《高中化学 第四章 电化学基础 第三节 电解池课件 新人教版选修4.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学 第四章 电化学基础 第三节 电解池课件 新人教版选修4.ppt（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电解池电解池阳极：阳极：有气泡，有刺激性有气泡，有刺激性气味，并能使气味，并能使 湿润的湿润的KI-淀淀 粉试纸变蓝（粉试纸变蓝（Cl2)阴极：阴极：碳棒上有一碳棒上有一层红色的铜析出层红色的铜析出现象？现象？v1、电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起、电解：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还氧化还原反应原反应的过程叫做电解。的过程叫做电解。v2、电解池：把电能转化为化学能的装置。、电解池：把电能转化为化学能的装置。v3、电解池的构成条件：、电解池的构成条件：l（1）外接直流电源）外接直流电源l（2）两个电极（可以相同，也可以不同）两个电极（可以相同，也可以不同）惰性电极（石
2、墨，惰性电极（石墨，Au，Pt），活性电极），活性电极(除除石墨，石墨，Au，Pt)l（3）电解质溶液或熔融的电解质）电解质溶液或熔融的电解质l（4）形成闭合回路）形成闭合回路一、电解池一、电解池v1、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。原电池：原电池：电解池：电解池：一、电解池一、电解池关键关键2 Cl- - 2e- = Cl2 (氧化反应氧化反应)Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应还原反应)总反应：总反应：CuCl2 Cu +Cl2电解电解阴极吸引阳离子，阴极吸引阳离子，阳离子得电子阳离子得电子e-e-阳极吸引阴离子，阳极吸引阴离子，阴离子
3、失电子阴离子失电子氧化性强的氧化性强的先先得电子得电子还原性强的还原性强的先先失电子失电子阴极阴极阳极阳极+-二、电解原理二、电解原理二、电解原理二、电解原理v1、阴极：得到电子，化合价降低，发生还原反应，被还原 阳极：失去电子，化合价升高，发生氧化反应，被氧化v2、电解池中电荷移动方向l（1）外电路电子移动方向：外接电源负极阴极； 阳极外接电源正极电流方向：外接电源正极负极l（2）内电路：阴离子阳极 阳离子阴极v3、阴、阳极的判断、阴、阳极的判断l（1）根据外接电源）根据外接电源 阴极阴极：与直流电源：与直流电源负极负极相连，得电子，所含元素相连，得电子，所含元素化合价降化合价降低低，发生，
4、发生还原反应还原反应 阳极阳极：与直流电源：与直流电源正极正极相连，失电子，所含元素相连，失电子，所含元素化合价升化合价升高高，发生，发生氧化反应氧化反应l（2）根据离子定向移动）根据离子定向移动 阴离子阴离子阳极阳极 阳离子阳离子阴极阴极l（3）根据电极现象）根据电极现象 质量减少的电极质量减少的电极一定一定为阳极为阳极 质量增加的电极质量增加的电极一定一定为阴极为阴极特别提醒：特别提醒：电解池的阴阳极取决电解池的阴阳极取决于外接电源的正负极，于外接电源的正负极，与电极材料的金属活与电极材料的金属活动性无关。动性无关。二、电解原理二、电解原理 活性电极活性电极：金属金属( (除除PtPt、A
5、uAu、石墨等、石墨等) )在阳极失去电子被氧在阳极失去电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。 惰性电极惰性电极(Pt(Pt、AuAu、石墨等、石墨等) ) ：由溶液中的阴离子放电，：由溶液中的阴离子放电，溶液中阴离子的放电顺序（由易到难）：溶液中阴离子的放电顺序（由易到难）：S 2-SO32-I -Br -Cl -OH (包括碱和水电离电离出的包括碱和水电离电离出的OH ）NO3 -SO42-(等含氧酸根离子）等含氧酸根离子）F-Ag+ Hg2+ Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+（H2O）Al3+Mg2+N
