1、第三節(jié) 電解池,CuCl2溶液,寫出右圖原電池的電極反應(yīng)、電池總反應(yīng)。,負(fù)極：Zn 2e- = Zn2+,正極： Cu2+ 2e- = Cu,電池總反應(yīng)：Zn + CuCl2 = ZnCl2 + Cu,CuCl2溶液,問題：如果把兩根石墨棒作電極插入CuCl2 溶液中，外接直流電源，這還是原電池裝置嗎？,原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。,【實(shí)驗(yàn)42】,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：,與電源負(fù)極相連的碳棒有一層紅色的銅生成。 發(fā)生還原反應(yīng) 陰極。 與電源正極相連的碳棒上有氣泡產(chǎn)生，是氯氣。 發(fā)生氧化反應(yīng) 陽極。,反應(yīng)式：CuCl2 Cu + Cl2,CuCl2溶液,Cu,Cl2,陽極,陰極,整個(gè)裝置就是電解

2、池。,通電前，溶液中有哪些離子？運(yùn)動(dòng)情況如何？,思考,3.當(dāng)離子定向移動(dòng)到電極表面時(shí)， 發(fā)生的是什么類型的反應(yīng)？,2.通電后，離子的運(yùn)動(dòng)情況有什么改變？,CuCl2 = Cu2+ + 2Cl- H2O H+ + OH-,陽離子：Cu2+、H+ 移向陰極 陰離子：Cl-、OH-移向陽極,無規(guī)則動(dòng),定向運(yùn)動(dòng),氧化還原反應(yīng),通電前,4、指出該裝置中電解池的陰陽極， 寫出電極反應(yīng)式及總反應(yīng)的化學(xué)方 程式。,5、在CuCl2溶液中有自由移動(dòng)的Cu2+、Cl-、H+、OH-，為什么只有Cu2+、Cl-得失電子，而H+、OH-卻不能或很難在兩極上得失電子呢？在陰、陽極上，離子的放電順序又是怎樣的？,陽極：2

3、Cl- _ 2e- = Cl2 陰極：Cu 2+ 2e- = Cu 總反應(yīng)：CuCl2 Cl2 + Cu,5.離子放電順序及電解產(chǎn)物的判斷,活潑金屬陽極S2-I-Br-Cl-OH含氧酸根F-,（1）陽極上（氧化反應(yīng)）,(2)陰極上（還原反應(yīng)） 無論是惰性電極還是金屬電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。陽離子在陰極上放電順序是：,上述順序基本上是金屬活動(dòng)性順序，越活潑的金屬，其陽離子越難得到電子，但Fe3+氧化性較Cu2+強(qiáng)。,Ag+Hg2+Fe3+Cu2+ H+Pb2+Sn2+Fe2+ Zn2+(H+) Al3+Mg2+Na+Ca2+K+,電解：,使直流電通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽

4、兩極引起 氧化還原反應(yīng)的程，叫做電解。,構(gòu)成電解池的條件：,是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置！,直流電源；,與電源負(fù)極相連的電極為陰極,與電源正極相連的電極為陽極,陰、陽電極,電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；,電解池：,電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。,練習(xí)：以碳棒為電極，電解下列溶液，寫出電極反應(yīng)式 1、 CuCl2 HI HCl 2、 Na2SO4、 H2SO4 、NaOH 3、 NaCl， 4、 AgNO3、,陰極,陽極,氯 氣,銅,CuCl2 Cu+Cl2 ,陽極:(Cl- OH-) : 2Cl-2 e- =Cl2 ,陰極(Cu2+ H+)：Cu2+ 2e-=2Cu,減小,增 大,加適量 CuCl2 晶體,第

5、一組：電解CuCl2,陰極,陽極,碘,氫氣,2HI I2 + H2 ,陽極:(I- ，OH-) : 2I-2 e- =I2,陰極( H+)：2H+ 2e-= H2,減小,增 大,通入 適量 HI,第一組：電解HI溶液,陽極：2Cl-2 e- =Cl2,陰極：2H+ + 2e-=H2,減小,增大,HCl,陽極C,陰極C,氯氣,氫 氣,鹽酸溶液,陰極,陽極,氧氣,氫 氣,陽極(OH- SO42-): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 ,陰極(H+ Na+) :4H + 4e- = 2H2 ,變大,不 變,加 H2O,2H2O = 2H2 +O2 ,通電,第二組：電解Na2SO4,陰極,陽極,氧

6、氣,氫 氣,陽極(OH- SO42-): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 ,陰極(H+ ) :4H + 4e- = 2H2 ,變大,變 小,加 H2O,2H2O = 2H2 +O2 ,通電,第二組：電解H2SO4,陰極,陽極,氧氣,氫 氣,陽極(OH- ): 4OH- 4e- = 2H2O+O2,陰極(H+ Na+) :4H + 4e- = 2H2 ,變大,變 大,加 H2O,2H2O = 2H2 +O2 ,通電,第二組：電解NaOH,第三組：電解NaCl,陰極,陽極,氫 氣,氯氣,陽極(Cl- OH-): 2Cl- 2e- = Cl 2 ,陰極(Na+ H+):2H + 2e- = H

