选修4电化学基础-电解池课件

第三节电解池第四章电化学基础第三节电解池第四章电化学基础1一、电解原理（以电解氯化钠为例）实验：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：有金属钠析出阴极阳极氯气钠熔融NaCl一、电解原理（以电解氯化钠为例）实验：用惰性（石墨）电极电解2☆实验分析：通电前：分析熔融电解质中的离子情况

阳离子：Na+

阴离子：Cl-

做无规则运动通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称：

阳极（接电源正极）阴极（接电源负极）与电极材料无关（2）判断电极产物并书写电极反应:

阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电

阳极：2Cl--2e-=Cl2↑

氧化反应

阴极：2Na++2e-=2Na

还原反应

总式：

2NaCl2Na+Cl2↑通电☆实验分析：通电前：分析熔融电解质中的离子情况通电后：（必须3电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。电解池:借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。★构成条件:(1)外加直流电源

(2)与电源相连的两个电极：

接电源正极的为阳极，发生氧化反应接电源负极的为阴极，发生还原反应

(3)电解质溶液或熔化的电解质

电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程4电子的流向:

电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）离子定向移动的方向:

阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动.惰性电极与活性电极：

惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可以参与电极反应电子的流向:电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极5

电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可以在电解质溶液中进行。以电解氯化铜为例实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液现象：

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：碳棒上有一层红色的铜析出阴极阳极氯气铜CuCl2溶液电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可以在电解质溶6实验分析：通电前：分析电解质溶液中的离子情况

阳离子：H+、Cu2+

阴离子：OH-、Cl-

做无规则运动通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称：

阳极（接电源正极）

阴极（接电源负极）

与电极材料无关

实验分析：通电前：分析电解质溶液中的离子情况通电后：（必须直7（3）判断电极产物并书写电极反应:

阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电

阳极：2Cl--2e-=Cl2↑氧化反应

阴极：Cu2++2e-=Cu还原反应

总式：（2）判断离子的放电顺序：

阳离子：Cu2+>H+

阴离子：Cl->OH-（4）分析电解质溶液的变化情况：

CuCl2溶液浓度降低

CuCl2Cu+Cl2↑电解（3）判断电极产物并书写电极反应:（2）判断离子的放电顺序：8★离子放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。

①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。

②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：S

2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

->NO3-、SO42-(等含氧酸根离子）>F-Ag+>Fe3+

>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+,不同时按（H+）

无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：阳极：阴极:★离子放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。9★电解规律阴极阳极氯气铜实例电极反应

浓度PH值复原CuCl2

阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：Cu2++2e-=2Cu↓减小减小CuCl2CuCl2溶液

CuCl2Cu+Cl2↑电解1、电解电解质型★电解规律阴极阳极氯铜实例电极反应10阳极阴极氧气氢气实例电极反应

浓度PH值复原Na2SO4

阳极:4OH--4e-

=

2H2O+O2↑阴极:

4H++4e-=2H2↑变大不变

加H2ONa2SO4溶液2H2O2H2↑

+O2↑电解2、电解水型阳极阴极氧气氢实例电极反应11阳极阴极氯气氢气实例电极反应

浓度PH值复原NaCl

阳极:2Cl--2e-=Cl2↑

阴极:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑

+Cl2↑电解减小增大

加HClNaCl溶液3、放氢生碱型阳极阴极氯气氢实例电极反应12实例电极反应浓度PH值复原CuSO4阳极阴极氧气铜阳极:4OH--4e-=

2H2O+O2↑阴极：Cu2++2e-=Cu减小减小

加CuOCuSO4溶液

2CuSO4+

2H2O2Cu+O2

↑+2H2SO4电解3、放氧生酸型实例电极反应浓度PH值复原阳极阴极氧铜阳极:4OH--13电解规律（惰性电极）小结

阳极：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅡⅢⅣⅠ与Ⅲ区：电解本身型如CuCl2

、HClⅠ与Ⅳ区：放氢生碱型如NaClⅡ与Ⅲ区：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区：电解水型如Na2SO4、H2SO4

、NaOH阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+电解规律（惰性电极）小结阳极：S2->I->B14（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe1.写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液PH值的变化。巩固练习（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3N152.如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确的是

A.P是电源的正极B.F极上发生的反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参加了反应D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变