6、a+Ca2+K+ （只有熔融状态才能放电）（只有熔融状态才能放电） 注注：当离子浓度相差较大时，放电顺序会发生变化当离子浓度相差较大时，放电顺序会发生变化 无论是无论是惰性电极还是活性电极惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的的是溶液中的阳离子阳离子，阳离子在阴极上放电顺序（由易到难）：，阳离子在阴极上放电顺序（由易到难）：l（1）阳极：吸引阴离子）阳极：吸引阴离子l（2）阴极）阴极:吸引阳离子吸引阳离子二、电解原理二、电解原理v4、放电顺序、放电顺序小结：分析电解反应的一般思路小结：分析电解反应的一般思路判断判断阳极材料阳极材料根据根据阳极氧化、
7、阴极还原阳极氧化、阴极还原分析得出产物分析得出产物判断阴阳两极附近判断阴阳两极附近离子种类离子种类判断阴、阳两极离子的判断阴、阳两极离子的放电顺序放电顺序先电离先电离后电解后电解1.1.若阳极是若阳极是活性电极活性电极，阳极，阳极本身失去电子被氧化，若阳本身失去电子被氧化，若阳极是惰性电极，阴离子在阳极是惰性电极，阴离子在阳极放电。极放电。2.2.标明条件：通电或电解。标明条件：通电或电解。若电若电解的解的H H+ +或或OHOH- -来自于来自于H H2 2O O，在，在总方总方程式中程式中要以要以H2 2O形式存在，形式存在，不能不能书写书写H H+ +或或OHOH- -作为反应物作为反应
8、物1. 写出用石墨电极电解硫酸铜溶液的电极反应式及总离子反应式写出用石墨电极电解硫酸铜溶液的电极反应式及总离子反应式2. 写出用铜作电极电解硫酸铜溶液的电极反应式写出用铜作电极电解硫酸铜溶液的电极反应式阳极阳极4OH-4e- = 2H2O+O2 阴极阴极2Cu2+4e- = 2Cu总反应式总反应式2Cu2+2H2O=2Cu+4H+O2 电解电解阳极阳极 ( Cu )：阴极阴极 ( Cu )：Cu 2e Cu2+ Cu2+ + 2e Cu 2、以石墨为电极，电解下列物质的水溶液，写出有关电极反以石墨为电极，电解下列物质的水溶液，写出有关电极反应式和电解总反应式应式和电解总反应式（1） H2SO4
9、 NaOH Na2SO4 （2）HCl CuCl2 （3） NaCl （4） CuSO4 1. 写出用铜作电极电解硫酸溶液的电极反应式和总反应方写出用铜作电极电解硫酸溶液的电极反应式和总反应方程式程式阳极阳极Cu - 2e- = Cu2+阴极阴极2H+ + 2e- = H2总反应式总反应式Cu + 2H+ = Cu2+ + H2电解电解注注：当离子浓度相：当离子浓度相差较大时，放电顺差较大时，放电顺序会发生变化序会发生变化类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法NaOH三、电解质溶液电解规律三、电解质溶液电解规律类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法H2SO4阳极阳极: 4OH- 4e- =
10、 2H2O+O2 阴极阴极 :4H + 4e- = 2H2 2H2O = 2H2 +O2 通电通电变大变大 变小变小 加加H2O阳极阳极: 4OH- 4e- = 2H2O+O2 阴极阴极 :4H + 4e- = 2H2 变大变大变大变大 加加H2O2H2O = 2H2 +O2 通电通电（1）含氧酸含氧酸（1）强碱强碱v1、惰性电极的电解、惰性电极的电解类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法Na2SO4三、电解质溶液电解规律三、电解质溶液电解规律阳极阳极: 4OH- 4e- = 2H2O+O2 阴极阴极:4H + 4e- = 2H2 变大变大不变不变 加加H2O2H2O = 2H2 +O2 通
