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3.3 电解电解通电前：通电前：CuCl2=Cu2+2Cl，Cu2+、Cl为自由移动的离子；为自由移动的离子；通电后：通电后：Cu2+移向阴极得到电子，移向阴极得到电子，Cl移向阳极失去电子；移向阳极失去电子；电极反应：电极反应：阳极：阳极：2Cl 2e=Cl2（氧化反应）氧化反应）阴极：阴极：Cu2+2e=Cu（还原反应）还原反应）总反应式：总反应式：CuCl2 Cu+Cl2电解电解通电前通电前 阴极阳极通电后通电后2024/5/25 周六电解：电解：使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 氧化还原反应的过程，叫做电解。氧化还原反应的过程，叫做电解。构成电解池的条件：构成电解池的条件：是电能转变为化是电能转变为化学能的装置！学能的装置！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、阳电极电解质溶液或熔融电解质；电解质溶液或熔融电解质；电解池：电解池：电能转变为化学能的装置。电能转变为化学能的装置。CC2024/5/25 周六一、理论分解电压一、理论分解电压 使某电解质溶液能连续不断发生电解时所必须外加的最小电压，在数值上等于该电解池作为可逆电池时的可逆电动势2024/5/25 周六二、实际分解电压的测定二、实际分解电压的测定 使用Pt电极电解H2O，加入中性盐用来导电，实验装置如图所示。逐渐增加外加电压，由安培计G和伏特计V分别测定线路中的电流强度I 和电压E，画出I-E曲线。2024/5/25 周六实际分解电压的测定实际分解电压的测定 外加电压很小时，几乎无电流通过，阴、阳极上无H2气和氧气放出。随着E的增大，电极表面产生少量氢气和氧气，但压力低于大气压，无法逸出。所产生的氢气和氧气构成了原电池，外加电压必须克服这反电动势，继续增加电压，I 有少许增加，如图中1-2段。2024/5/25 周六分解电压的测定分解电压的测定 当外压增至2-3段，氢气和氧气的压力等于大气压力，呈气泡逸出，反电动势达极大值 Eb,max。再增加电压，使I 迅速增加。将直线外延至I=0处，得E(分解)值，这是使电解池不断工作所必需外加的最小电压，称为分解电压。2024/5/25 周六三、实际分解电压三、实际分解电压 要使电解池顺利地进行连续反应，除了克服作要使电解池顺利地进行连续反应，除了克服作为原电池时的可逆电动势外，还要克服由于极化在为原电池时的可逆电动势外，还要克服由于极化在阴、阳极上产生的超电势阴、阳极上产生的超电势 和和 ，以及克服电，以及克服电池电阻所产生的电位降池电阻所产生的电位降 。这三者的加和就称为实。这三者的加和就称为实际分解电压。际分解电压。显然分解电压的数值会随着通入电流强度的增加而增加。2024/5/25 周六阴极析出产物的顺序阴极析出产物的顺序A.A.阴极材料阴极材料(金属或石墨金属或石墨)总是受到保护总是受到保护B.B.阳阳离子得电子顺序离子得电子顺序金属活动顺序表的反表金属活动顺序表的反表K K+CaCa2+2+Na Na+Mg Mg2+2+Al Al3+3+(H(H+)Zn Zn2+2+Fe Fe2+2+Sn Sn2+2+Pb Pb2+2+Cu Cu2+2+Hg Hg2+2+Ag Ag+Pt Pt2+2+I I-Br Br-Cl Cl-OH OH-NONO3 3-SO SO4 42-2-F F-B.B.阳极阳极是活泼电极时：是活泼电极时：电极本身被氧化电极本身被氧化，溶液，溶液中的离子不放电中的离子不放电2024/5/25 周六（1）电解）电解NaCl饱和溶液（以石墨做阳极，饱和溶液（以石墨做阳极，铁做阴极），写出相应的电解方程式。铁做阴极），写出相应的电解方程式。(2)电解电解FeSO4饱和溶液（以铁做阳极，铁做饱和溶液（以铁做阳极，铁做阴极），写出相应的电解方程式。阴极），写出相应的电解方程式。（3）电解）电解ZnSO4溶液（以石墨做阳极，铁做溶液（以石墨做阳极，铁做阴极），写出相应的电解方程式。阴极），写出相应的电解方程式。2024/5/25 周六 电解时电极上的反应电解时电极上的反应 阴极产品：电镀、金属提纯、保护、产品的美化（包括金属、塑料）和制备 及有机物的还原产物等。阳极产品：铝合金的氧化和着色、制备氧气、双氧水、氯气以及有机物的氧化产物等。常见的电解制备有氯碱工业、由丙烯腈制乙二腈、用硝基苯制苯胺等。电解的应用电解的应用2024/5/25 周六铜的电解精炼铜的电解精炼、粗铜所含的杂质、粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等等+纯铜纯铜粗铜粗铜CuSO4溶液溶液、粗铜的精炼、粗铜的精炼 以以粗铜为粗铜为阳极阳极(活泼电极活泼电极)，以纯铜为阴极，以纯铜为阴极，以以CuSO4溶液溶液为电解液进行电解为电解液进行电解阳极：阳极：Zn 2eZn2+Fe2eFe2+Ni 2eNi2+Cu2eCu2+阴极：阴极：Cu2+2eCu2024/5/25 周六