电解池 全省一等奖

第三节电解池实验探究请大家利用下列仪器和试剂设计出一个电解CuCl2溶液的实验，仔细观察实验现象并对产物进行验证。

CuCl2溶液、KI淀粉试纸、培养皿、石墨电极、电池、导线电解氯化铜.

CuCl2溶液在电流的作用下发生了化学变化，分解生成了Cu和Cl2实验:用石墨电极电解氯化铜溶液阴极阳极氯气铜CuCl2溶液有气泡，气体有刺激性气味，并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝

碳棒上有一层红色的物质析出现象：

阴极：

阳极：——铜——Cl2

结论：1、电解原理

在外加直流电源的作用下，电解质的阴阳离子在阴阳两极发生氧化还原反应的过程，叫电解。⑴电流是发生氧化—还原反应的根源、动力。⑵阴阳离子在做定向运动导电的同时，也就在两极发生了氧化还原反应，生成了新物质；

金属导电是由自由电子的定向运动形成，无反应发生，无新物质生成，两者有本质区别。注意：实验探究电解Na2SO4溶液，观察现象现象：在阴阳两极均产生气体；阴极的水溶液呈蓝色；阳极的水溶液呈红色。结论：电解Na2SO4溶液的本质是电解水。碱性酸性阳极阴极Na2SO4溶液2H2O2H2↑+O2↑电解电能→化学能—+水阳极阴极电解池阳极阴极CuSO4溶液阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑阴极：Cu2++2e－＝Cu2、离子的放电顺序(惰性电极）阳极：阴离子：阴极：阳离子：与金属活动顺序相反。即K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+

(H+)Cu2+Fe3+Hg2+Ag+得e－能力依次增强失e－

能力依次减弱R(金属原子)﹥S2－﹥I－﹥Br－﹥

Cl－﹥OH－﹥NO3－﹥SO42－﹥F－如果阳极是活性电极，则电极本身放电（溶解）思考与讨论1、在AgNO3、Hg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液中，通电后，首先在阴极得到电子的是什么离子？2、在CuCl2、CuBr2、CuI2的混合溶液中，当通电后，首先在阳极失去电子的是什么离子？请注意：①活泼金属离子K+、Ca2+、Na+、

Mg2+在溶液中不会得到电子；②F-和SO42-、CO32-、NO3-等不会失去电子；③当Zn2+或Fe2+浓度远大于H+浓度时，Zn2+或Fe2+先得电子而H+后得电子；④石墨和金属铂是惰性电极，不会得失电子。用惰性电极电解电解质溶液的规律1、

无氧酸、不活泼的无氧酸盐(如HCl、CuCl2等)溶液的电解电解盐酸：阴极：2H++2e-=H2↑

阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑

总反应：2HCl＝Cl2↑+H2↑通电电解电解质型：2、活泼金属的无氧酸盐(如NaCl、K2S等)溶液的电解。电解氯化钠溶液阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑

阴极：2H++2e-=H2↑总反应：

2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+2H2↑电解放氢生碱型：3、不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3等)溶液的电解。电解硫酸铜溶液阴极：2Cu2++4e-=2Cu阳极：4OH-－4e-=O2↑+2H2O总反应：

2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑+2H2SO4电解放氧生酸型：4、

含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐(如NaOH、H2SO4、Na2SO4等)的电解。阴极：4H++4e-=2H2↑

阳极：4OH-－4e-=O2↑+2H2O

总反应：2H2O＝2H2↑+O2↑通电电解水型：思考与交流

请大家分析并写出当用惰性电极电解下列溶液时，阴阳极的电极反应和总反应？并分析溶液的pH值如何变化？HClCuCl2

NaClK2SCuSO4AgNO3NaOHH2SO4思考与交流

请大家分析下列溶液电解一段时间后，为了使其恢复到和原来的溶液一样，应加入什么物质？HCl

CuCl2

NaClK2S

CuSO4

AgNO3NaOHH2SO4（HCl气体）（CuCl2）（HCl气体）（H2S气体）（CuO）（Ag2O）（H2O）（H2O）湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作:10如图所示，将两烧杯用导线连接，Zn、Cu,