11、电通电消耗消耗H+或生成或生成OH-的电极的电极一定一定为阴极为阴极消耗消耗OH-或生成或生成H+的电极的电极一定一定为阳极为阳极 （1）活泼金活泼金属含氧属含氧酸盐酸盐类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法CuCl2类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法HCl三、电解质溶液电解规律三、电解质溶液电解规律阳极阳极: Cl- 2e- = Cl2 阴极阴极:2H + 2e- = H2 变小变小 变大变大 通入通入适量适量HCl2HCl = H2 +Cl2 通电通电 CuCl2 = Cu + Cl2 阳极阳极 : 2Cl-2 e- =Cl2 阴极：阴极：Cu2+ 2e-=2Cu变小变小加适量加适
12、量CuCl2晶体晶体电解电解（2）无氧无氧酸酸（2）不活泼不活泼金属的金属的无氧酸无氧酸盐盐类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法CuSO4类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法NaCl三、电解质溶液电解规律三、电解质溶液电解规律阳极阳极: 2Cl- 2e- = Cl 2 阴极阴极:2H + 2e- = H2 2NaCl+2H2O =2NaOH+H2 +Cl2 减小减小增大增大通入通入适量适量HCl 2CuSO4+2H2O =2Cu +O2+2H2SO4阴极阴极: 2Cu2+ 4e-=2Cu减小减小加适量加适量CuO/CuCO3固体固体阳极阳极 :4OH- 4e- = 2H2O+O2 减小
13、减小电解电解电解电解（3）活泼金活泼金属的无属的无氧酸盐氧酸盐（4）不活泼不活泼金属的金属的含氧酸含氧酸盐盐三、电解质溶液电解规律三、电解质溶液电解规律v全品二轮复习电解CuSO4溶液，加入碱式碳酸铜复原v2、非惰性电极的电解、非惰性电极的电解（1）、用铜做电极电解电解）、用铜做电极电解电解AgNO3溶液，写出电极反应溶液，写出电极反应方程式及总反应方程式。方程式及总反应方程式。三、电解质溶液电解规律三、电解质溶液电解规律2、用铜做电极电解电解稀、用铜做电极电解电解稀H2SO4溶液，写出电极反应方程溶液，写出电极反应方程式及总反应方程式。式及总反应方程式。阳极阳极: Cu- 2e- = Cu2
14、+阴极阴极:2Ag+ + 2e- = 2Ag阳极阳极: Cu- 2e- = Cu2+阴极阴极:2H+ + 2e- = H2总反应总反应:Cu + 2Ag+ = Cu2+ +2Ag电解电解总反应总反应:Cu + 2H+ = Cu2+ + H2电解电解v2、非惰性电极的电解、非惰性电极的电解三、电解质溶液电解规律三、电解质溶液电解规律（3）、用铜做电极电解电解）、用铜做电极电解电解 Na2SO4溶液，写出电极反应溶液，写出电极反应方程式及总反应方程式。方程式及总反应方程式。拓展拓展、对比用惰性电极电解、对比用惰性电极电解Na2SO4溶液的不同溶液的不同阳极阳极: Cu- 2e- = Cu2+阴极阴
15、极:2H + 2e- = 2H2 总反应总反应:Cu + 2H2O = Cu（OH）2 + H2电解电解阳极阳极: 4OH- 4e- = 2H2O+O2 阴极阴极:4H + 4e- = 2H2 2H2O = 2H2 +O2 通电通电 1、用惰性电极实现电解、用惰性电极实现电解, 下列说法正确的是下列说法正确的是（ ） A. 电解稀硫酸溶液电解稀硫酸溶液, 实质上是电解水实质上是电解水, 故溶液故溶液pH不变不变 B. 电解稀氢氧化钠溶液电解稀氢氧化钠溶液, 要消耗要消耗OH，故溶液，故溶液pH减小减小 C. 电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物
