《电解原理及其应用》上课.ppt

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1、电解原理及其应用阴极阳极CuCl2一、电解原理1．电解原理使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。CuCl2＝Cu2+＋2Cl-阴极：Cu2+＋2e-＝Cu(还原反应)阳极：2Cl--2e-＝Cl2↑(氧化反应)总方程式：CuCl2===Cu+Cl2↑电解电解质溶液在导电过程中有新物质产生，是化学变化。2．电解池的两极电解池的两极是由与之相连的电源电极决定的。阴极：与电源负极相连的电极。(发生还原反应)阳极：与电源正极相连的电极。(发生氧化反应)3．电解池中的

2、电子的移动方向电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(被还原)电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极→电源正极4.电解质导电实质：电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与，如果溶液中的离子不参加反应，电路就不能沟通，所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。电源负极电解池阴极通过电解质溶液中离子定向移动电子本身不能通过电解质溶液电解池阳极电源正极电　离电　解条件过程电解质电离成为自由移动的离子例：CuCl2=Cu2++2Cl-阴阳离子定向移动，在两极上失得电子成为原子或分子。如：CuCl2==Cu+Cl2特点只产生自由移动的

3、离子发生氧化还原反应生成了新物质联系电解必须建立在电离的基础上↑通电电解质溶于水或受热融化状态电解质电离后，再通直流电电解池与原电池有哪些异同①两电极接直流电源②电解质溶液③形成闭合回路①活泼性不同的两电极②电解质溶液③形成闭合回路④自发反应形成条件将电能转变成化学能的装置将化学能转变成电能的装置定义装置实例电解池原电池装置电解池与原电池有哪些异同(续)电源负极→电解池阴极电解池阳极→电源正极电子流向阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，溶

4、液中的阳离子得电子电极反应阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）电极名称电解池原电池装置负极正极导线分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物阴阳两极附近有哪些离子在上述分析过程中，我们始终回避了一个重要的问题——水的电离。CuCl2溶液中存在的离子有Cu2+、Cl-、OH-、H+，为什么电解时，只有Cu2+和Cl-放电呢？这要涉及到离子的放电顺序问题。4．离子的放电顺序——即各种离子得失电子的能力顺序用惰性电极电解时：阳离子：Ag+＞H

5、g2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+浓度大＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+（＞H+浓度小）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根说明：1.电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。2.若阳极材料是活性电极（Pt、Au除外），则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中阴离子不能放电。用惰性电极电解下列物质的溶液，填表并写出电极反应电解质溶液中离子阴极产物阳极产物电解过程溶液PH值H2SO4HClNaOHNaClK

6、2SO4CuCl2CuSO4H+OH-SO42-H+OH-Cl-Na+H+OH-Na+Cl-H+OH-K+SO42-H+OH-Cu2+Cl-H+OH-Cu2+SO42-H+OH-H2O2H2Cl2H2O2H2Cl2H2O2CuCl2CuO2减小增大增大增大不变增大减小用惰性电极电解规律总结1．分解电解质型：电解无氧酸或无氧酸的不活泼金属盐溶液时。如：HCl、HBr、CuCl2（HF除外）2．电解水型：电解强碱、含氧酸或含氧酸的活泼金属盐溶液。如H2SO4、NaNO3、KOH、HF3.放氧生酸型：电解不活泼金属的含氧酸盐溶液，生成金

7、属、含氧酸和氧气。如CuSO4、AgNO3阴极：2Cu2++4e-=2Cu阳极：4OH-－4e-=O2+2H2O总方程式：2CuSO4+2H2O=2Cu+O2+2H2SO44.放氢生碱型：电解活泼金属的无氧酸盐溶液，生成氢气、碱和非金属单质。如NaCl、Na2S、MgBr2PH值的变化：只放氢,PH升;只放氧,PH降;放氢放氧浓度增。1、写出电极反应式Cu（Ⅰ）。Cu（Ⅱ）。2、写出直流电源的电极名称a:,b:.2H＋＋2e-＝H2↑Cu-2e-＝Cu2+Cu＋H2SO4CuSO4＋H2电解负极正极直流电源Cu（Ⅰ）Cu（Ⅱ）ab

8、稀硫酸溶液练习：用石墨作电极，分别电解下列溶液，完成下表电解饱和食盐水实验石墨石墨饱和NaCl溶液以惰性材料作电极，电解滴有几滴酚酞的饱和食盐水，并以湿润的淀粉KI试纸检验阳极产物，推测有何实验现象。二、电解原理的应用——1.氯碱工业电解饱和食盐水