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1、第三节第三节 电解池电解池黄梅县第一中学高二化学教研组黄梅县第一中学高二化学教研组第一课时第一课时实验实验4-2：P79现象现象：（：（1）阴极石墨棒阴极石墨棒上逐渐覆盖了一层红色的上逐渐覆盖了一层红色的铜（铜（2）阳极石墨棒上有）阳极石墨棒上有使湿润的碘化钾淀粉试纸使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝变蓝H+OH-阴极阴极阳极阳极1、电解的概念：使、电解的概念：使电流电流通过电解质溶液而在通过电解质溶液而在阴、阳两极阴、阳两极引起引起氧化氧化还原反应还原反应的过程叫做电解。的过程叫做电解。一、电解原理一、电解原理2 2、电解池的概念：把、电解池的概念：把电能电能转变为转变为化学能化学能的装置，又称电解
2、槽。的装置，又称电解槽。3、构成：、构成：直流直流电源、电源、两个电极、电解质两个电极、电解质溶液溶液或或熔融态电解质熔融态电解质注意：注意： 电解质先电离后电解；电解质先电离后电解； 导电过程就是电解过程。导电过程就是电解过程。2Cl-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：CuCl2Cu+Cl2电解电解阴极不参与电解反应；阴极不参与电解反应； 活性阳极先于阴离子放电。活性阳极先于阴离子放电。 惰性电极：惰性电极：石墨、金、铂石墨、金、铂活性电极：石墨、金、铂活性电极：石墨、金、铂 以外的金属以外的金属阳离子得电子，放电阳离子得电子，放电e
3、-e-阴离子失电子，放电阴离子失电子，放电氧化性强的先得电子氧化性强的先得电子还原性强的先失电子还原性强的先失电子阴极：氧化性强的阳离子先得电子阴极：氧化性强的阳离子先得电子金属越不活泼金属越不活泼,对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。阳极：还原性强的阴离子先失电子阳极：还原性强的阴离子先失电子Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+（酸）（酸）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+（水）（水）Al3+Mg2+Na+Ca2+K+金属（除金属（除Pt、Au） S2IBrClOH含氧酸根含氧酸根F4、放电顺序：金属阳极先放电，离子后放电金属阳极先放电，离子后放电例例1.
4、指出下列装置分别是什么？并指出正负极指出下列装置分别是什么？并指出正负极或阴阳极，而且要描述各电极上的现象。或阴阳极，而且要描述各电极上的现象。(阴阴)(负负)(阴阴)(阳阳)(正正)(阳阳)CuSO4AgNO3FeCPtCCZn CuSO41、以、以Fe为阴极为阴极，Cu为阳极，电解为阳极，电解CuSO4，画出电解池，标出电极名称，画出电解池，标出电极名称，写出电极反应。写出电极反应。2、以、以Cu为阴极，为阴极，Ag为阳极，电解为阳极，电解AgNO3，画出电解池，标出电极，写画出电解池，标出电极，写出电极反应。出电极反应。练习练习练习：以碳棒为电极，电解下列溶液，练习：以碳棒为电极，电解下
5、列溶液，写出电极反应式写出电极反应式1 1、 CuClCuCl2 2 HI HI2 2、 NaNa2 2SOSO4 4、 H H2 2SOSO4 4 、NaOHNaOH3 3、 NaClNaCl，4 4、 AgNOAgNO3 3、第二课时第二课时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CuCl2CuCl2Cu+Cl2电解阳极阳极:(Cl-OH-):2Cl-2e-=Cl2阴极阴极(Cu2+H+)：Cu2+2e-=2Cu减小减小增增大大加适量加适量CuCl2晶体晶体第一组：电解CuCl2阴极阴极阳极阳极碘碘氢气氢气实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原
6、ZnCl22HII2+H2阳极阳极:(I-，OH-):2I-2e-=I2阴极阴极(H+)：2H+2e-=H2减小减小增增大大通入通入适量适量HI第一组：电解HI溶液电解阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极阳极(OH-SO42-):4OH-4e-=2H2O+O2实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4阴极阴极(H+Na+):4H+4e-=2H2变大变大不不变变加加H2O2H2O=2H2+O2通电通电第二组：电解第二组：电解Na2SO4阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极阳极(OH-SO42-):4OH-4e-=2H2O+O2实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原H2
