新人教电解池.ppt

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1、第三节　电解池电解氯化铜(flash)一、电解原理1、电解原理实验现象:阴极石墨棒周围CuCl2溶液绿色变深，阳极石墨棒周围CuCl2溶液绿色变浅；阴极石墨棒上逐渐覆盖了一层红色固体，阳极石墨棒上有气泡放出，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为蓝色。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＋＋

2、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溶液的化学反应方程式：CuCl2=Cu＋Cl2↑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

3、必须是直流而不是交流。②熔融态的电解质也能被电解。2、电解池: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、两电极及电极反应阳极（与电源正极相连）：氧化反应阴极（与电源负极相连）：还原反应原电池与电解池的区别阴极阳极氯气铜实例电极反应浓度PH值复原CuCl2CuCl2Cu+Cl2↑电解阳极：2Cl--2e-=Cl2阴

4、极：Cu2++2e-=2Cu减小增大加CuCl2第一组：电解CuCl2阴极阳极氧气氢气阳极:4OH--4e-=2H2O+O2实例电极反应浓度PH值复原Na2SO4阴极:4H++4e-=2H2变大不变加Na2SO42H2O==2H2↑+O2↑通电第二组：电解Na2SO4第三组：电解NaCl阴极阳极氢气氯气实例电极反应浓度PH值复原NaCl阳极:2Cl--2e-=Cl2阴极:2H++2e-=H22NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑电解减小增大加HCl工作原理阴极阳极氧气铜实例电极反应浓度PH值复原C

5、uSO42CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4电解阴极：Cu2++2e-=Cu减小加CuO第四组：电解CuSO4阳极:4OH--4e-=2H2O+O2减小电解质溶液电解规律（惰性电极）阳极：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-ⅠⅢⅡⅣⅠ与Ⅲ区：电解本身型如CuCl2Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型如NaClⅡ与Ⅲ区：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区：电解水型如Na2SO4、H2SO4、NaOH阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na

6、+离子放电顺序：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阴极上放电的先后顺序是：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3+＞Cu2＋＞(H+)＞Fe2＋＞Zn2＋；阳极上放电的先后顺序是：活泼金属电极›S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－>(F－、NO3－、SO42-等)（惰性电极

7、）在溶液中存在Cu2+、CI-、H+、OH-四种离子，为何发生氧化还原反应的是Cu2+、CI-？电解质在水溶液中放电规律二、电解原理的应用1、氯碱工业（电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业）。电极反应式？阳极：2Cl-－2e-==Cl2↑阴极：2H++2e-==H2↑总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑食盐水中存在的离子：Na+、Cl-、H+、OH-离子放电顺序：阳离子H+＞Na+阴离子Cl-＞OH-电极反应：阳极氧化反应阴极还原反应二、电解原理的应用2、电镀（在某些金属表面镀上一

8、薄层其他金属或合金的方法）电镀铜原理铜片待镀件硫酸铜溶液阳极：镀层金属阴极：待镀金属制品电镀液：含有镀层金属的电解质阳极：镀层金属（纯铜板）阴极：待镀金属制品电镀液：含有镀层金属的电解质（硫酸铜溶液）电镀铜电镀应用于铜的电解精练电极反应式阴极（纯铜）:Cu2++2e-=Cu(还原反应)阳极（粗铜）:Cu-2e-=Cu2+(氧化反应)杂质：Zn-2e-=Zn2+Ni-2e-=Ni2+阳极泥:相对不活泼的金属以单质的