电解池的构造：使电流通过电解质溶液或熔融的电解质时在阴阳两极引起使电流通过电解质溶液或熔融的电解质时在阴阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。氧化还原反应的过程叫电解。把电能转化为化学能的装置，叫电解池把电能转化为化学能的装置，叫电解池（1）直流电源。（2）两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电 源的负极相连的电极叫做阴极。(分惰性电极和活性电极)（3）电解质溶液或熔融态电解质。二、电解池的工作原理：以电解二、电解池的工作原理：以电解CuClCuCl2 2溶液为例（石墨溶液
2、为例（石墨 作电极）作电极）思考：为何当一个电极存在多种可能的 放电离子时，不是大家共同放电， 而是只有一种离子放电？放电能力 与什么因素有关？A A阴阳离子的放电顺序：阴阳离子的放电顺序：AgAg+ + Hg Hg2+2+ FeFe3+3+ Cu Cu2+2+ （H H+ +） Pb Pb2+ 2+ Fe Fe2+ 2+ ZnZn2+2+ Al Al3+ 3+ Mg Mg2+2+ Na Na+ + Ca Ca2+2+ K K+ +S S2-2- - - Br Br- - Cl Cl- - OH OH- - 含氧酸根含氧酸根 D DC CB B阳离子：阳离子：阴离子阴离子 ：用惰性用惰性电电电
3、电极极进进进进行溶液中的行溶液中的电电电电解解时时时时各种各种变变变变化情况化情况简简简简析析类类类类型型电电电电极反极反应应应应特点特点实实实实例例电电电电解解 对对对对象象pHpH电电电电解液解液 复原复原电电电电解解 水型水型分解分解电电电电 解解质质质质型型放放HH2 2生碱型生碱型放放OO2 2生酸型生酸型阴：阴：4H4H+ + 4e + 4e- - = 2H= 2H2 2 阳：阳：4OH4OH- -4e-4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2 电解质电离出的阴阳离子电解质电离出的阴阳离子 分别在两极放电分别在两极放电阴极：阴极：H H2 2OO放放H H2 2生碱生碱 阳极
4、：电解质阴离子放电阳极：电解质阴离子放电阴极：电解质阳离子放电阴极：电解质阳离子放电 阳极：阳极：H H2 2OO放放OO2 2生酸生酸NaOHNaOHH H2 2SOSO4 4NaNa2 2SOSO4 4HClHClCuClCuCl2 2NaClNaClCuSOCuSO4 4水水水水水水电解质电解质电解质电解质电解质电解质 和水和水电解质电解质 和水和水增大增大增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小不变不变水水水水水水氯化氢氯化氢氯化铜氯化铜氯化氢氯化氢CuOCuO或或 CuCOCuCO3 31 1、（、（0808全国全国卷）右卷）右图为图为图为图为 直流直流电电电电源源电电电电解稀解稀N
5、aNa2 2SOSO4 4水溶液的装水溶液的装 置，通置，通电电电电后在石墨后在石墨电电电电极极a a和和b b附近分附近分别别别别滴加石蕊溶液，下列滴加石蕊溶液，下列实实实实 验现验现验现验现 象正确的是（象正确的是（ ）练习练习D DA A逸出气体的体逸出气体的体积积积积：a a电电电电极的小于极的小于b b电电电电 极的极的 B B一一电电电电极逸出无味气体，另一极逸出无味气体，另一电电电电极逸极逸 出刺激性气味气体出刺激性气味气体C Ca a电极附近呈红色，电极附近呈红色，b b电极附近呈蓝色电极附近呈蓝色 D Da a电极附近呈蓝色，电极附近呈蓝色，b b电极附近呈红色电极附近呈红色
