电解的类型及电极反应式的书写

关于电解的类型及电极反应式的书写内容讲解一、电化学基本内容1、定义：研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学。2、根据反应产物与电流的关系，电化学反应过程（及其装置）可以分为两类：产生电流的反应借助电流发生的反应：化学能转换为电能：电能转换为化学能第2页,共25页，2024年2月25日，星期天电解池1.能量转化

能转化为

能2.电极名称

3.电子流向

极到

极_____极到

极

3.电流方向

极到

极_______极到

极

5.离子运动方向

阳离子→

极，（记忆方法：

）阴离子→

极.（记忆方法：

）化学电阴极阳极负正负正阳阴阴极上有电子阳极上缺电子阴阳阴阳第3页,共25页，2024年2月25日，星期天电解池6.工作原理

阴极：电子

的一极，

电子，发生

反应阳极：电子

的一极，

电子，发生

反应7.构成条件

流入失去氧化流出得到还原⑶两电极插入电解质溶液或熔融的电解质⑷形成闭合回路⑴有外加直流电源⑵有两个电极第4页,共25页，2024年2月25日，星期天（一）电极的分类：1、按照电源：

2、按照活泼性：

阳极阴极惰性电极：C、Pt、Au活性电极：Ag及Ag之前的金属阳极：

离子，阴极：

离子，（二）放电顺序：活性电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>活泼金属阳离子阳阴正常浓度时H+正常浓度小，Fe2+、Zn2+浓度浓度一直保持很大时第5页,共25页，2024年2月25日，星期天2H++Cl－＝Cl2↑+H2↑Cu2++2Cl－＝Cu+Cl2↑（三）电解的类型及电极反应式的书写（写出下列装置的电极反应式、总反应式pH变化、复原方法）惰性电极：2Cl－－2e－＝Cl2↑2H++2e－＝H2↑

2HCl＝Cl2↑+H2↑电解浓度：pH：复原：减小增大HCl气体阳极：阴极：总反应：电解2Cl－－2e－＝Cl2↑Cu2++2e－＝CuCuCl2＝Cu+Cl2↑电解阳极：阴极：总反应：电解浓度：pH：减小增大复原：CuCl2固体电解自身型第6页,共25页，2024年2月25日，星期天2NaCl+2H2O＝2NaOH+Cl2↑+H2↑2Cl－+2H2O＝Cl2↑+H2↑

+2OH－阳极：阴极：总反应：2Cl－－2e－＝Cl2↑2H++2e－＝H2↑

电解电解浓度：pH：减小增大复原：HCl气体放氢生碱型NaCl溶液换成MgCl2溶液呢？阳极：阴极：总反应：MgCl2+2H2O＝Mg(OH）2+Cl2↑+H2↑Mg2++2Cl－+2H2O＝Cl2↑+H2↑

+Mg（OH)22Cl－－2e－＝Cl2↑2H++2e－＝H2↑

电解电解第7页,共25页，2024年2月25日，星期天4AgNO3+2H2O＝4Ag+O2↑+4HNO3

4Ag++2H2O＝4Ag+O2↑+4H+

阳极：阴极：总反应：阳极：阴极：总反应：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑2Cu2++4e－＝2Cu2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑+2H2SO4

2Cu2++2H2O＝2Cu+O2↑+4H+

电解电解电解电解4OH－－4e－＝2H2O+O2↑4Ag++4e－＝4Ag浓度：pH：减小减小复原：CuO固体放氧生酸型浓度：pH：减小减小复原：Ag2O固体第8页,共25页，2024年2月25日，星期天4OH－－4e－＝2H2O+O2↑4H++4e－＝2H2↑

2H2O＝O2↑+2H2↑电解阳极：阴极：总反应：浓度：pH：增大不变复原：H2O4OH－－4e－＝2H2O+O2↑4H++4e－＝2H2↑

2H2O＝O2↑+2H2↑电解阳极：阴极：总反应：浓度：pH：增大减小复原：H2O4OH－－4e－＝2H2O+O2↑4H++4e－＝2H2↑

2H2O＝O2↑+2H2↑电解阳极：阴极：总反应：浓度：pH：增大增大复原：H2O电解水型第9页,共25页，2024年2月25日，星期天将以上装置中的惰性电极换为Cu电极？如何快速改写?所有装置的阳极反应进改为：Cu—2e-=Cu2+

