电解池PPT(1)

电解液变 化 溶液浓度不变 溶液浓度基本不变
4.冶炼金属 利用电解熔融的金属氧化物、氯化物或氢氧化 物冶炼活泼金属，如钠、镁、钙、铝。 如电解熔融氯化钠 通电前，氯化钠在高温下熔融发生电离： NaCl===Na＋＋Cl－， 通直流电后： 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2Na＋＋2e－===2Na 总反应方程式：2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑
【解析】电解质溶液导电时，溶液中的阴阳离子分别 向阳极和阴极移动，在两个电极上得失电子，发生氧 化还原，所以电解质溶液的导电过程就是电解过程， 此时电源提供电能，把不能自发进行的氧化还原反应 转变成现实。金属的导电只是自由电子的定向移动， 不存在电子得失，没有新物质产生，是一种物理过程。
【思考题】(1)电解时电子通过电解质溶液吗？ (2)电解质溶液导电时，一定会有化学反应发生吗？
4．阴、阳极反应的判断：根据放电顺序(优先放电 原则) 阳极放电顺序：活泼电极>S2－(S)>I－(I2)>Br－ (Br2)>Cl－(Cl2)>OH－(O2)>含氧酸根离子>F－>惰性 电极。 说明：活泼电极指包括Ag之前的金属；惰性电极 (Pt、Au、石墨)。 阴极放电顺序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋(Fe2＋)>Cu2＋ >H＋(酸)>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋ >Mg2＋>Ca2＋>K＋。
电镀铜与电解精炼铜比较
电镀铜 能量转换 电解精炼铜
将电能转变为化学能
阳极材料
阴极材料 电解液 通 电 后
Fra Baidu bibliotek
精铜
待镀金属 CuSO4
粗铜
精铜 CuSO4 Cu－2e－===Cu2＋ Zn－2e－===Zn2＋等
阳极反应 Cu－2e－===Cu2＋
阴极反应 Cu2＋＋2e－===Cu Cu2＋＋2e－===Cu
一、电解原理 1．电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而 在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。 电解池(槽)：把电能转变为化学能的装置叫电解池 ( 槽) 。 2．组成电解池的三个基本条件 ①直流电源； ②两个电极：阳极和阴极，阳极又分活性或非活性； ③电解质溶液(或熔融电解质)。
3．阴、阳极的判断 阴极：与直流电源负极相连，得到电子，发生还原 反应； 阳极：与直流电源正极相连，失去电子，发生氧化 反应。
3．电解精炼铜 用火法冶金炼出的铜是粗铜，常含有Zn、Fe、 Ni、Ag、Au、C等。电解时，粗铜与直流电源的 正极相连，作阳极，阳极的主要反应为Cu－2e－ ===Cu2＋，相伴随的反应有：Zn－2e－===Zn2＋、 Fe－2e－===Fe2＋等。用纯铜片接直流电源的负极， 作阴极，阴极的反应为Cu2＋＋2e－===Cu，用 CuSO4溶液作电解液。比铜活泼的杂质，如：Zn、 Fe、Ni被氧化，以离子的形式进入溶液，留在电 解液中；比铜活泼性差的杂质，在阳极铜溶解后， C、Ag、Au沉积在电解槽底部形成阳极泥。
二、电解原理的应用 1．电解饱和食盐水又称氯碱工业， 阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑ 电解的化学方程式为 2NaCl＋2H2O === 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 可制烧碱、氯气和氢气，烧碱、氯气是重要的化工原料， 电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。 2．电镀 定义：应用电解的原理在某些金属的表面镀上一薄层其 他金属或合金的方法。 设计：待镀金属制品作阴极；镀层金属作阳极；含有镀 层金属离子的溶液作电镀液。
说明： ①阴极放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料 无关； ②Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋在水溶液中不 放电； ③Pb2＋、Sn2＋、Ni2＋、Fe2＋、Zn2＋当浓度较大时， 先于H＋放电。
5．用惰性电极电解时，电解对象与电解产物与离子 放电顺序的关系 阴离子放电顺序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根 Ⅰ Ⅱ － >F 阳离子放电顺序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋>Zn2＋ Ⅲ >H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋ Ⅳ 电解质溶液电解规律 Ⅰ与Ⅲ区、Ⅰ区与H＋：电解电解质型；Ⅰ与Ⅳ区： 放氢生碱型；Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型；Ⅱ与Ⅳ区、 Ⅱ区与H＋：电解水型。
6．用惰性电极电解电解质溶液时各种变化情况简析
类型 实例
NaOH等强碱 H2SO4等含氧 酸 Na2SO4活泼金 属的含氧酸盐 HCl等无氧酸 (HF除外) CuCl2等 不活泼金属的 无氧酸盐(氟化 物除外) 浓度 变化 增大 增大 增大 减小 pH(不考虑盐水解) 阳极 阴极 总 减小 增大 增大 减小 减小 不变 增大 增大 增大 减小 不变 增大 复原需 加物质 水 水 水 氯化氢
【解析】(1)电解质溶液通电电解时，在外电路中 有电流(电子)通过，而溶液中是依靠离子定向移动 ，形成了闭合电路。 (2)一定有化学反应发生，因为在电解池的两极发 生了氧化还原反应，有电子转移，生成了新物质， 所以一定有化学反应发生。
电解 水型
分解 电解 质型
减小
不变
不变
不变
氯化铜
类型
实例
浓度 变化
pH(不考虑盐水解)
阳极
不变
阴极
增大
总
增大
复原需 加物质
NaCl，活泼金 生成 放H2生 属的无氧酸盐 新电 碱型 (氟化物除外) 解质 CuSO4，不活 生成 放O2生 泼金属的含氧 新电 酸型 酸盐 解质
氯化氢
减小
不变
减小
氧化铜
【基础题一】 (湖南同升湖实验学校2010届高三第 一次月考)用石墨电极电解NaBr水溶液时，下列叙 述不正确的是( B ) A．电解时在阳极得到Br2，在阴极得到NaOH和H2 B．若在阳极附近的溶液中滴入淀粉溶液，溶液呈 蓝色 C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液变 红色 D．若取阳极附近的溶液少量于试管中，滴入少量 苯，振荡静置后上层溶液呈橙红色
【基础题二】能用电解原理说明的问题是( D ) ①电解是电能转变成化学能； ②电解是把化学能转变为电能； ③电解质溶液的导电是化学变化，金属的导电是物 理变化； ④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理 可以实现； ⑤任何溶液被电解时必然会导致氧化还原反应的发 生 A．①②③④ B．②③⑤ C．③④ D．①③④⑤