B2.如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确163.在下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是A．X是正极，Y是负极B．X是负极，Y是正极C．CuSO4溶液的PH值逐渐减小D．CuSO4溶液的PH值不变

a

•XY•bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC3.在下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b174.用两支惰性电极插入50mLAgNO3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、216mgB4.用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中，B18第四章电化学基础二、电解原理的应用第四章电化学基础二、电解原理的应用19电解饱和食盐水反应原理

思考:（1）电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象?（2）怎样初步检验两极产物的生成?（3）结合教材，分析产生这种现象的原因。

在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。接通直流电源电解饱和食盐水反应原理

思考:在U型管里装入饱和食盐水201.电解食盐水现象：阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－KI溶液变蓝阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑总式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑(条件:通电)实验装置1.电解食盐水现象：阳极：2Cl--2e-=Cl2↑实验装21（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。（2）离子交换膜的作用：a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响氢氧化钠的产量。氯碱工业:离子交换膜法制烧碱（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽氯碱工业:离子交换膜法制22－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）离子交换膜

阳极金属钛网阴极碳钢网阳极室阴极室－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液23粗盐的成份：

泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜精制食盐水杂质的除去过程：粗盐水

含少量Ca2+.Mg2+精制盐水粗盐的成份：精制食盐水杂质的除去过程：粗盐水含少量Ca242.铜的电解精炼

一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。粗铜含杂质(ZnFeNiAgAu等)纯铜粗铜阳极：

Zn→Zn2+＋2e-Fe→Fe2+＋2e-

Ni

→Ni2+＋2e-Cu→Cu2+＋2e-

ZnFeNiCuAgAu阴极:

Cu2++2e-→Cu阳极泥问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？CuSO4溶液2.铜的电解精炼一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如253.电镀电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程，它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、铜、铬、镍等。电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程，铁片铜片硫酸铜溶液①电极：阳极——镀层金属或惰性电极阴极——待镀金属制品②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。

溶液中CuSO4的浓度保持不变或变小3.电镀电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属26阳极：6O2--12e-=3O2↑阴极：4Al3++12e-=4Al4.冶炼铝通电总式：2Al2O34Al+3O2↑原理:助熔剂：冰晶石（Na3AlF6

六氟合铝酸钠）阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3?阳极：6O2--12e-=3O2↑4.冶炼铝通电总式：27冶炼铝设备图阳极C电解质烟罩熔融态铝钢壳钢导电棒阴极C耐火材料冶炼铝设备图阳极C电解质烟罩熔融态铝钢壳钢导电棒阴极C耐火材28电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池电解精炼池电镀池定义形成条件电极名称电极反应将电能转变成化学能的装置。应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。①两电极接直流电源②电极插人电解质溶液③形成闭合回路①镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极②电镀液须含有镀层金属的离子阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阳极：镀层金属；阴极：镀件阳极：氧化反应阴极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极②电解质溶液须待提纯金属的离子阳极：不纯金属；阴极：纯金属阳极：氧化反应阴极：还原反应电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池电解精炼池电镀池定义形291.a、b哪一极为正极？2.若要给铁叉镀锌，

a极选用什么材料？选择何种溶液？3.若要给铁叉镀金，

a极选用什么材料？选择何种溶液？思考:e-1.a、b哪一极为正极？2.若要给铁叉镀锌，3.若要30金属性强弱的判断

已知①M+N2+=M2++N②Pt极电解相同浓度P和M的硫酸盐，阴极先析出M③N与E有导线相连放入E的硫酸盐溶液,电极反应：E2++2e-=E，N-2e-=N2+，则四种金属活泼性由强到弱为

答案：P>M>N>E金属性强弱的判断答案：P>M>N>E31工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO41.电解时,应以

作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH将会

,

2.阳极反应式为

,

3.总电解反应式为

.

2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2↑答案:Fe增大MnO42—_e-

=MnO4—工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO42K32

电解计算——电子守恒法例一：铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.解析：阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑

阴极Cu2++2e-=Cu↓2H++2e-=H2↑

阳极转移电子的物质的量为:0.5×4=2mol,消耗4OH-2mol,即产生H+2mol.

