电解池的工作原理与应用(.ppt

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1、一、电解池自我诊断1.如图为以惰性电极进行电解：基础盘点第3讲电解池的工作原理及应用金属的腐蚀与防护（1）写出A、B、C、D各电极上的电极方程式：1A.，B.，C.，D.。（2）在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量之比为。2答案（1）Cu2++2e-Cu2Cl--2e-Cl2↑2Ag++2e-2Ag4OH--4e-2H2O+O2↑（2）2∶2∶4∶1解析该题在串联的条件下进行电解。A、B、C、D分别发生如下反应：Cu2++2e-Cu；2Cl--2e-Cl2↑；2Ag++2e-2Ag；4OH--4e-2H2O+O2↑。由得失电子守恒可知在四个电极依次析出物质的物质的量之比为

2、n（Cu）∶n(Cl2)∶n(Ag)∶n(O2)=2∶2∶4∶1。3基础回归1.电解原理：使电流通过电解质溶液（或熔融的电解质）而在引起的过程。2.电解池（也叫电解槽）：把转变为的装置。3.电解池的组成和工作原理（电解CuCl2溶液）阴、阳两极氧化还原反应电能化学能阴极阳极氧化反应还原反应Cu2++2e-Cu2Cl--2e-Cl2↑4二、电解原理的应用自我诊断2.电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：5（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞溶液,

3、则①电解池中X电极上的电极反应式为，在X电极附近观察到的现象是。②Y电极上的电极反应式为，检验该电极反应产物的方法是。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则①X电极的材料是，电极反应式为。②Y电极的材料是，电极反应式为。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）6解析（1）用惰性电极电解饱和食盐水时,阳极反应2Cl--2e-Cl2↑;阴极反应H++2e-H2↑。与电源正极相连的为阳极，反之为阴极。所以X为阴极，Y为阳极。X极在反应过程中消耗了H2O电离出的H+，溶液呈碱性,加入酚酞溶液变成红色;Y极产生Cl2，能使湿润的淀粉-KI试纸变成蓝色。（2）电解精炼Cu时

4、，用含杂质的Cu为阳极，纯Cu为阴极。反应过程中阳极上Cu以及比Cu活泼的金属失去电子，成为离子，进入溶液，活泼性比Cu差的金属形成阳极泥；在阴极只有Cu2+能得电子成为单质,其他较活泼金属对应的离子不能得电子。7根据装置图，X为阴极，Y为阳极。所以，X电极的材料是纯铜，电极反应式为Cu2++2e-Cu；Y电极材料是粗铜,电极反应式为Cu-2e-Cu2+。答案（1）①2H++2e-H2↑放出气体，溶液变红②2Cl--2e-Cl2↑把湿润的淀粉-KI试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色（2）①纯铜Cu2++2e-Cu②粗铜Cu-2e-Cu2+8基础回归1.电解饱和食盐水①电极反应阳极反应

5、式：（反应)阴极反应式：（反应）②总反应方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑离子反应方程式:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑③应用：氯碱工业制、和。2Cl--2e-Cl2↑2H++2e-H2↑氧化还原烧碱氯气氢气92.电镀铜或电解精炼铜（1）两极材料：待镀金属或精铜作极，镀层金属或粗铜作极。（2）电极反应：阳极：；阴极：。（3）电解质溶液：CuSO4溶液。3.电解冶炼钠（电解熔融NaCl）（1）电极反应：阳极：；阴极：。（2）总反应方程式：。（3）应用：冶炼等活泼金属。阴阳Cu-2e-Cu2+Cu2++2e-Cu2Cl--2e-Cl2↑2Na++2

6、e-2Na2NaCl(熔解)2Na+Cl2↑Na、Mg、Al、Ca10粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种金属杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，金属活动性位于铜之前的金属杂质，如Zn、Fe、Ni等也会同时失去电子，但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不能在阴极析出，而只能以离子的形式留在电解液里；金属活动性位于铜之后的银、金等杂质，因为失去电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，所以当阳极的铜等失去电子变成阳离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥。指点迷津11A.②①③④⑤⑥B.⑤④③①②⑥C.⑤④②①③⑥D.⑤③②④①⑥三、金属的

7、腐蚀与防护自我诊断3.如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（）12解析①是Fe为负极，杂质碳为正极的原电池腐蚀,是铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢。其电极反应式为：负极Fe-2e-Fe2+,正极2H2O+O2+4e-4OH-。②③④均为原电池装置，③中Fe为正极，被保护；②④中Fe为负极,均被腐蚀。但Fe和Cu的金属活泼性差别大于Fe和Sn的，故Fe—Cu原电池中Fe被腐蚀较快。⑤是Fe接电源正极作阳极，Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀，加快了Fe的腐蚀。⑥是Fe接电源