16、的物质的量之比为的量之比为1:2 D. 电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为的量之比为1:1D 2、用石墨作电极电解、用石墨作电极电解CuSO4和和KCl的混合溶液，电解初期阴的混合溶液，电解初期阴极和阳极分别析出的物质是极和阳极分别析出的物质是（ ） A. H2，Cl2 B. Cu，Cl2 C. H2，O2 D. Cu，O2B 3 3、下图为、下图为电解水电解水的实验装置示意图的实验装置示意图, , 闭合开关闭合开关S S后，观察到后，观察到电压表的示数为电压表的示数为6.0V6.0V，毫安表的示数为，毫安表的示数为100 m
17、A100 mA。 (1) (1) 现只有一根石墨电极和一根铁电极，该实验中现只有一根石墨电极和一根铁电极，该实验中, A, A极应极应选择选择_做电极，做电极，B B极的电极反应式为极的电极反应式为: :铁铁4OH4e=2H2OO2 (2) 为了加快电解为了加快电解水水的速率，有很多方的速率，有很多方法，其中可在水中加入某些电解质法，其中可在水中加入某些电解质, 如如_(填编号填编号) A. Na2SO4 B. HCl C. CuSO4 D. NaClA4、用质量均为、用质量均为100g的铜做电极，电解的铜做电极，电解AgNO3 溶液，溶液，一段时间后，两电极质量相差一段时间后，两电极质量相差
18、28g,此时两电极质量分别此时两电极质量分别为（为（ ）A.阳极阳极93.6g ；阴极；阴极121.6gB.阳极阳极100g ； 阴极阴极128gC.阳极阳极91.0g；阴极；阴极119.0gD.阳极阳极86.0g；阴极；阴极114.0gA三、电解质溶液电解规律三、电解质溶液电解规律1、根据得失电子守恒法：其依据是电路中转移的电子数相等，、根据得失电子守恒法：其依据是电路中转移的电子数相等，两极得失电子数相等。借助得失电子守恒关系建立已知量与未两极得失电子数相等。借助得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。2、根据总反应式计算：
19、先写出电极反应式，再写出总反应式，、根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式的计量关系列比例式计算。常见微粒间的计最后根据总反应式的计量关系列比例式计算。常见微粒间的计量关系式为：量关系式为：4e-4H+4OH-4Cl-4Ag+2Cu2+2H2O22Cl24Ag2Cu2H2O。四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法v1、单一溶液的电解、单一溶液的电解 （2）、用两个惰性电极插入）、用两个惰性电极插入500mL CuSO4溶液中，通电电解。溶液中，通电电解。当电极上析出固体质量当电极上析出固体质量6.4
20、g,（设阴极没有氢气逸出，且电解液体（设阴极没有氢气逸出，且电解液体积变化可以忽略）生成氧气体积为多少升？（标况下）生成硫酸积变化可以忽略）生成氧气体积为多少升？（标况下）生成硫酸物质的量浓度为多少？物质的量浓度为多少？ （1）用石墨电极电解）用石墨电极电解2L饱和饱和NaCl溶液，当电源供给溶液，当电源供给0.2mol电子时，所得溶液中电子时，所得溶液中NaOH的浓度为的浓度为_。0.1mol/L1.12L 2CuSO4+2H2O =2Cu +O2+2H2SO4电解电解0.2mol/L（1）、在）、在100mL H2SO4和和CuSO4的混合液中用石墨做电极电的混合液中用石墨做电极电解，两极
21、均收集到解，两极均收集到2.24L气体（标况），则原混合液中气体（标况），则原混合液中Cu2+的的物质的量浓度为（物质的量浓度为（ ） A. 1moL/L B. 2moL/L C. 3moL/L D. 4moL/L阴极阴极 Cu2+ 2e = Cu 2H+ 2e = H2 0.1mol 0.2mol 0.2mol 0.1mol阳极阳极 4OH 4e =2H2O+O2 0.4mol 0.1mol 拓展拓展若全为若全为CuSO4溶液呢？溶液呢？四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法v2、混合溶液的电解、混合溶液的电解 A拓展拓展、用石墨做电极电解一定浓度的、用石墨做电极电解一定浓度的
