高三复习课件电解池

第三节电解池

G

ZnCuCCCuCl2溶液写出右图原电池的电极反应、电池总反应。负极：Zn–2e-=Zn2+正极：Cu2+

＋2e-=Cu电池总反应：Zn+Cu2+=Zn2++CuCuCl2溶液问题：如果把两根石墨棒作电极插入CuCl2

溶液中，外接直流电源，这还是原

电池装置吗？原电池是把化学能转变成电能的装置。实验视频电解CuCl2

溶液实验现象及结论：与电源负极相连的碳棒有一层红色的铜生成。发生还原反应——阴极。与电源正极相连的碳棒上有气泡产生，经检验，是氯气。发生氧化反应——阳极。＋－CCCuCl2溶液CuCl2阳极阴极整个装置就是电解池。总反应式：CuCl2Cu+Cl2↑电解下面以石墨为电极电解氯化铜溶液为例来分析一、电解原理：①通电前：CuCl2=Cu2++2Cl－，

Cu2+、Cl－为自由移动的离子；②通电后：阳离子Cu2+移向阴极得到电子，

阴离子Cl－移向阳极失去电子；③电极反应：阳极：2Cl－

－2e－

=Cl2↑（氧化反应）阴极：Cu2+

＋2e－

=Cu（还原反应）总反应式：CuCl2Cu+Cl2↑电解电解：

使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起

氧化还原反应的过程，叫做电解。构成电解池的条件：是电能转变为化学能的装置！①直流电源；与电源负极相连的电极为阴极与电源正极相连的电极为阳极②阴、阳电极③电解质溶液或熔融电解质；电解池：电能转变为化学能的装置。④形成闭合回路。CCCuCl2溶液CuCl2阳极阴极＋－放电顺序：阴极：氧化性强的离子先得电子金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。金属>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水)>NO3－等含氧酸根

>F－

阳极：还原性强的离子先失电子Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(水)>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

当阳极为金属电极(除铂、金外)时，金属电极优先放电。阳极：4OH--4e-=O2+2H2O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，阴极还原写出电极反应及总反应式根据放电顺序确定阴阳两极什么离子放电电解池能量转换离子的迁移方向发生氧化反应的电极

发生还原反应的电极

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→

阳极阳离子→

阴极原电池化学能转化为电能负极正极阴离子→负极阳离子→正极相同点(从原理分析)都是氧化还原反应练习分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。练习及作业：

完成下列溶液的电极反应、总反应式

(以石墨为电极电解)硫酸溶液：NaOH溶液：Na2SO4溶液:CuCl2盐酸NaCl溶液：KBr溶液：CuSO4溶液：AgNO3溶液：电解水型电解溶质型放H2生碱型放O2生酸型｝｝｝｝阳极阴极氧气氢气实例电极反应

浓度PH值复原Na2SO4

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↑电解电解规律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溶液电解规律实例电极反应浓度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电解电解规律

电解质溶液用惰性电极电解的示例：电解类型举例电极反应溶液PH变化溶液复原方法物质类别实例电解水

电解溶质

电解溶质和溶剂

含氧酸H2SO4强碱NaOH活泼金属的含氧酸盐Na2SO4无氧酸HCl阳极：4OH--4e-=O2+2H2O阴极：4H++4e-=2H2↑减小增大不变H2O阳极：2Cl--

2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=

H2↑增大HCl不活泼金属的无氧酸盐CuCl2阳极：2Cl--

2e-=Cl2↑阴极：Cu2++2e-=

Cu减少CuCl2活泼金属的无氧酸盐NaCl阳极：2Cl--

2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=

H2↑增大HCl不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阳极：4OH--

4e-

=O2↑+2H2O阴极：2Cu2++4e-=

2Cu减小CuO二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。2、电镀把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。4、电冶金3、粗铜的精炼（1）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。1、氯碱工业:阳离子交换膜法制烧碱－+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2.电镀铁片铜片硫酸铜溶液①电极：阳极——镀层金属阴极——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3.铜的电解精炼粗铜含杂质(ZnFeAgAu等)纯铜粗铜阳极：

Zn-2e-

=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Cu-2e-=Cu2+

ZnFeCuAgAu阴极:

Cu2++2e-

=Cu阳极泥CuSO4溶液二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。2、电镀把待镀的金属制品作阴极，把镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。4、电冶金制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。通直流电后阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2Na++2e-=2Na总反应：3、粗铜的精炼：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑电解阳极：6O2--12e-=3O2↑阴极：4Al3++12e-=4Al冶炼铝电解总式：2Al2O34Al+3O2↑助熔剂：冰晶石思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3?例：在50mL0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解(不考虑水分蒸发)，则：⑴若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶质浓度将怎样变化