阴极生成0.5molH2,消耗H+1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/LpH=0

生成H2转移的电子:0.5×2=1mol,故还有1mole-

用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.电解计算——电子守恒法解析：阳极33O2～2Cu～4Ag～4H＋～2H2～2Cl2～4OH－计算关系式：例二：用石墨电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（）

A.1mol/LB.2mol/LC.3mol/LD.4mol/LA阳极O2为0.1mol，电子为0.4mol则H2为0.1mol，所以Cu为0.1mol，浓度为AO2～2Cu～4Ag～4H＋～2H2～2Cl2～4OH－计算34例三：某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x·nH2O，式量为242，将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰性电极进行电解。当有0.01mol电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重0.32g。求：①金属M的相对原子质量及x、n值；②电解溶液的pH（溶液体积仍为100mL）。Mx++xe-=M0.005mol0.01mol0.32g所以：x=2；M=64；n=3产生H+为0.01mol，pH=1例三：某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x·nH2O，式35

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

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362.根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：

Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是ABCD阳极石墨CuCuCu阴极石墨石墨FePt电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2OB2.根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：ABCD阳极373.德国人哈伯发明了合成氨技术而获得1918年诺贝尔化学奖，但该方法须在高温高压催化剂，否则难以自发进行。2000年希腊化学家斯佳在《科学》杂志上公布了他的新发明在常压下把氢气与氮气通入一加热到570℃的电解池（如图）氢氮在电极上合成氨，而且转化率高于哈伯法的五倍，达到80%.

该电解池采用了能传导某种离子（H+、Li+、F-、O2-

）的固体复合氧化物为电解质（简称SCY），吸附在SCY内外侧表面的金属钯多孔多晶薄膜为电极。写出上文中电解池的阴阳极反应式和电解池总反应式。固体复合氧化物3.德国人哈伯发明了合成氨技术而获得1918年诺贝尔化学奖，38答案：阳极：3H2→6H+＋6e－阴极：N2+6H++6e→2NH3通电电解反应

：N2+3H22NH3答案：通电电解反应：N2+3H22N394.在如下的装置中进行电解，并已知铁极的质量减小11.2克。（1）A是电源的

极（2）电解过程中，电路中通过

摩电子（3）Ag极的电极反应是

；析出物质是

克（4）Cu(a)的电极反应是

；（5）Cu(b)的电极反应是

。4.在如下的装置中进行电解，并已知铁极的质量减小11.2克。405.按照下图接通线路，反应一段时间后，回答下列问题（假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行）：（1）U型管内发生什么现象?写出有关反应的化学方程式（2）在Ab烧杯中发生什么现象（3）如果小烧杯中有0.508克碘析出，问大烧杯中，负极减轻多少克?5.按照下图接通线路，反应一段时间后，回答下列问题（假设所提416.按下图的装置进行电解实验：A极是铜锌合金，B极为纯铜，电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后，若A极恰好全部溶解，此时B极质量增加7.68克，溶液质量增加0.03克，则A合金中Cu、Zn原子个数比为

A4︰1B3︰1C2︰1D任意比6.按下图的装置进行电解实验：A极是铜锌合金，B极为纯铜，电42FeCu氯化铜溶液氯化铜溶液CuC氯化铜溶液CuC1、写出下列装置的电极反应，并标明氧化反应还原反应ABDCFeCu氯化钠溶液练习FeCu氯化铜溶液氯化铜溶液CuC氯化铜溶液CuC1、写出下43（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe2、写出下列装置的极反应，并判断A、B、C溶液PH值的变化。练习（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3N441、池型的判断有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余都是在原电池带动下的电解池。小结：一、原电池与电解池的比较及判断：3、电解池放电顺序的判断阳极放电：

1）惰性电极：则溶液中阴离子放电。

2）非惰性电极：电极材料首先失电子。阴极放电：电极材料受保护，溶液中阳离子放电。2、电极的判断原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。1、池型的判断有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池45第三节电解池第四章电化学基础第三节电解池第四章电化学基础46一、电解原理（以电解氯化钠为例）实验：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：有金属钠析出阴极阳极氯气钠熔融NaCl一、电解原理（以电解氯化钠为例）实验：用惰性（石墨）电极电解47☆实验分析：通电前：分析熔融电解质中的离子情况

阳离子：Na+

阴离子：Cl-

做无规则运动通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称：

阳极（接电源正极）阴极（接电源负极）与电极材料无关（2）判断电极产物并书写电极反应:

阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电

阳极：2Cl--2e-=Cl2↑

氧化反应

阴极：2Na++2e-=2Na

还原反应

总式：

2NaCl2Na+Cl2↑通电☆实验分析：通电前：分析熔融电解质中的离子情况通电后：（必须48电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。电解池:借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。★构成条件:(1)外加直流电源