22、CuSO4溶液，通电一段溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入时间后，向所得溶液中加入0.1molCu2(OH)2CO3后恰好恢复电后恰好恢复电解前的浓度和解前的浓度和pH(不考虑不考虑CO2的溶解的溶解)，则电解过程中共转移的，则电解过程中共转移的电子的物质的量为（电子的物质的量为（ ） A. 0.4mol B.0.5mol C.0.6mol D.0.8mol四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法v2、混合溶液的电解、混合溶液的电解 C（2）将）将0.2moL AgNO3 、0.4moLCu(NO3)2、0.6moLKCl溶于水，配成溶于水，配成100mL的溶液，用石墨做电极电
23、解一段的溶液，用石墨做电极电解一段时间后，在一极析出时间后，在一极析出0.3moLCu，此时在另一极收集到，此时在另一极收集到气体体积为（标况）（气体体积为（标况）（ ） A. 4.48L B. 5.6L C. 6.72L D. 7.84LB四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法（3）、某混合溶液中只含有两种溶质）、某混合溶液中只含有两种溶质NaCl和和H2SO4，且，且n(NaCl):n(H2SO4)=3：1。若以石墨电极电解该溶液，下列推断不正确的。若以石墨电极电解该溶液，下列推断不正确的是（是（ ） A. 阴极产物为阴极产
24、物为H2 B. 阳极先析出阳极先析出Cl2，后析出，后析出O2 C. 电解液的电解液的pH不断增大，最终大于不断增大，最终大于7 D. 整个电解的过程实质是电解水整个电解的过程实质是电解水阴极：阴极： 2H+ + 2e = H2 2mol阳极阳极 : 2Cl 2e = Cl2 2mol 2H+ + 2e = H2 1mol2Cl 2e = Cl2 1mol4H+ + 4e = 2H2 4OH- - 4e- = 2H2O + O2 DXXCuCu（1）、把两个电解槽串联起来如下图所示，电解一段时间）、把两个电解槽串联起来如下图所示，电解一段时间后，铜阴极的质量增加了后，铜阴极的质量增加了0.19
25、2g,金属金属X阴极质量增加了阴极质量增加了0.195g,已知已知X的相对原子质量为的相对原子质量为 65，求，求X离子所带电荷数？离子所带电荷数？X的硫酸盐的硫酸盐CuSO4为为X2+四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法v3、串联电路的电解、串联电路的电解（2）、如右图装置，用）、如右图装置，用惰性电极惰性电极电解，通直流电一段时间后电解，通直流电一段时间后在在a、b、c、d四个电极上析出物质的物质的量之比为（四个电极上析出物质的物质的量之比为（ ） A2 2 4 1 B1 4 2 2 C2 2 3 1 D4 1 2 2abcdCuCl2溶液溶液AgNO3溶液溶液A四、关于电
26、解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法CuCl2O2Ag（3）如图装置，用惰性电极电解）如图装置，用惰性电极电解,一段时间后，若甲杯的阴极一段时间后，若甲杯的阴极析出气体的体积在标准状况下为析出气体的体积在标准状况下为0.448L时，则乙杯的阴极产物时，则乙杯的阴极产物是是_ _，质量是，质量是_g；丙杯的阳极产物是；丙杯的阳极产物是_，其物质的量，其物质的量是是_ _mol。Ag4.32O20.01KClAgNO3K2SO4ef甲甲乙乙丙丙常用关系式：常用关系式：4e- 4H+ 2Br2 2Cl2 O2 4e- 2H2 2Cu 4Ag 4OH-四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本
