高二化学选修4 电解原理及其应用 课件.ppt

专题1 化学反应与能量变化 第二单元 化学能与电能的转化 1 2 3电解池的工作原理及应用 第一课时 练习 分析下图 哪些是原电池 哪些是电解池 1 3 5 6 7 一 电解池 1 电解 在直流电的作用下 在两极上分别发生氧化反应和还原反应的过程 2 电解池 将电能转化为化学能的装置 知识回顾 3 形成电解池的条件 与电源相连的两个电极 电解质溶液或熔融电解质 形成闭合回路 与电源负极相连的电极 2 电极 与电源正极相连的电极 阴极 阳极 3 电极反应 阴极 阳极 4 电池反应 1 电路 外电路 内电路 电子流向 电流方向 阴离子 阳离子 二 电解原理 氧化反应 还原反应 向阳极移动 向阴极移动 1 工作原理 2 用惰性 石墨 电极电解熔融氯化钠 通电前 na cl 在 运动 通电后 na 向 极 与电源 相连 移动 cl 向 极 与电源 相连 移动 电子从电源负极流向 极 电极反应为 发生 反应 电子从电解池阳极流向 极 电极反应为 发生 反应 总反应为 阴 无规则自由 负极 阳 正极 电解池阴 2nacl2na cl2 氧化 还原 电源正 2na 2e 2na 2cl 2e cl2 用惰性 石墨 电极电解熔融的氯化钠 现象 阳极 有气泡 有刺激性气味 并能使湿润的ki 淀粉试纸变蓝 cl2 阴极 有银白色金属析出 阴极 阳极 氯气 钠 熔融nacl 3 下面以石墨为电极电解氯化铜溶液为例来分析 思考 为何当一个电极存在多种可能的放电离子时 不是大家共同放电 而是只有一种离子放电 放电能力与什么因素有关 阴极 电子 发生 反应 离子 越强 反应越容易 常见阳离子放电顺序 ag fe3 cu2 h fe2 zn2 al3 mg2 na 阳极 电子 发生 反应 离子 越强 反应越容易 当阳极为惰性电极 石墨 铂 金 时 常见阴离子放电顺序 s2 i br cl oh 含氧酸根 f 得 还原 氧化性 失 氧化 还原性 4 常见离子放电顺序 想一想 若以铜为阳极 铁为阴极 电解氯化铜溶液 情况又如何 阳极 cu 2e cu2 阴极 cu2 2e cu 阴极 得电子 发生还原反应 离子氧化性越强 反应越容易 常见阳离子放电顺序 ag fe3 cu2 h fe2 zn2 al3 mg2 na 阳极 失电子 发生氧化反应 离子还原性越强 反应越容易 当阳极为惰性电极 石墨 铂 金 时 常见阴离子放电顺序 s2 i br cl oh 含氧酸根 f 当阳极为金属电极 除铂 金 时 金属电极优先放电 练习 以惰性电极电解下列溶液 请写出电极反应及电解反应 1 硫酸溶液 氢氧化钠溶液 硫酸钠溶液 2 盐酸 氯化铜溶液 3 氯化钠溶液 氯化钾溶液 4 硫酸铜溶液 硝酸银溶液 5 电解规律 用惰性电极电解时 电解水型 如电解h2so4 hno3 naoh na2so4等溶液时其电极反应式为 电解后溶液中溶质的质量分数增大 若要恢复原来的浓度 只需加入一定量的水即可 ph变化阳极 阴极 溶液 5 电解规律 用惰性电极电解时 电解电解质型 即本身被电解 如电解盐酸 cucl2溶液等时 电解后溶液中溶质的质量分数减小 若要恢复原来的组成和浓度 需加入一定量的溶质 通入一定量的hcl气体 电解盐酸 ph变化阴极 溶液 5 电解规律 用惰性电极电解时 电解电解质 水型 如电解cuso4溶液 agno3溶液等 放氧生酸型 电解后原溶液中溶质的质量分数减小 若要恢复原来的组成和浓度 需加入一定量金属氧化物 电解cuso4溶液 ph变化阳极 溶液 5 电解规律 用惰性电极电解时 电解电解质 水型 如电解nacl溶等 放氢生碱型 电解后原溶液中溶质的质量分数减小 若要恢复原来的组成和浓度 需通入一定量的hcl ph变化阴极 溶液 1 右图中x y分别是直流电源的两极 通电后发现a极板质量增加 b极板处有无色无臭气体放出 符合这一情况的 a 练习 2 用两支惰性电极插入500mlagno3溶液中 通电电解 当电解液的ph值从6 0变为3 0时 设电解时阴极没有氢气析出 且电解液在电解前后体积变化可以忽略 电极上析出银的质量大约是 a 27mgb 54mgc 108mgd 216mg答案 b 1 以石墨为电极电解饱和食盐水 2nacl 2h2o2naoh cl2 h2 已知其电解反应为 请根据方程式分析哪些离子在电极上发生反应 在工业生产中 用阳离子交换膜将阴极区与阳极区隔开 使阴极区的oh 不能进入阳极区 为什么要这么做 二 电解原理的应用 2 电镀 阳极 阳极 镀层金属 电镀液 含有镀层金属离子的电解质 阴极 待镀金属制品 cu 2e cu2 阴极 cu2 2e cu 思考 电解质溶液的浓度如何变化 精铜电极 粗铜 含铁银 电极 电解cuso4 cuso4的浓度是否改变 为什么 3 电解精制铜 cu 2e cu2 阳极 fe 2e fe2 阳极泥 银 阴极 cu2 2e cu 4 冶炼金属 1 电解熔融状态的氯化钠 阳极 2cl 2e cl2 阴极 2na 2e 2na 总反应式 2 冶炼铝 阳极 阴极 总反应式 6o2 12e 3o2 4al3 12e 4al 3 冶炼镁 思考 1 为什么不电解熔融的alcl3 2 工业上制金属镁是电解氧化镁还是电解熔融的氯化镁 电能转化为化学能 阳极 接电源正极 阴极 接电源负极 阴离子向阳极迁移阳离子向阴极迁移 化学能转化为电能 负极 正极 阴离子向负极迁移阳离子向正极迁移 都是氧化还原反应 1 写出下列装置的电极反应 并标明氧化反应 还原反应 a b d c 练习 2 在标准状况下 用铂电极电解cuso4溶液 当阴极产生6 4g铜时 阳极放出的气体是 a 1 12lh2b 1 12lo2c 2 24lh2d 2 24lo2 b 3 在铜的精炼过程中 下列说法错误的是 a 阳极是粗铜 其中的锌 银等杂质均失电子被氧化b 阴极上首先析出铜c 粗铜不断溶解d 电解溶液为硫酸铜溶液 a 4 在外界提供相同电量的条件下 cu2 或ag 分别按cu2 2e cu和ag e ag在电极上放电 其析出铜的的质量为1 92g 则析出