电解原理及其应用

《电解原理及其应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电解原理及其应用（63页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、华蓥中学：杨旭华蓥中学：杨旭电解原理及其应用电解原理及其应用电电解解原原理理及及其其应应用用夯实基础：夯实基础：一、一、电解原理电解原理二、二、电解类型电解类型三、三、电解原理应用电解原理应用四、四、金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护探究实验探究实验一：一：无无 现现 象象没有能自发进行没有能自发进行的原电池反应发生的原电池反应发生 甲装置不满足构成原电池的条件甲装置不满足构成原电池的条件分析原因分析原因: :甲甲如图所示，将两根石墨如图所示，将两根石墨棒分别跟棒分别跟直流电源直流电源的正的正极和负极连接，浸入盛极和负极连接，浸入盛有有CuCl2溶液溶液的烧杯中的烧杯中 ，再接通再接通12V直流

2、电直流电,观察观察现象。现象。约约35min后切断电源。后切断电源。CCCuCl2阴极阴极阳极阳极CuCl2溶液溶液探究实验探究实验二：二：阴极：阴极： Cu2+ + 2e- = Cu阳极：阳极：2Cl- 2e- = Cl2ClClClClCu2+Cu2+CuCu2+2+、ClCl无规则运动无规则运动CuCu2+2+、ClCl定向运动定向运动ClClClClCu2+Cu2+CuCu2+2+、ClCl发生电子得失发生电子得失ClClClClCuCu阴阳两极上阴阳两极上生成生成CuCu、ClCl2 2Cl2Cl2ee+ -+ -+ -1.电解定义：电解定义：使直流电通过电解质溶液而在阴、使直流电通

3、过电解质溶液而在阴、阳两极引起阳两极引起 氧化还原反应氧化还原反应的过程。的过程。3.构成电解池的条件：构成电解池的条件：.直流电源；直流电源；与电源与电源负极负极相连的电极为相连的电极为阴极！阴极！与电源与电源正极正极相连的电极为相连的电极为阳极！阳极！.阴、阳电极阴、阳电极.电极插入电解质溶液或熔融电解质；电极插入电解质溶液或熔融电解质；2.电解池：电解池：电能电能转变为转变为化学能化学能的装置。的装置。一、电解原理一、电解原理.闭合电路闭合电路考考你考考你判断下列装置是否属于电解池：判断下列装置是否属于电解池：CCCH3CH2OH玻璃棒玻璃棒稀稀H2SO4稀稀H2SO4 FeC稀稀H2S

4、O4CCu稀稀H2SO4CuCCu2+oooooooooooooooooooo 阴极阴极阳极阳极CuCl2ClClooooooooooooooooooooooo电电解解氯氯化化铜铜溶溶液液e-e-4.电解池的工作原理：电解池的工作原理：电子流电子流动方向动方向电源负极电源负极电解池阴极电解池阴极电解质溶液电解质溶液电解池阳极电解池阳极电源正极电源正极5.电解质溶液导电的实质：电解质溶液导电的实质：6.电解是电解是最强有力最强有力的氧化还原手段的氧化还原手段: :电解质溶液导电的过程就是电解过程。电解质溶液导电的过程就是电解过程。能使不能自发进行的反应发生能使不能自发进行的反应发生。想一想想一想

5、: 在在CuCl2溶液中，存在着四种溶液中，存在着四种离子：离子：Cu2+、Cl-、H+和和OH-。为为什么只有什么只有Cu2+在得电子，在得电子， Cl-在失在失电子呢？电子呢？ 放电顺序：放电顺序：氧化性最强的离子先得电子氧化性最强的离子先得电子二、电解质溶液中的离子放电规律二、电解质溶液中的离子放电规律阴极：阴极：还原性渐弱还原性渐弱氧化性渐强氧化性渐强K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ H+ Cu2+ Fe3+ Hg2+ Ag+.K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au.（只在熔化状态下才放电）

