第三节电解池1精品教育.ppt
第四章 电化学第三节 电解池,一、电解原理,1、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。,2、电解池（电解槽）：,把电能转化为化学能的装置,注意：电流必须是直流而不是交流。熔融态的电解质也能被电解。,3、形成电解池的条件,（1）直流电源,（3）电解质溶液或熔化的 电解质,（4）形成闭合回路,阴极,阳极,【思考】在电解过程中，电子、离子是如何形成闭合回路的？,（2）两个电极,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4-2：用惰性(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：,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4-2：用惰性(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：,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4-2：用惰性(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：,电解氯化铜溶液微观模拟,实验分析：,电子的流向:电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，再从阳极流回电源正极。（注意：电子只在外电路定向移动，不能从溶液中移动）,离子定向移动的方向:阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。,阴极,阳极,4、电解池的工作原理,阴极：与电源负极相连电子流进还原反应阳极：与电源正极相连电子流出氧化反应,（1）两个电极的确定及电极反应,阴极,阳极,阴极,阳极,阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电阴极：Cu2+2e-Cu 还原反应阳极：2Cl-2e-Cl2 氧化反应总反应式：,5、电解质溶液导电的实质,电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态电解质）的电解过程。,【思考】什么叫放电？,阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。,【思考】为什么Cu2+、Cl-放电，而不是 H+和OH-？,阴离子放电：与阴离子的还原性的相对强弱有关阳离子放电：与阳离子的氧化性的相对强弱有关,【思考】阴阳离子的放电顺序是什么？,Ag+Fe3+Cu2+H+（酸电离）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+（水电离的）Al3+Mg2+Na+Ca+K+,阳离子在阴极上放电顺序是：,溶液中阴离子的放电顺序是,S 2-I-Br-Cl-OH-NO3-SO42-(等含氧酸根离子）F-,【思考】电解氯化铜溶液时，溶液中Cu2和Cl放电基本完毕后，电解过程是否也就停止了呢？,溶液中Cu2+和Cl放电完毕后，原溶液变为纯水，此时，在纯水中存在H+和OH，H+在阴极放电，OH在阳极放电，实际上是电解水的过程.阴极：4H+4e=2H2 阳极：4OH 4e=2H2O+O2 总反应：2H2O=2H2+O2,电解,阴极,阳极,氯气,铜,CuCl2 Cu+Cl2,阳极:(Cl-OH-):2Cl-2 e-=Cl2,阴极(Cu2+H+)：Cu2+2e-=2Cu,减小,不变,加适量CuCl2晶体,第一组：电解CuCl2,阴极,阳极,碘,氢气,2HI I2+H2,阳极:(I-，OH-):2I-2 e-=I2,阴极(H+)：2H+2e-=H2,减小,增大,通入适量HI,第二组：电解HI溶液,阴极,阳极,氧气,氢气,阳极(OH-SO42-):4OH-4e-=2H2O+O2,阴极(H+Na+):4H+4e-=2H2,变大,不变,加H2O,2H2O=2H2+O2,通电,第三组：电解Na2SO4,阴极,阳极,氧气,氢气,阳极(OH-SO42-):4OH-4e-=2H2O+O2,阴极(H+):4H+4e-=2H2,变大,变小,加H2O,2H2O=2H2+O2,通电,第四组：电解H2SO4,阴极,阳极,氧气,氢气,阳极(OH-):4OH-4e-=2H2O+O2,阴极(H+Na+):4H+4e-=2H2,变大,变大,加H2O,2H2O=2H2+O2,通电,第五组：电解NaOH,第六组：电解NaCl,阴极,阳极,氢气,氯气,阳极(Cl-OH-):2Cl-2e-=Cl 2,阴极(Na+H+):2H+2e-=H2,2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2,减小,增大,通入适量HCl,阴极,阳极,氧气,铜,2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4,阴极(Cu2+H+):2Cu2+4e-=2Cu,减小,加适量CuO固体,第七组：电解CuSO4,阳极(SO42-OH-):4OH-4e-=2H2O+O2,减小,二、电解质溶液电解规律（惰性电极）,阳极：金属S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根 F-,与区：电解本身型 如CuCl2与区：放氢生碱型 如NaCl与区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3与区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4、NaOH,阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+,练习:,1.分析下图,()是原电池,()是电解池。,2.100mL浓度为2mol/l的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是()A.加适量6mol/l盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液C.加入适量蒸馏水 D.加入适量的氯化钠溶液,B,3.下列说法或实验现象的描述不正确的是()A.铜、铁片紧靠一起浸入稀硫酸中铜片表面有气泡；B.铜片插入氯化铁溶液中,铜片表面出现一层铁;C.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜 溶液,气泡放出速度加快;D.与电源负极相连的是电解槽的阴极.4.用石墨作电极,电解1mol/l下列物质的溶液,溶液 的pH值保持不变是()A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl,B,C,
