电解原理课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,.,*,电解原理及其应用,1,.,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：,电能转化为化学能的装置。,e,e,C,C,CuCl,2,溶液,阴极,阳极,2,.,3、形成电解池的条件,、直流电源、与电源相连的两个电极；,、电解质溶液或熔化的电解质；,、形成闭合回路；,4、电极的判断,阴极：,与电源负极相连，电子流入，发生还原反应,阳极,：与电源正极相连，电子流出，发生氧化反应,3,.,2、写出以碳棒作电极电解饱和氯化钠溶液的电,极反应式及总反应,1、写出以碳棒作电极电解,氯化铜溶液的电极反应式,阳极 ：2Cl,2e,Cl,2,阴极 ：2H,+,+2e,H,2,总反应：2NaCl+2H,2,O2NaOH+Cl,2,+H,2,电解,阴极 ：Cu,2+,+2e,Cu,5、电极反应的书写：,阳极 ：2Cl,2e,Cl,2,总反应：CuCl,2,Cu+Cl,2,电解,C,C,4,.,6、电解时离子放电顺序问题,、影响离子放电的因素：,离子得失电子的能力,离子的浓度,、离子的放电顺序,阴极:,阳离子放电，得电子能力强先放电,Ag,+,Hg,2+,Fe,3+,Cu,2+,H,+,Pb,2+,Sn,2+,Fe,2+,Zn,2+,阳极:,阴离子放电或电极放电，失电子能力强先,放电,S,2,I,Br,Cl,OH,含氧酸根离子,若阳极是惰性(Pt、Au、石墨)电极时，则放电顺序如下：,5,.,7、电解规律的讨论：(用,惰性电极,电解时),C或Pt,C或Pt,6,.,7、电解规律(用惰性电极电解时),、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐,溶液时，实质上是电解水。如电解H,2,SO,4,、HNO,3,NaOH、Na,2,SO,4,等溶液时其电极反应式为：,阳极：4OH,4e,2H,2,O+O,2,阴极：4H,+,+4e,2H,2,总反应：2H,2,O O,2,+2H,2,电解,7,.,7、电解规律(用惰性电极电解时),、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的,无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。,如电解盐酸、CuCl,2,溶液等时,阳极：2Cl,2e,Cl,2,阴极：2H,+,+2e,H,2,总反应：2HCl Cl,2,+H,2,电解,电解盐酸,8,.,7、电解规律(用惰性电极电解时),、电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都,有一部分被电解，如电解CuSO,4,溶液、AgNO,3,溶液,等。,阳极：4OH,4e,2H,2,O+O,2,阴极：2Cu,2+,+4e,2Cu,总反应：2CuSO,4,+2H,2,O 2Cu+O,2,+2H,2,SO,4,电解,电解CuSO,4,溶液,9,.,7、电解规律(用惰性电极电解时),、电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水,都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。,阳极(C)：2Cl,2e,Cl,2,阴极(C)：2H,+,+2e,H,2,总反应：2NaCl+2H,2,O2NaOH+Cl,2,+H,2,电解,10,.,8.,电解后溶液PH值的变化,H,只可能在阴极放电，OH,只可能在阳极放电，对于非酸、非碱溶液来说，放电的H,来自于阴极区的水的电离，放电的OH,来自于阳极区水的电离。所以有：,H,总是在阴极放电，OH,总是在阴极上生成,2 H,2e,=H,2,2H,2,O2e,=H,2,2 OH,电解过程中，阴极区PH值会因H,减少或OH,生成而增大；,OH,总是在阳极上放电，H,总是在阳极上生成,4 OH,4e,=2H,2,OO,2,2H,2,O4e,=4H,O,2,电解过程中，阳极区的PH值会因OH,减少或H,的生成而减小。,11,.,因此，电解过程中，只要有H,或OH,放电或电解产物中有H,2,或O,2,生成时，均会引起两极区PH值呈现不平衡性。以阴阳两极同时生成H,2,和O,2,的电解过程的两极区PH值差异最为明显。,电解质溶液,阳 极 区,阴 极 区,电极反应式,PH值变化,电极反应式,PH值变化,H,2,SO,4,有H,+,生成，,PH值减小,有H,+,减少，,PH值增大,NaOH,有OH,-,减少，,PH减小,有OH,-,生成，,PH值增大,Na,2,SO4,有H,+,生成，,PH值减小,有OH,-,生成，,PH值增大,NaCl,2Cl,-,-2e=Cl,2,/,有OH,-,生成，,PH值增大,CuSO,4,有H,生成，,PH值减小,Cu,2+,+2e=Cu,/,12,.,电解过程中会出现两极区的PH值差异，某些原电池工作时也会出现两极PH值的不平衡性，当然这与H,2,与O,2,参加电极反应有关：,当H,2,在负极参加电极反应（如，氢镍电池，氢氧燃料电池等）时，负极区的PH值会减小：H,2,2e,=2 H,；,当O,2,在正极参加电极反应（如，吸氧腐蚀、氢氧燃料电池等）时，正极区的PH值会增大：2H,2,OO,2,4e,=4 OH,。,13,例1把锌片和铁片放在盛有食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃器皿中（如图），经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是（）,（A）和附近,（B）和附近,（C）和附近,（D）和附近,14,.,例：某溶液中含有两种溶质NaCl和H,2,SO,4,，它们的物质的量之比为3:1。用石墨做电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是(),A.阴极自始至终只析出H,2,B.阳极先析出Cl,2,，后析出O,2,C.电解最后阶段为电解水,D.溶液pH不断增大，最后为7,15,.,例：用两支惰性电极插入50mLAgNO,3,溶液中，,通电电解。当电解液的PH值从6.0变为3.0时(设电,解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体,积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是：,A、27mg B、54mg,C、108mg D、216mg,答案：,B,16,.,二、电解原理的应用,1、铜的电解精炼,、粗铜所含的杂质,Zn、Fe、Ni、Ag、Au等,+,纯铜,粗铜,CuSO,4,溶液,、粗铜的精炼,以粗铜为阳极，以纯,铜为阴极，以CuSO,4,溶液,为电解液进行电解,阳极：Zn 2e,Zn,2+,Fe2e,Fe,2+,Ni 2e,Ni,2+,Cu2e,Cu,2+,阴极：,Cu,2+,+2e,Cu,17,.,二、电解原理的应用,2、电镀,、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层,其它金属或合金的过程。,、电镀池形成条件,+,镀件,镀层金属,含镀层金属离子的盐溶液,、镀件作阴极,、镀层金属作阳极,、含镀层金属阳离子,的盐溶液作电解液,、电镀的特点,电镀液的组成及酸碱性保持不变,18,.,原电池、电解池、电镀池判定规律,若无外接电源，可能是原电池，然后依据原,电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看”,先看电极：两极为导体且活泼性不同,再看溶液：两极插入电解质溶液中,后看回路：形成闭合回路或两极接触,若有外接电源，两极插入电解质溶液中，,则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质,溶液中的金属阳离子相同，则为电镀池，其余情,况为电解池。,19,.,例：在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电,极，通电电解(不考虑水分蒸发)，则：,若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶,质浓度将怎样变化 。,若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是,如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电,当电路中有0.01mol电子通过时，阴极增重 g，,阴极上的电极反应式是 。,不变,1.28,Zn 2e,Zn,2+,Cu,2+,+2e,Cu,20,.,