7、2 ,2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 +Cl2 ,減小,增 大,通入適量 HCl,陰極,陽極,氧 氣,銅,2CuSO4+2H2O 2Cu +O2+2H2SO4,陰極(Cu2+ H+): 2Cu2+ 4e-=2Cu,減小,加適量 CuO 固體,第四組：電解CuSO4,陽極(SO42- OH-) :4OH- 4e- = 2H2O+O2 ,減 小,分析電解反應(yīng)的一般思路：,明確溶液中存在哪些離子,根據(jù)陰陽離子放電順序及陽極氧化、陰極還原分析得出產(chǎn)物,陰陽兩極附近有哪些離子,小結(jié),電解規(guī)律（惰性電極）小結(jié),陽極：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-,與區(qū)：電解本身型 如CuCl

8、2 、HCl 與區(qū)：放氫生堿型 如NaCl 與區(qū)：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 與區(qū)：電解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH,陰極：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+,電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例：,含氧酸,H2SO4,強(qiáng)堿,NaOH,活潑金屬的含氧酸鹽,Na2SO4,無氧酸,HCl,陽極：4OH-4e-O2+2H2O 陰極：4H+ + 4e- 2H2,減小,增大,不變,H2O,陽極：2Cl- 2e-Cl2 陰極：2H+2e- H2,增大,HCl,不活潑金屬的無氧酸鹽,CuCl2,陽極：2Cl- 2e- Cl2 陰極：Cu2+2e- C

9、u,減少,CuCl2,活潑金屬的無氧酸鹽,NaCl,陽極：2Cl- 2e- Cl2 陰極：2H+2e- H2,增大,HCl,不活潑金屬的含氧酸鹽,CuSO4,陽極：4OH- 4e- O2+2H2O 陰極：2Cu2+4e- 2Cu,減小,CuO,1.寫出下列裝置的電極反應(yīng)式，并判斷A、B、C溶液PH值的變化。,鞏固練習(xí),2.如上圖所示，通電后A極上析出Ag，對該裝置的有關(guān)敘述正確的是 A.P是電源的正極 B.F極上發(fā)生的反應(yīng)為：4OH- - 4e-=2H2O+O2 C.電解時(shí)，甲、乙、丙三池中，除E、F兩極外，其余電極均參加了反應(yīng) D.通電后，甲池的PH減小，而乙、丙兩池溶液的PH不變,B,3.

10、用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的水溶液，電解一段時(shí)間以后，甲、乙兩池中溶液的pH值均減小，而在和兩極，電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12的是 甲 乙 A B C D 甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4 乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3,D,4.為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是 AX是正極，Y是負(fù)極 BX是負(fù)極，Y是正極 CCuSO4溶液的PH值逐漸減小 DCuSO4溶液的PH值不變,AC,想一想？,如果要在某鐵制品表面鍍上一層銀，請你選擇合適的電極材料和電鍍液，并寫出電極反應(yīng)方程式。,陰極某鐵制品 陽極金屬銀 電鍍液含有

11、硝酸銀的溶液,陽極：Ag - e- =Ag+ 陰極：Ag+e = Ag 溶液中離子濃度不變,（一）電鍍,1、定義：,利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或是合金的過程。,2、目的：,4、電鍍的特點(diǎn)：,3、電鍍材料的選擇：,陰極鍍件,電鍍液含有鍍層金屬離子的溶液,陽極鍍層金屬,使金屬增強(qiáng)抗腐蝕的能力，增加美觀和表面硬度。,1）陽極本身參加電極反應(yīng) 2）電解質(zhì)溶液的濃度保持不變,二、電解池原理的應(yīng)用,（二）銅的電解精煉,陽極：,Cu - 2e- = Cu2+,陰極：,Cu2+ 2e- = Cu,雜質(zhì)比銅活潑的Zn、Ni、Fe等：,Zn - 2e- = Zn2+ Ni - 2e- = Ni

12、 2+,Fe - 2e- = Fe2+,活潑性在銅之后的銀、金等：,還原性比銅差的，不能失去電子，它們以單質(zhì)的形式留在溶液中，成為陽極泥。,電解質(zhì)溶液硫酸銅的濃度略有減小。,(三）氯堿工業(yè) （1）在NaCl溶液中,NaCl電離出 ，H2O電離出 。 通電后，在電場的作用下， 向陰極移動(dòng)， 向陽極移動(dòng)。 在陽極，由于 容易失去電子，被氧化生成 。 陽極方程式： ; （2）在陰極，由于 容易得到電子被還原生成 使H2O 電離向右移動(dòng)，因此陰極 濃度增大 PH 。 陰極方程式： 。,Na+、Cl-,H+、OH-,Cl-、OH-,Cl-,Cl2,H+,H2,OH-,增大,Na+、H+,總化學(xué)方式： ;