阴极反应不变总反应做相应的变化:2、Cu+2H+

＝H2↑+Cu2+

电解7、

Cu+2H+

＝H2↑+Cu2+

电解3、Cu+2H2O＝H2↑+Cu(OH)2电解1、无4、无5、Cu+2Ag+=Cu2++2Ag电解6、Cu+2H2O＝H2↑+Cu(OH)2电解8、Cu+2H2O＝H2↑+Cu(OH)2电解第10页,共25页，2024年2月25日，星期天书写步骤及注意事项：1、看清电极材料2、找出溶液中的阳离子和阴离子3、根据放电顺序及电极材料确定放电微粒4、电极反应式一定为离子方程式：不考虑放电微粒来源以及后续反应5、总反应式：考虑放电微粒的来源，满足离子方程式的书写规则6、两极相加不一定为总反应7、总反应写条件：电解第11页,共25页，2024年2月25日，星期天+-OH-Na+阴极阳极电解饱和食盐水只允许阳离子通过阳离子交换膜H2O+少量NaOH饱和NaClNaOH溶液淡盐水H2Cl22Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑H+从何来？第12页,共25页，2024年2月25日，星期天1、电解饱和食盐水⑴阴极材料：

电极反应：

。阳极材料：

电极反应：

。总反应：

。⑵设备

。2H++2e-=H2↑2Cl--2e-=Cl2↑2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑电解阳离子交换膜电解槽避免Cl2和NaOH反应只允许阳离子自由通过TiFe而阻止阴离子和气体通过。（四）电解原理应用——氯碱工业第13页,共25页，2024年2月25日，星期天阳极

放电，产生

。开始时阴极区需要加入

。⑶电解过程：阴极

放电，产生

，使

浓度增大，即阴极区产生

。H+Cl-OH-H2Cl2NaOHH2开始时阴极区需要加入

。H2O少量NaOH增强导电性NaCl溶液⑷NaCl精炼：电解过程中Na+定向移向：

。阴极①→加入NaOH溶液③→加入BaCl2溶液②→加入Na2CO3溶液④→过滤→加入盐酸①②③④②①③④②③①④第14页,共25页，2024年2月25日，星期天⑴用

的原理在金属表面镀上一层金属或合金的过程。实质是

.⑵镀层金属作

极，镀件作

极，电镀液

。⑶Fe上镀Cu原理：

作阴极，

；

作阳极，

。⑷电镀液的浓度在电镀过程中

。2、电镀：电解称为镀件称为镀层阴阳含有镀层金属离子的溶液FeCuCu2++2e-=Cu

Cu—2e-=Cu2+不变⑸注意：离子浓度会影响放电顺序当Fe2+、Zn2+浓度一直保持很大时，将优先于H+放电从而实现镀铁、镀锌镀层金属在阳极溶解然后在镀件上析出第15页,共25页，2024年2月25日，星期天⑴实质是用

原理，使粗金属先

再

的过程⑵精炼铜的原理：粗铜作

极，

；精铜作

极，

；电解液含有

。⑶比铜活动性强的杂质形成

，比铜活动性弱的杂质形成

。3、精炼：电解溶解在纯金属上析出阴阳Cu2++2e-=Cu

Cu—2e-=Cu2+Cu2+阳极泥金属阳离子进入溶液⑷电解液的浓度在电解过程中

。减小Fe、Zn等活泼金属溶解时，析出Cu，使Cu2+浓度减小第16页,共25页，2024年2月25日，星期天2NaCl=2Na+Cl2↑4、活泼金属的冶炼（1）制钠：阳极：阴极：总反应：2Na++2e—

=2Na2Cl——2e—=Cl2↑MgCl2=Mg+Cl2↑（2）制镁：注意:不用MgO，MgO熔点太高阳极：阴极：Mg2++2e—

=Mg2Cl——2e—=Cl2↑（熔融）（熔融）电解电解2Al2O3=4Al+3O2↑（3）制铝：总反应：阳极：阴极：4Al3++12e—

=4Al6O2

——12e—=3O2↑（熔融）电解注意:不用AlCl3，熔融AlCl3不导电第17页,共25页，2024年2月25日，星期天KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg电解法还原法热分解法不同金属冶炼方法的选择KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）Cu

HgAg简单，实用，节省的原则同一种金属可能有不同的冶炼方法第18页,共25页，2024年2月25日，星期天M-ne-=Mn+六、金属的腐蚀（一）金属腐蚀：1、定义：是指金属或合金跟

发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。接触到的气体或液体2、本质：

（

反应）氧化3、类型：直接反应—

腐蚀；原电池反应—

腐蚀化学电化学金属与接触到的

（如

、

、

等）直接发生化学反应而引起的腐蚀。（二）化学腐蚀：干燥的氧化剂O2Cl2SO2第19页,共25页，2024年2月25日，星期天1、定义：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生

反应，

的金属失去电子而被

。如

在潮湿的空气中生锈。2、类型：（三）电化学腐蚀：原电池氧化较活泼生铁析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈水膜呈负极（Fe）正极（C）总反应较强酸性中性、碱性、弱酸性2H++2e-＝H2↑O2+4e-+

2H2O＝4OH-Fe－2e-＝Fe2+Fe－2e-＝Fe2+Fe+2H+＝Fe2++H2↑2Fe+2H