27、计算方法H2Cl2O2AgO2H2四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法（1 1）、单池判断：有外加电源一定为电解池，无外加电源一）、单池判断：有外加电源一定为电解池，无外加电源一般为原电池；般为原电池；v4、池型的判断、池型的判断X是直流电源。Y槽中c、d为石墨棒，Z槽中e、f是质量相同的铜棒。接通电路后，发现d附近显红色。-+阴极阴极阳极阳极阳极阳极阴极阴极（1 1）. .用如图所示的装置进行电解。用如图所示的装置进行电解。A A中盛有中盛有AgNOAgNO3 3溶液，溶液，B B中中盛有饱和盛有饱和NaNa2 2SOSO4 4溶液，通电一会儿，发现湿润的溶液，通电一会儿，发
28、现湿润的淀粉淀粉KIKI试纸试纸的的C C端端变为变为蓝色蓝色。 电源的电源的F F端为端为_极。极。 A A中发生反应的化学方程式为中发生反应的化学方程式为_ 在在B B中观察到的现象是中观察到的现象是 a._ a._、 b._ b._、 c._ c._。正正4AgNO32H2O = AgO24HNO3电解电解石墨极有气泡产生石墨极有气泡产生Cu极周围变蓝色极周围变蓝色溶液中有蓝色沉淀生成溶液中有蓝色沉淀生成阳极阳极阴极阴极-+阴极阴极阳极阳极阴极阴极阳极阳极AgNOAgNO3 3饱和饱和NaNa2 2SOSO4 4四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方
29、法四、关于电解的基本计算方法（2 2）、多池组合判断：）、多池组合判断： 含有活泼性不同电极含有活泼性不同电极的池为原电池，含相同电极的池为原电池，含相同电极的池为电解池。的池为电解池。v4、池型的判断、池型的判断（ A ）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuFePtPt CFeCu原原电电池池电解池电解池e-e-e-e-e-e- 一般含最活泼金属的池为一般含最活泼金属的池为原电池，原电池，其余都是其余都是在原电池带动在原电池带动下的电解池；若最活泼的电极相下的电解池；若最活泼的电极相同时，则两极间活泼性差别最大同时，则两极间活泼性差别最大的是原电池，其余为电解
30、池。的是原电池，其余为电解池。四、关于电解的基本计算方法四、关于电解的基本计算方法（1）. 铅蓄电池工作原理为：铅蓄电池工作原理为：Pb+PbO2+2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O ， 研读下图，下列判断不正确的是（研读下图，下列判断不正确的是（ ）A.K闭合时，闭合时，d电极反应式为电极反应式为PbSO4+2H2O-2e-= PbO2+4H+SO42-B.当电路中转移当电路中转移0.2mol电子时，电子时，中消耗的中消耗的H2SO4为为0.2molC.K闭合时，闭合时，中中SO42-向向c极移动极移动D.K闭合一段时间后，可单独作为原闭合一段时间后，可单独作为原电池，电池，d电极
31、为正极电极为正极当用该电池电解当用该电池电解CuSO4溶液时（均用惰性电极），阴极上析溶液时（均用惰性电极），阴极上析出铜出铜32 g 时，蓄电池内消耗时，蓄电池内消耗H2SO4的物质的量为的物质的量为mol.C1（2 2）如图装置如图装置左边烧杯为左边烧杯为 _ _ 装置，右边烧杯为装置，右边烧杯为_装置。装置。装置中会出现什么现象？完成电极反应式装置中会出现什么现象？完成电极反应式和总反应式。和总反应式。当当ZnZn减轻减轻0.65g0.65g时，左边烧杯的碳棒增重时，左边烧杯的碳棒增重_ g_ g，右边烧杯的左边碳棒为右边烧杯的左边碳棒为_极，极，产生的气体为产生的气体为_ mol_ m
