电解池的工作原理及其应用

关于电解池的工作原理及其应用第1页，课件共24页，创作于2023年2月①电流表指针发生偏转②与电源正极相连的电极上有气泡析出，刺激性气味,能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝；③与电源负极相连的电极上有红色物质析出CuCl2溶液CC思考:1.通电前溶液中有哪些离子?如何运动?2.通电后如何运动?3.产生什么现象?为什么?第2页，课件共24页，创作于2023年2月一、电解原理电解: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。①电流是发生反应的动力(使不能自发进行的反应顺利进行)②阴阳离子做定向移动的导电过程,也就是两极发生氧化还原的过程,即电解质溶液的导电过程即为电解过程③电流是直流电。④在电解过程中电能转化为化学能。第3页，课件共24页，创作于2023年2月二、电解池：1、定义：电能转化为的化学能的装置2、形成电解池的条件：

⑴与电源相连的两个电极⑵电解质溶液或熔化电解质⑶形成闭合回路3、电极名称：

阴极:与电源负极相连,进电子,还原反应阳极:与电源正极相连,出电子,氧化反应4、电极材料

惰性电极：C、Pt、Au不发生反应活性电极：Ag及以前金属，作阳极则溶解第4页，课件共24页，创作于2023年2月阳离子得电子或阴离子失电子使离子电荷降低的过程叫做放电。5、电解时离子放电顺序①阴极:阳离子放电，金属活动顺序的反顺序Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Fe2+＞Zn2+②阳极:S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根＞F－

活性电极(Ag以前)，电极失电子惰性电极(Pt、Au、石墨)，阴离子放电注意(一)Fe3+＞Cu2+；(二)电镀时：受离子浓度影响Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞Pb2+＞Fe2+＞Zn2+＞

H+第5页，课件共24页，创作于2023年2月1、写出以碳棒作电极电解饱和氯化钠溶液的电极反应式2、写出以铜棒作电极电解氯化铜溶液的电极反应式练习阳极(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极(C)：2H++2e－＝H2↑

阳极(Cu)：Cu－2e－＝Cu2+

阴极(Cu)：Cu2++2e－＝Cu第6页，课件共24页，创作于2023年2月6、电解规律(用惰性电极电解)⑴电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液①实质是电解水；②电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复原来的浓度，加水。③pH值三种变化电解质先电离成离子，向两极移动，分别在两极得失电子。第7页，课件共24页，创作于2023年2月⑵电解无氧酸溶液(除氢氟酸)、不活泼金属的无氧酸盐溶液。①实质是电解电解质本身.②电解后溶质的质量分数减小，若要恢复原来，需加入一定量的溶质③pH值变化⑶电解不活泼金属的含氧酸盐①是电解水和电解质。②电解后溶质的质量分数减小,若要恢复原来,需加入一定量金属氧化物。③

pH值减小第8页，课件共24页，创作于2023年2月⑷电解活泼金属的无氧酸盐溶液①是电解水和电解质②电解后溶质的质量分数减小，若要恢复原来，需通入一定量的HX等。③pH值增大第9页，课件共24页，创作于2023年2月1、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、216mgBA

2、用石墨作电极电解100mLH2SO4和CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L气体（标准状况下），原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为 （）

A．1mol/LB．2mol/LC．3mol/LD．4mol/L第10页，课件共24页，创作于2023年2月三、电解原理的应用1、铜的电解精炼⑴粗铜含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+纯铜粗铜－CuSO4溶液⑵粗铜的精炼粗铜做阳极，纯铜做阴极，

CuSO4溶液做电解液(3)电极反应式(4)阳极上比铜不活泼的金属，沉积于阳极底部，成为阳极泥，可以提炼金、银等贵重金属第11页，课件共24页，创作于2023年2月2、电镀⑴概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。⑵电镀池形成条件+镀件镀层金属－含镀层金属离子的盐溶液①镀件作阴极②镀层金属作阳极③含镀层金属阳离子的盐溶液作电解液⑶电镀的特点电镀液的组成及酸碱性基本保持不变第12页，课件共24页，创作于2023年2月为了使镀层致密、坚固、光滑，还要采取一些措施：(1)镀件进行抛光和清洗，使镀件洁净、光滑；(2)电镀液的离子浓度始终保持恒定，常将电镀液制成络合物；(3)电镀时，要不断搅拌，并控制温度、电流、电压，使电镀液pH在一定范围内。在电镀工业的废水中常含有剧毒物质，如氰化物、重金属离子等，减少电镀污染的途径：

(1)电镀废水经过处理，回收其中有用成分，把有毒有害物质的浓度降低到符合工业废水的排放标准.(2)改进电镀工艺,尽量使用污染少的原料.如采用无氰电镀等阅读了解第13页，课件共24页，创作于2023年2月稀3、电解饱和氯化钠溶液电解前应除去食盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO42-

等杂质离子第14页，课件共24页，创作于2023年2月4、铝的冶炼（1）电解AlCl3溶液能否得到单质铝？（2）电解熔融状态的AlCl3能否得到单质铝？（3）为了降低Al2O3的熔点，加入什么？（4）电解Al2O3的电极反应和电解总式？冶炼其它活泼金属（钾、钙、钠、镁等）第15页，课件共24页，创作于2023年2月练习1：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

。⑵若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是

。⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电，当电路中有0.01mol电子通过时，阴极增重

g，阴极上的电极反应式是

。不变0.32Zn－2e－＝Zn2+Cu2++2e－＝Cu第16页，课件共24页，创作于2023年2月2、利用反应，设计一个原电池装置。（1）画出装置图（2）标明电极材料和电解质溶液（3）写出电极反应第17页，课件共24页，创作于2023年2月3、将两支惰性电极插入500mLCuSO4溶液中，接通电源（1）写出电极反应式：阳极：阴极：（2）当两极上析出1.6gCu时（设电解时阴极没有氢气放出，且电解液在电解前后体积变化忽略不计），则电解后溶液的pH是（3）经一段时间后，两极均能得到11.2L气体（标准状况），则原CuSO4溶液的物质的量浓度是（4）若将经过（3）以后的溶液恢复原来的浓度，需要向溶液中加入mol的（1）1mol/L0.5CuO第18页，课件共24页，创作于2023年2月全国．以惰性电极电解CuSO4溶液，若阳极上产生的气体的物质的量为0.0100mol，则阳极上析出Cu的质量为()A．0.64g B．1.28gC．2.56g D．5.12g广东．科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为:(

)AH2＋2OH－＝2H2O＋2e－

BO2＋4H＋＋4e－＝2H2OCH2＝2H＋＋2e－

DO2＋2H2O＋4e－＝4OH－BC第19页，课件共24页，创作于2023年2月江苏．某同学按右图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是()A．电解过程中，铜电极上有H2产生

B．电解初期，主反应方程式为：Cu+H2SO4

CuSO4+H2↑

C．电解一定时间后，石墨电极上有铜析出

D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大BC第20页，课件共24页，创作于2023年2月广东．三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是()A可用铁作阳极材料B电解过程中阳极附近溶液的pH升高C阳极反应方程式为：2Cl－－2e－＝Cl2D1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子。CD第21页，课件共24页，创作于2023年2月【原电池与电解池的结合】池及电极的判断方法有一极能与电解液反应则该极为原电池、该极负极，与之相连的为电解池的阴极。若都能反应，则活泼性最强的或两极差距最大的为原电池第22页，课件共24页，创作于2023