7、SO4阴极阴极(H+):4H+4e-=2H2变大变大变变小小加加H2O2H2O=2H2+O2通电通电第二组：电解第二组：电解H2SO4阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极阳极(OH-):4OH-4e-=2H2O+O2实例实例电极反应电极反应浓浓度度PH值值复原复原NaOH阴极阴极(H+Na+):4H+4e-=2H2变大变大 变变大大加加H2O2H2O=2H2+O2通电通电第二组：电解第二组：电解NaOH第三组：电解第三组：电解NaCl阴极阴极阳极阳极氢氢气气氯氯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(Cl-OH-):2Cl-2e-=Cl2阴极阴极(Na+H+):2
8、H+2e-=H22NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2减小减小增增大大通入通入适量适量HCl电解阴极阴极阳极阳极氧氧气气铜铜实例实例电极反应电极反应浓浓度度PH值值复原复原CuSO42CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4阴极阴极(Cu2+H+):2Cu2+4e-=2Cu减小减小加适量加适量CuO固体固体第四组：电解第四组：电解CuSO4阳极阳极(SO42-OH-):4OH-4e-=2H2O+O2减减小小电解5.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，溶液时，实质上是电解水实质
9、上是电解水。如电解。如电解H2SO4、HNO3NaOH、Na2SO4等溶液等溶液.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。、电解无氧酸溶液、电解无氧酸溶液(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，无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解实质上是电解质本身被电解。如电解盐酸如电解盐酸、CuCl2溶液等溶液等电解后溶液中溶质的质量分数减小电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复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
10、一通入一定量的定量的HCl气体气体)、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。(放氧生酸型放氧生酸型）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。、电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水、电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，如电解都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。（溶液等。（放氢放氢生碱型生碱型）电解后原溶液中
11、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。练习练习.下列说法（均用惰性电极电解）正确下列说法（均用惰性电极电解）正确的是（的是（ ）A.电解氯化钠溶液时，一段时间后，将全部电解电解氯化钠溶液时，一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性B.电解硫酸铜溶液时，为了使电解液恢复原来的电解硫酸铜溶液时，为了使电解液恢复原来的浓度，向电解液中加入适量的氢氧化铜浓度，向电解液中加入适量的氢氧化铜C.电解盐酸时，为了使电解液恢复原来的浓度，电解盐酸时，为了
12、使电解液恢复原来的浓度，向电解液中加入适量的盐酸向电解液中加入适量的盐酸D.电解硫酸铜溶液时，一段时间后，溶液的电解硫酸铜溶液时，一段时间后，溶液的pH减小减小E.电解电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为之比为1：2F.电解饱和食盐水，若有电解饱和食盐水，若有1mol电子转移，则生成电子转移，则生成1mol NaOHDF练习练习.某溶液中含有两种溶质某溶液中含有两种溶质NaCl和和H2SO4，它们的物，它们的物质的量之比为质的量之比为3:1。用石墨做电极电解该混合溶液时，。用石墨做电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正根据
13、电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是确的是( )A.阴极自始至终只析出阴极自始至终只析出H2 B.阳极先析出阳极先析出Cl2，后析出，后析出O2C.电解最后阶段为电解水电解最后阶段为电解水D.溶液溶液pH不断增大，最后为不断增大，最后为7D练习练习.用两支惰性电极插入用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通电溶液中，通电电解。当电解液的电解。当电解液的pH值从值从6.0变为变为3.0时时(设电解时阴极没设电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有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，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
14、 B.54mg C.108mg D.216mgB第三课时第三课时1.氯碱工业氯碱工业(1)粗盐提纯粗盐提纯(2)主要生产过程及原理主要生产过程及原理二、电解原理的应用二、电解原理的应用（电解饱和食盐水电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业）以制造烧碱、氯气和氢气的工业）阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：2H+2e-=H2总反应：总反应：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2食盐水中存在的离子：食盐水中存在的离子：Na+、Cl-、H+、OH-离子放电顺序：离子放电顺序：阳离子阳离子 H+ Na+ 阴离子阴离子 Cl- OH-电极反应：电极反应：阳极阳极 氧化反应氧化反应
15、阴极阴极 还原反应还原反应H+Na+Cl-OH-阴极阴极阳极阳极2、电镀（在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法）、电镀（在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法）电镀铜原理电镀铜原理铜片铜片待镀件待镀件硫酸铜溶液硫酸铜溶液阳极：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：含有镀层金含有镀层金属的电解质属的电解质阳极：阳极：镀层金属（纯铜板）镀层金属（纯铜板）阴极：阴极：待镀金属制品待镀金属制品电镀液：电镀液：含有镀层金含有镀层金 属的电解质（硫酸铜溶液）属的电解质（硫酸铜溶液）电镀铜电镀铜3.铜的电解精练铜的电解精练电极反应式电极反应式阴极阴极（纯铜）
16、（纯铜）: Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应还原反应)阳极阳极（粗铜）（粗铜）: Cu - 2e- = Cu2+ (氧化反应氧化反应)杂质：Zn - 2e- = Zn2+ Ni-2e- = Ni2+阳极泥阳极泥: 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底电解槽底,形成阳极泥形成阳极泥电解精练铜原理电解精练铜原理粗铜板粗铜板纯铜板纯铜板硫酸铜溶液硫酸铜溶液4、电冶金（使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的、电冶金（使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的方法）方法）制取金属钠制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。电解熔融状态的氯化钠。阳极：阳极：2C
17、l-2e-=Cl2阴极：阴极： 2Na+2e-=2Na总反应：总反应：2NaCl(熔融熔融) 2Na+Cl2电电解解熔熔融融氯氯化化钠钠制制钠钠3、电冶金（使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的、电冶金（使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的方法）方法）制取金属铝制取金属铝电解熔融状态的氧化铝。电解熔融状态的氧化铝。阳极：阳极：6O2-12e-=3O2阴极：阴极： 4Al3+12e-=4Al总反应：总反应：2Al2O3(熔融熔融) 4Al+3O2冰晶石装置原电池电解池实例原理形成条电极名称电子流向电流方向电极反应能量转化应用发生氧化还原反应，从而形成电流发生氧化还原反应，从而形成电流电
18、流通过引起氧化还原反应电流通过引起氧化还原反应两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、成闭合回路、自发发生氧化还原反应自发发生氧化还原反应电源、电极（惰性或非惰性）、电电源、电极（惰性或非惰性）、电解质（水溶液或熔融态）解质（水溶液或熔融态） 由电极本身决定由电极本身决定正极正极：流入电子：流入电子 负极负极：流出电子：流出电子 由外电源决定由外电源决定阳极阳极：连电源正极连电源正极 阴极阴极：连电源负极连电源负极（外电路）负极（外电路）负极 正极正极 电源负极电源负极阴极阴极阳极阳极电源正极电源正极（外电路）正极（外电路）正极负极负极电源正极电
19、源正极阳极阳极阴极阴极电源负极电源负极负极：负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）氧化反应） 正极：正极：2H+ +2e-=H2（还原原应）还原原应） 阳极：阳极：2CI-2e-=CI2 (氧化反应氧化反应)阴极阴极: Cu2+2e-=Cu(还原反应还原反应)化学能化学能 电能电能电能电能化学能化学能设计电池、金属防腐设计电池、金属防腐氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼铜锌原电池铜锌原电池电解氯化铜电解氯化铜思考交流思考交流对比原电池和电解池。对比原电池和电解池。电解池小结电解池小结与电源正极相连与电源正极相连阳极阳极阴极阴极与电源负极相连与电源负极相连发生氧化反应
20、发生氧化反应阳离子移向阳离子移向阴离子移向阴离子移向发生还原反应发生还原反应1、电源、电极、电极反应关系、电源、电极、电极反应关系2、电解原理的应用：氯碱工业、电镀、电冶金、电解原理的应用：氯碱工业、电镀、电冶金练习练习分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。2(1)右图的装置会出现什么现象？并完右图的装置会出现什么现象？并完成电极反应式和总反应式。成电极反应式和总反应式。(2) 左边烧杯为左边烧杯为_装置，装置，右边烧杯为右边烧杯为_装置。装置。当当Zn减轻减轻0.65g时，左边烧时，左边烧杯的碳棒增重杯的碳棒增重_ 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
21、为_ mol，右边烧杯的右边碳棒为右边烧杯的右边碳棒为_极，极，在标状下产生的气体为在标状下产生的气体为_ mL。3.取一张用饱和取一张用饱和NaCl溶液浸湿的溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圈呈浅纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是（红色。则下列说法错误的是（ ）A.b电极是阴极电极是阴极B.a电极与电源正极相连电极与电源正极相连C.电解过程中，水是氧化剂电解过程中，水是氧化剂D.b电极附近溶液的电极附近溶液
22、的pH变小变小直流电源直流电源abD4.某电解池内盛有某电解池内盛有CuSO4溶液，插入两根电溶液，插入两根电极，接通直流电源后，欲达到如下要求：阳极极，接通直流电源后，欲达到如下要求：阳极质量不变；阴极质量增加；电解液质量不变；阴极质量增加；电解液pH减小。则应减小。则应选用的电极是（选用的电极是（ ）A.阴阳两极都是石墨阴阳两极都是石墨 B.铜作阳极，铁作阴极铜作阳极，铁作阴极C.铁作阳极，铜作阴极铁作阳极，铜作阴极 D.铂作阳极，铜作阴极铂作阳极，铜作阴极AD5.在水中加入等物质的量的在水中加入等物质的量的Ag+,Pb2+,Na+,SO42-，NO3-,Cl-,将该溶液放在惰性电极材料做
23、将该溶液放在惰性电极材料做电极的电解槽中，通电片刻，氧化产物和还原产电极的电解槽中，通电片刻，氧化产物和还原产物的质量比是（物的质量比是（ ）A.35.5:10.8 B.16:207C.8:1 D.108:35.5C6.如图所示：甲、乙为相互串联的两电解池。试回答：如图所示：甲、乙为相互串联的两电解池。试回答：（1）甲池若为电解精炼铜的装置，）甲池若为电解精炼铜的装置，则则A电极名称为电极名称为 极，电极极，电极材料是材料是 ，电极反应式，电极反应式为为 ，电解质，电解质溶液可以是溶液可以是 。（2）乙池中）乙池中Fe中电极反应式为中电极反应式为 ，若在乙池中滴入少量酚酞，若在乙池中滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，铁极附近呈试液，开始电解一段时间，铁极附近呈 色。色。（3）若甲池）若甲池A极增重极增重1.28克，则乙池克，则乙池C极放出的气体在极放出的气体在标准状况下的体积为标准状况下的体积为 。（4）电解后，若乙池剩余溶液为）电解后，若乙池剩余溶液为400mL,则溶液的则溶液的pH= 。ABCFe甲甲乙乙NaCl溶液溶液阴阴纯铜纯铜Cu2+2e-=Cu含含Cu2+的水溶液的水溶液2H+2e-=H2红红4.48L14