6、2 2、（、（0707年全国理综一）以惰性电极电解年全国理综一）以惰性电极电解CuSOCuSO4 4溶液。若阳溶液。若阳 极上产生气体的物质的量为极上产生气体的物质的量为0.0100mol0.0100mol，则阴极上析出，则阴极上析出CuCu 的质量为（的质量为（ ） A A0.64g0.64gB B1.28g1.28gC C2.56g2.56gD D5.12g5.12gB B用惰性用惰性电电电电极极进进进进行溶液中的行溶液中的电电电电解解时时时时各种各种变变变变化情况化情况简简简简析析类类类类型型电电电电极反极反应应应应特点特点实实实实例例电电电电解解 对对对对象象pHpH电电电电解液解液
7、复原复原电电电电解解 水型水型分解分解电电电电 解解质质质质型型放放HH2 2生碱型生碱型放放OO2 2生酸型生酸型阴：阴：4H4H+ + 4e + 4e- - = 2H= 2H2 2 阳：阳：4OH4OH- -4e-4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2 电解质电离出的阴阳离子电解质电离出的阴阳离子 分别在两极放电分别在两极放电阴极：阴极：H H2 2OO放放H H2 2生碱生碱 阳极：电解质阴离子放电阳极：电解质阴离子放电阴极：电解质阳离子放电阴极：电解质阳离子放电 阳极：阳极：H H2 2OO放放OO2 2生酸生酸NaOHNaOHH H2 2SOSO4 4NaNa2 2SOSO4
8、 4HClHClCuClCuCl2 2NaClNaClCuSOCuSO4 4水水水水水水电解质电解质电解质电解质电解质电解质 和水和水电解质电解质 和水和水增大增大增大增大增大增大增大增大减小减小减小减小不变不变水水水水水水氯化氢氯化氢氯化铜氯化铜氯化氢氯化氢CuOCuO或或 CuCOCuCO3 3当阳极为活性电极（银以前金属）时，阳极金属失电子当阳极为活性电极（银以前金属）时，阳极金属失电子3.根据 Cu+2HCl=CuCl2+H2 设计一个电解池，画 出简单装置图，并标明电极材料和电极名称，写出电 极反应式。电解4、（09全国 28 题 15分） 下图图所示装置中，甲、乙、丙三个烧烧杯依次
9、分别别盛100g5.00%的NaOH溶液、 足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液，电电极均为为石墨电电极。（1）接通电电源，经过经过 一段时间时间 后， 测测得丙中K2SO4浓浓度为为10.47%， 乙中c电电极质质量增加。据此回答问题问题 ： 电电源的N端为为 极； 电电极b上发发生的电电极反应为应为 ；列式计计算电电极b上生成的气体在标标准状况下的体积积： ；电电极c的质质量变变化是 g；电电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发发生变变化，简简述其原因： 甲溶液 ； 乙溶液 ； 丙溶液 ； （2）如果电电解过过程中铜铜全部析出，此时电时电 解能否继续进继续进 行，为为什
10、么？。正正4OH4OH- - 4e - 4e - -= O= O2 2+ 2H+ 2H2 2O O 1616碱性增大，水量减少、氢氧化钠浓度增大碱性增大，水量减少、氢氧化钠浓度增大酸性增强，水电离出的酸性增强，水电离出的OHOH- -放电生成氧气和放电生成氧气和H H+ +酸碱性不变化，因为硫酸钾是强酸强碱盐，浓度增大不影响溶液的酸碱性酸碱性不变化，因为硫酸钾是强酸强碱盐，浓度增大不影响溶液的酸碱性能继续进行，因为硫酸铜溶液已转变为硫酸溶液，反应也就变成水的电解反应能继续进行，因为硫酸铜溶液已转变为硫酸溶液，反应也就变成水的电解反应V=2.8LV=2.8L问题二问题二用惰性电极电解溶液，如何判
11、断阴阳极产物？根据溶液中离子的氧化性和还原性进行判断。根据溶液中离子的氧化性和还原性进行判断。阳极产物判断阳极产物判断: :阳极金属（除阳极金属（除PtPt、AuAu） S S2-2- I I- - Br Br- - Cl Cl- - OH OH- - 含氧酸根等含氧酸根等 阴极产物的判断：阴极产物的判断：AgAg+ + Hg Hg2+2+ FeFe3+3+ Cu Cu2+2+ Zn Zn2+2+ H H+ + Al Al3+3+ Mg Mg2+2+ Na Na+ + Ca Ca2+2+ K K+ +三、电解原理的应用三、电解原理的应用1 1、电解饱和食盐水电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气