13、 總離子方程式: . (3)電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為： _ ，兩極極板上都有氣體產(chǎn)生，如何檢驗(yàn)氣體的種類？,陰極附近的溶液無色變?yōu)榧t色,陽極:把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極附近,產(chǎn)生氣體可以使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍(lán)色.,（四）、電冶金（使用電解法冶煉像鈉、鈣、鎂、鋁等活潑金屬的方法）,1、制取金屬鈉,電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。,陽極：,2Cl - 2e- = Cl2,陰極：,2Na+ + 2e- = 2Na,總反應(yīng)：,2NaCl(熔融) 2Na + Cl2 ,電解熔融氯化鈉制鈉,（四）、電冶金（使用電解法冶煉像鈉、鈣、鎂、鋁等活潑金屬的方法）,2、制取金屬鋁,電解熔融狀態(tài)的氧化鋁。,陽極

14、：,6O 2- 12e- = 3O2,陰極：,4Al 3+ + 12e- = 4Al,總反應(yīng)：,電解池小結(jié),與電源正極相連,陽極,陰極,與電源負(fù)極相連,發(fā)生氧化反應(yīng),陽離子移向,陰離子移向,發(fā)生還原反應(yīng),1、電源、電極、電極反應(yīng)關(guān)系,2、電解原理的應(yīng)用：氯堿工業(yè)、電鍍、電冶金,發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而形成電流,電流通過引起氧化還原反應(yīng),兩個(gè)電極、電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)、形成閉合回路、自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng),電源、電極（惰性或非惰性）、電解質(zhì)（水溶液或熔融態(tài)）,由電極本身決定 正極：流入電子 負(fù)極：流出電子,由外電源決定 陽極：連電源正極 陰極：連電源負(fù)極,（外電路）負(fù)極 正極,電源負(fù)極陰極陽極電

15、源正極,（外電路）正極負(fù)極,電源正極陽極陰極電源負(fù)極,負(fù)極：Zn - 2e- =Zn2+（氧化反應(yīng)） 正極：2H+ + 2e- =H2（還原原應(yīng)）,陽極：2 CI- - 2e- = CI2 (氧化反應(yīng)) 陰極: Cu2+ + 2e- = Cu (還原反應(yīng)),化學(xué)能 電能,電能化學(xué)能,設(shè)計(jì)電池、金屬防腐,氯堿工業(yè)、電鍍、電冶、金屬精煉,銅鋅原電池,電解氯化銅,電解池、電解精煉池、電鍍池的比較,將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置。,應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置。,兩電極接直流電源 電極插人電解質(zhì)溶液 形成閉合回路,鍍層金屬接電源正極待鍍金屬接電源負(fù)極 電鍍液須含有鍍層金屬的離子,陽極：電

16、源正極相連 陰極：電源負(fù)極相連,陽極：鍍層金屬； 陰極：鍍件,陽極：氧化反應(yīng) 陰極：還原反應(yīng),陽極：氧化反應(yīng) 陰極：還原反應(yīng),應(yīng)用電解原理將不純的金屬提純的裝置。,不純金屬接電源正極純的金屬接電源負(fù)極 電解質(zhì)溶液須待提純金屬的離子,陽極：不純金屬； 陰極：純金屬,陽極：氧化反應(yīng) 陰極：還原反應(yīng),練習(xí),分析下圖，哪個(gè)是原電池，哪個(gè)是電解池。,金屬性強(qiáng)弱的判斷 已知M+N2+=M2+N Pt極電解相同濃度P和M的硫酸鹽，陰極先析出M N與E有導(dǎo)線相連放入E的硫酸鹽溶液,電極反應(yīng)：E2+2e-=E，N-2e-=N2+，則四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱為,答案：PMNE,工業(yè)上采用Fe、C為電極電解K2MnO

17、4溶液制KMnO4 1.電解時(shí),應(yīng)以 作陰極，電解過程中陰極附近溶液pH將會(huì) , 2.陽極反應(yīng)式為 , 3.總電解反應(yīng)式為 .,2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2,答案:Fe 增大 MnO42_e- =MnO4,電解計(jì)算電子守恒法 例一 ： 鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通電一段時(shí)間,兩極均產(chǎn)生11.2L(S.T.P)氣體.求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質(zhì)的量.,解析：陽極 4OH-4e-=2H2O+O2 陰極 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2 陽極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為: 0.54 = 2mol,消耗4OH- 2mol,即產(chǎn)生H+ 2m

18、ol. 陰極生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成H2轉(zhuǎn)移的電子:0.5 2=1mol,故還有1mole- 用于還原Cu2+,可析出銅為0.5mol.,O22Cu4Ag4H2H22Cl24OH,計(jì)算關(guān)系式：,例二 ： 用石墨電極電解100mL H2SO4與CuSO4的混合液，通電一段時(shí)間后，兩極均收集到2.24L（標(biāo)況）氣體，則原混合液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為（ ） A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L,A,陽極O2為0.1mol，電子為0.4mol,則H2為0.1mol，所以Cu為0.1mol，濃度為A,例三 ： 某硝酸鹽晶體化學(xué)式為M(NO3)