1、電解原理及應用ppt第1頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五思考回憶1、電解質是指在_ _ _能夠導電的化合物。2、電離是指電解質在_或_狀態下離解成_的過程。3、原電池是_ _ 的裝置 。4、寫出下列物質的電離方程式 CuCl2 H2O NaHSO4 CH3COONH4 水溶液或熔融狀態下水溶液熔融自由移動離子把化學能轉化為電能第2頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五一、電解原理演示試驗實驗微觀解釋結論：電解質通電前在水溶液中自由移動的陰、陽離子作_運動；在外電源的作用下（直流電)，改作_移動而導電。在導電的同時，在陽、陰兩極發生氧化還原反應，即被電解

2、，電離是_的前前提。 自由定向電解第3頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五第4頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五直流電源電極電解質電極反應陰極:陽極:總反應:Cu2+ClClCu2+ + 2e Cu2Cl2e Cl2 Cu2+ + 2Cl電解CuCl2（還原反應）（氧化反應）電解被還原得e失e被氧化（放出Cl2） （析出Cu）電解氯化銅原理CuCl2 Cu2+2ClII陰極陽極ee正極負極電 源Cu +Cl2Cu +Cl2（氧化還原反應）第5頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五1、電解原理在外加直流電源的作用下，電解質的陰陽離子在陰

3、陽兩極發生氧化還原反應的過程，叫電解。電流是發生氧化還原反應的根源、動力。陰陽離子在做定向運動導電的同時，也就在兩極發生了氧化還原反應，生成了新物質；而金屬導電是由自由電子的定向運動形成，無反應發生，無新物質生成，兩者有本質區別。明 確第6頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五定義：把電能轉化為化學能的裝置。組成：兩個電極、電解質溶液、直流電源電極陽極：與外電源正極相連的電極，出電子，氧化反應。陰極：與外電源負極相連的電極，進電子，還原反應。惰性電極：C、Pt、Au等，不論做陰極、陽極，本身都不反應?；顫婋姌O：Fe、Cu、Ag等,做陰極本身不反應,做陽極，本身被氧化溶解。電

4、解 池電極材料2、第7頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五3、構成電解池的條件：直流電源；與電源負極相連的電極為陰極與電源正極相連的電極為陽極電極電解質溶液或熔融電解質； 形成閉合的回路第8頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五思考：氯化銅溶液中有四種離子Cu 2+ H+ Cl- OH-,為什么是銅離子和氯離子先反應，而不是H+ 和OH- ？第9頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五重點要判斷電極反應的產物，必須掌握離子的放電順序。陰離子失去電子而陽離子得到電子的過程叫放電。第10頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五離

5、子放電順序：陰離子失去電子而陽離子得到電子的過程叫放電。溶液中陰離子的放電順序（由難到易）是：S 2-SO32-I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-(等含氧酸根離子）F-Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca+K+注：當離子濃度相差較大時，放電順序要發生變化，相同時按H+,不同時按（H+）陽離子在陰極上放電順序是：陽極：陰極: 用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時：第11頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五【習題1】寫出用石墨作電極電解下列溶液的電極反應式和化學方程式（1）：CuCl2 （2）：Na2SO4（3）

6、：CuSO4（4）：NaCl第12頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五第13頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五2. 陰極：陽離子的放電順序：Ag+Fe3+Hg2+Cu2+H+（濃度大）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+（濃度?。?Al3+Mg2+Na+ Ca2+K+電解時電極產物的判斷1. 陽極：陰離子放電的順序：S2-I-Br-Cl-OH-非還原性含氧酸根F-第14頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五【變式1】 以H+、K+、Cu2+、Cl-、NO3-五種離子恰當地組成電解質，按下列要求進行電解。（1）以碳棒為電極，使電解質質量

7、減少，水量不變進行電解，則可采用的電解質是 （2）以鉑片為電極，使電解質質量不變，水量減少進行電解，則可采用的電解質是 （3）以碳棒為陽極，鐵棒為陰極，使電解質和水量都減少進行電解，則可采用的電解質是 HCl、 CuCl2KNO3、 HNO3Cu(NO3)2 、 KCl第15頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五規律第四類：放氫生堿型： NaCl 活潑金屬的無氧酸鹽第二類: 電解水型： Na2SO4 含氧酸、強堿、活潑金屬含氧酸鹽第一類：自身分解型： CuCl2 無氧酸、不活潑金屬無氧酸鹽第三類：放氧生酸型： CuSO4 不活潑金屬的含氧酸鹽第16頁，共35頁，2022年，5