12、。以制造烧碱、氯气和氢气。2、电镀电极反应式阳极：2Cl - 2e- = Cl2阴极：2H+ + 2e- = H2 总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH +H2 +Cl2电镀铜原理铜片待镀件硫酸铜溶 液阳极：镀层金属电镀液：含有镀层金属的电解质阴极：待镀金属制品3 3、电镀应用于铜的电解精炼、电镀应用于铜的电解精炼电解铜原理演示电极反应式阴极（纯铜）: Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应)阳极（粗铜）: Cu - 2e- = Cu2+ (氧化反应)Zn - 2e- = Zn2+ Ni-2e- = Ni2+ 阳极泥: 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解 槽底,形成阳极泥3、电冶金
13、 制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。阳极：2Cl - 2e- = Cl2阴极： 2Na+ + 2e- = 2Na总反应：2NaCl(熔融) 2Na + Cl2 阳极发生氧化反应发生还原反应阴离子移向阳离子移向与电源正极相连与电源负极相连阴极原电电池电电解池电镀电镀 池定 义义形 成 条 件 电电 极 名 称 电电 极 反 应应将化学能转化成电能 的装置将电能转化成化学能 的装置应用电解原理在某些金属表 面镀上一层其它金属的装置活泼性不同的两电 电解质溶液 形成闭合回路两电极接直流电源 两电极插入电解质溶液 中 形成闭合回路镀层金属接电源正极， 待镀金属接电源负极 电镀液必须含有镀层 金属的离子负
14、极：较活泼金属 正极：较不活泼金属 （或能导电的非金属 ）阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连名称同电解，但有限制条件 。 阳极：必须是镀层金属 阴极：镀件负极：氧化反应、金 属失电子 正极：还原反应，溶 液中的阳离子得电子阳极：氧化反应、溶液中 的阴离子失电子，或电极 金属失电子 阴极：还原反应，溶液中 的阳离子得电子阳极：金属电极失电子 阴极：电镀液中的阳离子 得电子原电池与电解池比较原电电池电电解池电镀电镀 池定 义义形 成 条 件 电电 极 名 称 电电 极 反 应应将化学能转化成电能 的装置将电能转化成化学能 的装置应用电解原理在某些金属表 面镀上一层其它金属的装置活泼性不同的
15、两电 电解质溶液 形成闭合回路两电极接直流电源 两电极插入电解质溶液 中 形成闭合回路镀层金属接电源正极， 待镀金属接电源负极 电镀液必须含有镀层 金属的离子负极：较活泼金属 正极：较不活泼金属 （或能导电的非金属 ）阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连名称同电解，但有限制条件 。 阳极：必须是镀层金属 阴极：镀件负极：氧化反应、金 属失电子 正极：还原反应，溶 液中的阳离子得电子阳极：氧化反应、溶液中 的阴离子失电子，或电极 金属失电子 阴极：还原反应，溶液中 的阳离子得电子阳极：金属电极失电子 阴极：电镀液中的阳离子 得电子（0808全国全国卷）电解卷）电解100mL100mLc c（H+H+）0.30mol/L0.30mol/L的下列溶液，的下列溶液， 当电路中通过当电路中通过0.04mol0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是（电子时，理论上析出金属质量最大的是（ ） A A0.10mol/LAg+0.10mol/LAg+B B0.02mol/L Zn2+0.02mol/L Zn2+ C C0.20mol/L Cu2+0.20mol/L Cu2+D D0