(2)与电源相连的两个电极：

接电源正极的为阳极，发生氧化反应接电源负极的为阴极，发生还原反应

(3)电解质溶液或熔化的电解质

电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程49电子的流向:

电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。（注：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）离子定向移动的方向:

阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动.惰性电极与活性电极：

惰性电极(铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应活性电极（除铂、金外的金属）：既可以导电、又可以参与电极反应电子的流向:电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极50

电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可以在电解质溶液中进行。以电解氯化铜为例实验：用惰性（石墨）电极电解氯化铜溶液现象：

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：碳棒上有一层红色的铜析出阴极阳极氯气铜CuCl2溶液电解过程不仅可以在熔融电解质中进行，也可以在电解质溶51实验分析：通电前：分析电解质溶液中的离子情况

阳离子：H+、Cu2+

阴离子：OH-、Cl-

做无规则运动通电后：（必须直流电）（1）确定电极名称：

阳极（接电源正极）

阴极（接电源负极）

与电极材料无关

实验分析：通电前：分析电解质溶液中的离子情况通电后：（必须直52（3）判断电极产物并书写电极反应:

阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电

阳极：2Cl--2e-=Cl2↑氧化反应

阴极：Cu2++2e-=Cu还原反应

总式：（2）判断离子的放电顺序：

阳离子：Cu2+>H+

阴离子：Cl->OH-（4）分析电解质溶液的变化情况：

CuCl2溶液浓度降低

CuCl2Cu+Cl2↑电解（3）判断电极产物并书写电极反应:（2）判断离子的放电顺序：53★离子放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。

①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。

②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：S

2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

->NO3-、SO42-(等含氧酸根离子）>F-Ag+>Fe3+

>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+,不同时按（H+）

无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：阳极：阴极:★离子放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。54★电解规律阴极阳极氯气铜实例电极反应

浓度PH值复原CuCl2

阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：Cu2++2e-=2Cu↓减小减小CuCl2CuCl2溶液

CuCl2Cu+Cl2↑电解1、电解电解质型★电解规律阴极阳极氯铜实例电极反应55阳极阴极氧气氢气实例电极反应

浓度PH值复原Na2SO4

阳极:4OH--4e-

=

2H2O+O2↑阴极:

4H++4e-=2H2↑变大不变

加H2ONa2SO4溶液2H2O2H2↑

+O2↑电解2、电解水型阳极阴极氧气氢实例电极反应56阳极阴极氯气氢气实例电极反应

浓度PH值复原NaCl

阳极:2Cl--2e-=Cl2↑

阴极:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑

+Cl2↑电解减小增大

加HClNaCl溶液3、放氢生碱型阳极阴极氯气氢实例电极反应57实例电极反应浓度PH值复原CuSO4阳极阴极氧气铜阳极:4OH--4e-=

2H2O+O2↑阴极：Cu2++2e-=Cu减小减小

加CuOCuSO4溶液

2CuSO4+

2H2O2Cu+O2

↑+2H2SO4电解3、放氧生酸型实例电极反应浓度PH值复原阳极阴极氧铜阳极:4OH--58电解规律（惰性电极）小结

阳极：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅡⅢⅣⅠ与Ⅲ区：电解本身型如CuCl2

、HClⅠ与Ⅳ区：放氢生碱型如NaClⅡ与Ⅲ区：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区：电解水型如Na2SO4、H2SO4

、NaOH阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+电解规律（惰性电极）小结阳极：S2->I->B59（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe1.写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液PH值的变化。巩固练习（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3N602.如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确的是

A.P是电源的正极B.F极上发生的反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参加了反应D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变

B2.如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确613.在下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是A．X是正极，Y是负极B．X是负极，Y是正极C．CuSO4溶液的PH值逐渐减小D．CuSO4溶液的PH值不变

a

•XY•bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC3.在下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b624.用两支惰性电极插入50mLAgNO3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、216mgB4.用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中，B63第四章电化学基础二、电解原理的应用第四章电化学基础二、电解原理的应用64电解饱和食盐水反应原理

思考:（1）电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象?（2）怎样初步检验两极产物的生成?（3）结合教材，分析产生这种现象的原因。