32、ol；右边烧杯的右边碳棒为右边烧杯的右边碳棒为_极，极，在标况下产生的气体为在标况下产生的气体为_ mL_ mL。四、关于电解的基本方法四、关于电解的基本方法原电池原电池电解池电解池0.64阳阳0.01阴阴224五、电解原理的应用五、电解原理的应用v1.氯碱工业-电解饱和食盐水 v2.电镀池v3.冶炼金属v4.保护金属五、电解原理的应用五、电解原理的应用v1、氯碱工业、氯碱工业电解饱和食盐水电解饱和食盐水阳极阳极: 2Cl- - 2e- = Cl 2 阴极阴极: 2H + + 2e- = H2 2NaCl+2H2O =2NaOH+H2 +Cl2电解电解l（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽）生
33、产设备名称：离子交换膜电解槽 电极：阳极：钛；阴极：碳钢（均为惰性电极）电极：阳极：钛；阴极：碳钢（均为惰性电极） 阳离子交换膜：阳离子交换膜：只只允许阳离子通过允许阳离子通过(Cl、OH离子和气离子和气体不能通过体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 l（2）离子交换膜的作用）离子交换膜的作用 防止氢气和氯气混合；防止氢气和氯气混合； 避免氯气和氢氧化钠反应而影响氢氧化钠的产量。避免氯气和氢氧化钠反应而影响氢氧化钠的产量。阳极：阳极：镀层金属镀层金属阴极：阴极：待镀金属制品待镀金属制品电镀液：电镀液：含有镀层金属离子的电解质含有镀层金属离子的电解质阳极：阳极
34、：镀层金属（镀层金属（纯纯铜板）铜板）阴极：阴极：待镀金属制品待镀金属制品电镀液：电镀液：含有镀层金属离子的电解质（硫酸铜溶液）含有镀层金属离子的电解质（硫酸铜溶液） 电镀液浓度基本不变电镀液浓度基本不变五、电解原理的应用五、电解原理的应用v2、电镀（电镀池）、电镀（电镀池）v（1）、电镀铜）、电镀铜待镀制品待镀制品铜片铜片CuSOCuSO4 4溶液溶液v（2）、精炼铜）、精炼铜纯铜纯铜粗铜粗铜含杂质含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等等)阳极：阳极： Zn - 2e- = Zn2+Fe - 2e- = Fe2+Ni - 2e- = Ni2+Cu - 2e- = Cu2+ Zn Fe Ni
35、 CuAg Au阴极阴极: : Cu2+ + 2e- = Cu阳极泥阳极泥思考：电解完后，阳极减少的质量思考：电解完后，阳极减少的质量 和和 阴极增加的质量哪个阴极增加的质量哪个大大?CuSO?CuSO4 4溶液的浓度有何变化？溶液的浓度有何变化？CuSO4溶液溶液五、电解原理的应用五、电解原理的应用阳极：阳极：粗金属（粗铜）粗金属（粗铜）阴极：阴极：纯金属（精铜）纯金属（精铜）电镀液：电镀液：含有金属离子的电解质含有金属离子的电解质五、电解原理的应用五、电解原理的应用v3、电解法冶炼金属（离子化合物）、电解法冶炼金属（离子化合物）阳极：阳极：2Cl - 2e- = Cl2阴极：阴极： 2Na
36、+ + 2e- = 2Na总反应：总反应： 2NaCl(熔融熔融) 2Na + Cl2 l（1）、电解）、电解熔融熔融状态状态NaCll（2）、电解）、电解熔融熔融状态状态Al2O3阳极：阳极：6O 2- 12e- = 3O2阴极：阴极： 4Al 3+ + 12e- = 4Al总反应：总反应： 2Al2O3(熔融熔融) 4Al + 3O2 冰晶石思考：能否用电解熔融思考：能否用电解熔融状态状态AlCl3制备制备Al以石墨为电极，由以石墨为电极，由于高温，电极可能于高温，电极可能反应产生反应产生CO2，CO。五、电解原理的应用五、电解原理的应用v4、金属防护、金属防护v外加电源的阴极保护法外加电源的阴极保护法l被保护的金属连接外接电源的负极，作为阴极被保护的金属连接外接电源的负极，作为阴极（1）、下列各情况中，）、下列各情况中，Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(5) (2)(1) (3) (4)规律：在规律：在同一同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀
