第四单元 电解原理及其应用.ppt

《第四单元 电解原理及其应用.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四单元电解原理及其应用本章基本内容和结构：一：电解原理二：氯碱工业三：单元小结四：复习题知识概述：一）电解原理1、电解的概念使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。注意：①电流必须是直流而不是交流。②熔融态的电解质也能被电解。思考题：在电解反应中，化学能与电能之间的转化关系是什么？答案：电能转化为化学能。2、电解池的概念借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。3、构成电解池的条件（1）直流电源。（2）两个电极。其中与电源的正极相

2、连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。（3）电解质溶液或熔融态电解质。4、电解质导电的实质对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应；电解质的阴离子移向阳极失去电子（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生氧化反应，电子从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极。这样，电流就依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳离子的定向移动而通过溶液（或熔融态电解质），所以电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，就是电解质溶液

3、（或熔融态电解质）的电解过程。实验一：在一个U形管中注入CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极，把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与电池正极相连的电极附近。接通直流电源，观察U形管内发生的现象及试纸颜色的变化实验现象：电源接通后，电流表指针发生偏转，阴极石墨上逐渐覆盖了一层红色物质；在阳极碳棒上有气泡放出，并可闻到刺激性的气味，同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。思考：红色的物质是什么？刺激性气体是什么？实验结论：在通直流电的条件下，溶液里的CuCl2发生了分解反应：CuCl2=Cu＋Cl2↑Cu生成于阴极的石

4、墨棒上，Cl2生成于阳极的石墨棒上原理分析：CuCl2是强电解质且易溶于水，在水溶液中电离生成Cu2＋和Cl－。CuCl2＝Cu2＋＋2Cl－通电前，Cu2＋和Cl－在水里自由地移动着；通电后，这些自由移动着的离子，在电场作用下，改作定向移动。溶液中带正电的Cu2＋向阴极移动，带负电的氯离子向阳极移动。在阴极，铜离子获得电子而还原成铜原子覆盖在阴极上；在阳极，氯离子失去电子而被氧化成氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出。阴极：Cu2＋＋2e－＝Cu阳极：Cl－－2e－＝Cl2↑电解CuCl2溶液的

5、化学反应方程式：CuCl2Cu＋Cl2↑5）电解质水溶液电解反应的综合分析在上面叙述氯化铜电解的过程中，没有提到溶液里的H＋和OH－，其实H＋和OH－虽少，但的确是存在的，只是他们没有参加电极反应。也就是说在氯化铜溶液中，除Cu2＋和Cl－外，还有H＋和OH－，电解时，移向阴极的离子有Cu2＋和H+，因为在这样的实验条件下Cu2＋比H+容易得到电子，所以Cu2＋在阴极上得到电子析出金属铜。移向阳极的离子有OH－和Cl－，因为在这样的实验条件下，Cl－和OH－容易失去电子，所以Cl－在阳极上失去电子，

6、生成氯气。说明：①阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程又叫做放电。②用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极，理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极，它们做电解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。③在一般的电解条件下，水溶液中含有多种阳离子时，它们在阴极上放电的先后顺序是：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3+＞Cu2＋＞(H+)＞Fe2＋＞Zn2＋；水溶液中含有多种阴离子时，它们的惰性阳极上放电的先后顺序是

7、：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞(F－、NO3－、SO42-等)（6）以惰性电极电解电解质水溶液，分析电解反应的一般方法步骤为：①分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组；②分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式；③合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。二）电解原理的应用1、铜的电解精炼（1）电解法精炼铜的装置（如图）（2）电解法精炼铜的化学原理阳极（粗铜）：Cu－2e－＝Cu2＋阴极（纯铜）：Cu2＋＋2e－＝Cu二）电解原理的应用1、铜的电解精炼（1）电

8、解法精炼铜的装置（如图）（2）电解法精炼铜的化学原理阳极（粗铜）：Cu－2e－＝Cu2＋阴极（纯铜）：Cu2＋＋2e－＝Cu说明：①以铜为材料做的电极属于活性电极。在一般的电解条件下，活性阳极先于电解质溶液中的成分发生氧化反应。②粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子，如：Zn－2e－＝Zn2＋Ni－2e－＝Ni2＋但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不