在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。接通直流电源电解饱和食盐水反应原理

思考:在U型管里装入饱和食盐水651.电解食盐水现象：阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－KI溶液变蓝阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑总式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑(条件:通电)实验装置1.电解食盐水现象：阳极：2Cl--2e-=Cl2↑实验装66（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。（2）离子交换膜的作用：a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；b、避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响氢氧化钠的产量。氯碱工业:离子交换膜法制烧碱（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽氯碱工业:离子交换膜法制67－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）离子交换膜

阳极金属钛网阴极碳钢网阳极室阴极室－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液68粗盐的成份：

泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜精制食盐水杂质的除去过程：粗盐水

含少量Ca2+.Mg2+精制盐水粗盐的成份：精制食盐水杂质的除去过程：粗盐水含少量Ca692.铜的电解精炼

一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。粗铜含杂质(ZnFeNiAgAu等)纯铜粗铜阳极：

Zn→Zn2+＋2e-Fe→Fe2+＋2e-

Ni

→Ni2+＋2e-Cu→Cu2+＋2e-

ZnFeNiCuAgAu阴极:

Cu2++2e-→Cu阳极泥问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？CuSO4溶液2.铜的电解精炼一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如703.电镀电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程，它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、铜、铬、镍等。电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程，铁片铜片硫酸铜溶液①电极：阳极——镀层金属或惰性电极阴极——待镀金属制品②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。

溶液中CuSO4的浓度保持不变或变小3.电镀电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属71阳极：6O2--12e-=3O2↑阴极：4Al3++12e-=4Al4.冶炼铝通电总式：2Al2O34Al+3O2↑原理:助熔剂：冰晶石（Na3AlF6

六氟合铝酸钠）阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3?阳极：6O2--12e-=3O2↑4.冶炼铝通电总式：72冶炼铝设备图阳极C电解质烟罩熔融态铝钢壳钢导电棒阴极C耐火材料冶炼铝设备图阳极C电解质烟罩熔融态铝钢壳钢导电棒阴极C耐火材73电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池电解精炼池电镀池定义形成条件电极名称电极反应将电能转变成化学能的装置。应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。①两电极接直流电源②电极插人电解质溶液③形成闭合回路①镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极②电镀液须含有镀层金属的离子阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阳极：镀层金属；阴极：镀件阳极：氧化反应阴极：还原反应阳极：氧化反应阴极：还原反应应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极②电解质溶液须待提纯金属的离子阳极：不纯金属；阴极：纯金属阳极：氧化反应阴极：还原反应电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池电解精炼池电镀池定义形741.a、b哪一极为正极？2.若要给铁叉镀锌，

a极选用什么材料？选择何种溶液？3.若要给铁叉镀金，

a极选用什么材料？选择何种溶液？思考:e-1.a、b哪一极为正极？2.若要给铁叉镀锌，3.若要75金属性强弱的判断

已知①M+N2+=M2++N②Pt极电解相同浓度P和M的硫酸盐，阴极先析出M③N与E有导线相连放入E的硫酸盐溶液,电极反应：E2++2e-=E，N-2e-=N2+，则四种金属活泼性由强到弱为

答案：P>M>N>E金属性强弱的判断答案：P>M>N>E76工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO41.电解时,应以

作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH将会

,

2.阳极反应式为

,

3.总电解反应式为

.

2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2↑答案:Fe增大MnO42—_e-

=MnO4—工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO42K77

电解计算——电子守恒法例一：铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.解析：阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑

阴极Cu2++2e-=Cu↓2H++2e-=H2↑

阳极转移电子的物质的量为:0.5×4=2mol,消耗4OH-2mol,即产生H+2mol.

阴极生成0.5molH2,消耗H+1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/LpH=0

生成H2转移的电子:0.5×2=1mol,故还有1mole-

用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.电解计算——电子守恒法解析：阳极78O2～2Cu～4Ag～4H＋～2H2～2Cl2～4OH－计算关系式：例二：用石墨电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（）

A.1mol/LB.2mol/LC.3mol/LD.4mol/LA阳极O2为0.1mol，电子为0.4mol则H2为0.1mol，所以Cu为0.1mol，浓度为AO2～2Cu～4Ag～4H＋～2H2～2Cl2～4OH－计算79例三：某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x·nH2O，式量为242，将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰性电极进行电解。当有0.01mol电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重0.32g。求：①金属M的相对原子质量及x、n值；②电解溶液的pH（溶液体积仍为100mL）。Mx++xe-=M0.005mol0