6、（只在熔化状态下才放电）（浓度很大时排在（浓度很大时排在H H+ +前）前）（水溶液中只考虑此部分）水溶液中只考虑此部分） 上述顺序基本上与金属活动顺序一致，上述顺序基本上与金属活动顺序一致，即越即越活泼的金属，其阳离子越难结合电子活泼的金属，其阳离子越难结合电子，但，但FeFe3+3+氧化氧化性较强，排在性较强，排在CuCu2+2+之前。之前。活性阳极活性阳极 S2IBrClOH(水水) 含氧酸根离子含氧酸根离子还原性最强的离子先失电子还原性最强的离子先失电子除除Pt、Au、石墨外的金属电极、石墨外的金属电极阳极：阳极： 分别以分别以FeFe和石墨和石墨为电极电解为电极电解CuClCuCl2

7、 2溶液溶液，写出电极反应方程式及总的反应方程式。写出电极反应方程式及总的反应方程式。练习：练习：（水溶液中只考虑此部分）水溶液中只考虑此部分）电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果：电解硫酸钠溶液中会有怎样的结果：离子放电的顺序离子放电的顺序阳离子阳离子阴离子阴离子H+ Na+OHSO424OH4e2H2O +O24H+ +4e2H2 2H2O O2 +2H2 电解电解阳极：阳极：阴极：阴极：考考你考考你Na2SO4 = 2Na+ + SO42- H2O H+ + OH-或或4H2O+4e-2H2 +4OH- 总反应：总反应：或或4H2O4e-2O2 +4H+ 以碳棒为电极，电解下列溶液，写以碳棒为

8、电极，电解下列溶液，写出电极反应式，并总结电解规律：出电极反应式，并总结电解规律：1.1.CuClCuCl2 2 HI HI2.2.NaNa2 2SOSO4 4、 H H2 2SOSO4 4 、NaOHNaOH3.3.NaCl KClNaCl KCl4.4.AgNOAgNO3 3 CuSO CuSO4 4动动手：动动手：电解池与原电池有哪些异同电解池与原电池有哪些异同:将将化学能化学能转变转变成成电能电能的装置的装置将将电能电能转变成转变成化学能化学能的装置的装置活泼性不同的两电极活泼性不同的两电极电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路存在自发进行的氧化还原反存在自发进行的氧化还原反应应

9、两电极接直流两电极接直流电源电源电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路电解类型电解类型1.电解水型电解水型2.电解电解质型电解电解质型3.析氢生碱型析氢生碱型4.析氧生酸型析氧生酸型 电极为电极为惰性电极且对象为电解惰性电极且对象为电解质溶液质溶液!注：注：二、电解类型二、电解类型 电解电解最高价含氧酸、强碱溶液、活泼金属的最最高价含氧酸、强碱溶液、活泼金属的最高价含氧酸盐溶液高价含氧酸盐溶液时，如电解时，如电解H2SO4、NaOH、Na2SO4等等总反应：总反应： 2H2O O2 +2H2 电解电解 电解后溶液中溶质的质量分数电解后溶液中溶质的质量分数 ，若要恢，若要恢复原来的浓度，只

10、需加入一定量的复原来的浓度，只需加入一定量的 即可。即可。例如：例如：电解硫酸钠溶液电解硫酸钠溶液增大增大水水1.电解水型电解水型阳极：阳极：阴极：阴极：4H2O +4e-2H2 +4OH- 4H2O4e- 2O2 + 4H+ 电解电解无氧酸溶液无氧酸溶液(氢氟酸除外氢氟酸除外)、不活泼金属、不活泼金属的非含氧酸盐溶液的非含氧酸盐溶液，如电解，如电解HCl、CuCl2溶液等溶液等 电解后溶液中溶质的质量分数电解后溶液中溶质的质量分数 ，若要恢，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的复原来的组成和浓度，需加入一定量的 (通入通入一定量的一定量的HCl气体气体)2Cl 2eCl22H+ +2e

11、H2 2HCl Cl2 + H2 电解电解减小减小溶质溶质2.电解电解质型电解电解质型例如：例如：电解盐酸电解盐酸阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：电解电解活泼金属的非含氧酸盐溶液活泼金属的非含氧酸盐溶液时，电解质和时，电解质和水都有一部分被电解，如电解水都有一部分被电解，如电解NaCl、NaBr、KCl等等 电解后原溶液中溶质的质量分数电解后原溶液中溶质的质量分数 ，若要恢，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的复原来的组成和浓度，需通入一定量的 。阳极阳极 ： 4Cl 4e2Cl2阴极阴极 ： 4H2O +4e-2H2 +4OH- 总反应：总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+