8、月20日，7點32分，星期五電解原理的應用1氯堿工業第17頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五離子交換膜法制燒堿+ -精制飽和食鹽水水(含少量NaOH)Cl2 H2NaOH溶液淡鹽水Na+含有某些含氧酸根雜質的氯化鈉，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內裝有陽離子交換膜（只允許陽離子通過），其工作原理如圖所示。該電解槽的陽極反應式是 。 通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因 除去雜質后氫氧化鈉溶液從液體出口 （填寫“A”或“B”）導出。2Cl- 2e- = Cl2放電，促進水的電離，OH-濃度增大【習題2】陽離子交換膜的作用防止Cl2與 NaOH 和 H2反應AB第

9、18頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五將裝置（A）中的惰性電極換成兩種活性電極時如裝置（B），寫出裝置（B）的電極反應式。石墨 石墨 純銅 鐵CuSO4溶液CuSO4溶液(A) (B)【習題3】第19頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五電鍍1.定義：電鍍是應用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法。2.目的：電鍍的目的主要是使金屬增強抗腐蝕能力、增加美觀和表面硬度。李紳假金只用真金鍍，若是真金不鍍金答章孝標第20頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五電解原理的應用2電鍍第21頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32

10、分，星期五第22頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五純銅 鐵 粗銅 純銅CuSO4溶液CuSO4溶液(B) (C)【習題4】如果把電鍍銅時的裝置B換成C，寫出電極反應式，粗銅的成份（ Zn Fe Ni Cu Ag Au ）第23頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五CuSO4 溶液純銅粗銅陽極： Zn -2e- = Zn2+Fe -2e- = Fe2+Ni -2e- = Ni2+ Zn Fe Ni CuAg Au 陰極:陽極泥Cu -2e- = Cu2+Cu2+ + 2e- = Cu電解原理的應用3電解精煉粗銅的成份（ Zn Fe Ni Cu Ag Au

11、）思考：CuSO4溶液濃度變化?第24頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五冶煉活潑金屬 K Al 電解（工業制取鈉）2NaCl (熔融) = 2Na + Cl2（工業制取鎂） MgCl2 (熔融) =電解Mg + Cl2（工業制取鋁） Al2O3 (熔融) = 電解冰晶石2 4Al + 3O2電解原理的應用4電冶金寫出工業上制備鈉、鎂、鋁的化學方程式第25頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五水燃料與能源 一：燃料電池發電 二：電解池加水 三：電解水 四：氫氧混合燃燒 【科技應用】第26頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五原電池電解池定

12、義形成條件工作原理原理應用化學能電能電能化學能負極：氧化反應正極：還原反應陽極：氧化反應陰極：還原反應活潑性不同兩個的電極電解質溶液閉合回路自發的氧化還原反應電解質溶液閉合回路非自發的氧化還原反應小結：橫向比較兩個能導電的電極直流電源制作化學電源,金屬防護氯堿工業、電鍍、電冶金、電解精煉、金屬防護第27頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五 以H+、K+、Cu2+、Cl-、NO3-五種離子恰當地組成電解質，按下列要求進行電解。（1）以鉑片為電極，溶液中加入酚酞，陰極區顏色變紅的是 （2）以鉑片為電極，溶液中加入酚酞，陰極區PH增大的是（3）以碳棒為電極，電解CuSO4，通電一

13、段時間后,恢復到原來的狀況，可以將溶液加入什么物質KCl、 KNO3CuO、 CuCO3【能力訓練1】KCl、KNO3 、 HCl、HNO3第28頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五【能力訓練2】 用惰性電極電解含有0.1mol CuCl2和0.1mol NaBr混合溶液，電路中共0.4 mol 電子轉移，試寫出電極反應式并分析各階段電解的物質是什么？定性分析與定量分析結合解法指導 定性：陽離子放電順序：Cu2+H+Na+ 陰離子放電順序：Br-Cl-OH-定量：當電路中通過0.1mol電子時： 電解0.05molCuBr2 繼續通過0.1mol電子時： 電解0.05mol

14、CuCl2 再通過0.1mol電子時： 電解0.1molNaCl 最后通過0.1mol電子時：電解0.05molH2O第29頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五以等質量的鉑棒和銅棒做電極，電解硫酸銅溶液，通電一段時間后，其中一極質量增加了a g,此時兩極的質量差為( )A.只能為a gB.只能為2a gC.可能為a g，也可能為2a gD.只可能為a /2 gC【能力訓練3】第30頁，共35頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（已知：氧化性Fe2Ni2Cu2）( )A 陽極發生還原反應，其電極反應式：Ni22eNiB 電解過程中，陽極質量的減少與陰極質量的增加相等C 電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2和Zn2D 電解后，電解槽底部的陽極泥中