C、C分别为电极，下列叙述正确的是()A.Zn为原电池的正极

B.Zn为电解池的阳极

C.在Cu电极上有气泡产生

D.在右边的C电极上有气泡产生试一试：比较项目电解池原电池能量转换电极

电极反应电子移动方向装置特征3、电解池与原电池的比较电能转化为化学能化学能转化为电能与电源正极相连的叫阳极，与电源负极相连的叫阴极活泼金属做负极，不活泼金属或非金属做正极

阴极：易得电子的阳离子在阴极得到电子，发生还原反应阳极：易失电子的金属或阴离子在阳极失去电子，发生氧化反应负极：失电子，发生氧化反应；正极：得电子，发生还原反应电子由负极流出，经外电路流回正极电源负极→阴极→阳极→电源正极练习1、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。二、电解原理的应用阳极（石墨）：

2Cl—－2e—=Cl2↑

【氧化反应】阴极（石墨）：

2H++2e—=H2↑

【还原反应】2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑电解(1)电解饱和食盐水反应原理1、氯碱工业——电解饱和食盐水(2)离子交换膜法制烧碱目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。这一技术在20世纪50年代开始研究，80年代开始工业化生产。(2)离子交换膜法制烧碱1、装置阳离子交换膜：只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过。阴极产物：

NaOH、H2阳极产物：

Cl2+-精制饱和食盐水水(含少量NaOH)Cl2H2NaOH溶液淡盐水Na+含氯漂白剂有机合成、造纸玻璃、肥皂纺织、印染有机合成氯化物合成农药金属冶炼有机合成HCl盐酸电解饱和食盐水(3)以氯碱工业为基础的化工生产H2NaOH湿氯气湿氢气液碱Cl2思考与交流当电解CuSO4溶液时，改用铜做电极，此时，阴极和阳极的反应还是和用石墨电极一样吗？阳极：CuOH-SO42-阴极：CuH+Cu2+阳极阴极CuSO4溶液CuCuCuCu2+应用二：电镀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。电解质溶液中的CuSO4含量基本保持不变。思考：构成电镀池的条件：（1）电镀原理：

阳极：镀层金属。

阴极：待镀的金属制品

电镀液：用含有镀层金属离子的溶液。［电镀过程中电镀液的浓度保持不变］（2）实质：阳极参加反应的电解下面哪个电解池是用于电镀的？CCuCuCl2溶液CuFeFeSO4溶液AgCuAgNO3溶液当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同，则为电镀阴极阳极CuSO4溶液粗Cu精Cu粗铜中含Fe、Zn、Ni、Ag、Au等杂质应用三：电解精炼铜为什么将粗铜置于阳极，可以用来提纯铜，除去杂质？应用三：电镀电解精炼铜电解精炼铜原理：①粗铜的溶解与纯铜的生成：阳极（粗铜）：Cu－2e-=Cu2+阴极（纯铜）：Cu2++2e-=Cu②比铜活泼的金属：Zn、Fe、Ni只溶解，不析出；③比铜不活泼的金属：Au、Pt不溶解，而以单质沉积形成阳极泥；④电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变。应用四、电冶金（1）钠的冶炼

——电解熔融的NaCl阳极：2Cl-－2e-=Cl2↑阴极：2Na++2e-=2Na总反应：

2NaCl(熔融)=2Na+Cl2↑（2）铝的冶炼——电解熔融的Al2O3阴极：

4Al3++12e-=4Al

阳极：

6O2-－12e-=3O2↑

总反应：

2Al2O3(熔融)=4Al+3O2↑KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg电解法热还原法热分解法不同金属冶炼方法的选择KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）Cu

HgAg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