電解第二課時

1、陰極陰極： 得得電子，發(fā)生電子，發(fā)生還原還原反應，離子反應，離子氧化性氧化性越強，越強，反應越容易。反應越容易。常見陽離子放電順序：常見陽離子放電順序：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+ Al3+Mg2+Na+陽極陽極：失失電子，發(fā)生電子，發(fā)生氧化氧化反應，離子反應，離子還原性還原性越強，越強，反應越容易。反應越容易。當陽極為惰性電極當陽極為惰性電極(石墨、鉑、金石墨、鉑、金)時時,常見陰離子常見陰離子放電順序：放電順序：S2- I- Br - Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F-當陽極為金屬電極當陽極為金屬電極(除鉑、金除鉑、金)時，時，金屬電極金屬電極優(yōu)先放電。優(yōu)先放電。分析下圖

2、，屬于電解池的有分析下圖，屬于電解池的有練習練習電解規(guī)律電解規(guī)律（惰性電極）（惰性電極）陰極陰極陽極陽極氯氯氣氣銅銅實例實例電極反應電極反應 濃度濃度PH值值復原復原CuCl2 陽極：陽極：2Cl-2 e- Cl2陰極：陰極：Cu2+ 2e-2Cu減小減小增大增大CuCl2CuCl2溶液溶液 CuCl2 Cu+Cl2 電解陽極陽極陰極陰極氧氧氣氣氫氫氣氣實例實例電極反應電極反應 濃度濃度PH值值復原復原Na2SO4 實例實例電極反應電極反應 濃度濃度PH值值復原復原Na2SO4 陽極陽極: 4OH- - 4e- 2H2O+O2 陰極陰極: 4H + 4e- 2H2 變大變大不不變變 加加H2O

3、Na2SO4溶液溶液2H2O 2H2 + O2 電解陽極陽極陰極陰極氯氯氣氣氫氫氣氣實例實例電極反應電極反應 濃度濃度PH值值復原復原NaCl 陽極陽極: 2Cl- - 2e- Cl 2陰極陰極: 2H + 2e- H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 電解減小減小增增大大 加加HClNaCl溶液溶液實例實例電極反應電極反應濃度濃度PH值值復原復原CuSO4陽極陽極陰極陰極氧氧氣氣銅銅陽極陽極: 4OH- - 4e- 2H2O+O2 陰極：陰極：Cu2+ 2e- Cu減小減小減小減小 加加CuOCuSO4溶液溶液 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4電

4、解電解規(guī)律（惰性電極）小結(jié)電解規(guī)律（惰性電極）小結(jié) 陽極：陽極：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- 與與區(qū)：電解本身型區(qū)：電解本身型 如如CuClCuCl2 2 、HClHCl與與區(qū)：放氫生堿型區(qū)：放氫生堿型 如如NaCl與與區(qū)：放氧生酸型區(qū)：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3與與區(qū)：電解水型區(qū)：電解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH陰極：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電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例：電解電解類型類型舉舉 例例電極反應電極反應溶液溶液PH變化變化

5、溶液溶液復原復原方法方法物質(zhì)類別物質(zhì)類別實例實例僅溶僅溶劑水劑水電解電解 僅溶僅溶質(zhì)電質(zhì)電 解解 含氧酸含氧酸H2SO4強堿強堿NaOH活潑金屬的活潑金屬的含氧酸鹽含氧酸鹽Na2SO4無氧酸無氧酸HCl陰極陰極:4H+ + 4e- 2H2陽極陽極:4OH-4e-O2+2H2O減小減小增大增大不變不變H2O陽極陽極:2Cl- 2e-Cl2陰極陰極:2H+2e- H2增大增大HCl不活潑金屬不活潑金屬的無氧酸鹽的無氧酸鹽CuCl2陽極陽極:2Cl- 2e- Cl2陰極陰極:Cu2+2e- Cu增大增大 CuCl2活潑金屬的活潑金屬的無氧酸鹽無氧酸鹽NaCl陽極陽極:2Cl-2e- Cl2陰極陰極:

6、2H+2e- H2增大增大 HCl不活潑金屬不活潑金屬的含氧酸鹽的含氧酸鹽CuSO4陽極陽極:4OH-4e-O2+2H2O陰極陰極:2Cu2+4e- 2Cu減小減小CuO放氫生堿放氧生酸 1、電極反應方程式及電解總反應方程式的書、電極反應方程式及電解總反應方程式的書寫寫(惰性電極，溶液惰性電極，溶液)： H2SO4HClNaOH K2SO4CuCl2CuSO4 NaClKMnO4 2、用石墨作電極電解、用石墨作電極電解CuCl2、NaCl的混合溶的混合溶液時，陰極析出的物質(zhì)是液時，陰極析出的物質(zhì)是_；陽極產(chǎn)物是；陽極產(chǎn)物是_。 3、兩極都用銀片作電極電解、兩極都用銀片作電極電解AgNO3溶液時

7、，溶液時，陽極的產(chǎn)物是陽極的產(chǎn)物是_；陰極的產(chǎn)物是；陰極的產(chǎn)物是_。石墨石墨 石墨石墨 粗銅粗銅 純銅純銅 純銅純銅 鐵鐵CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液(A) (B) (C) 5、如圖所示裝置，指出、如圖所示裝置，指出A、B池的名稱、電極名池的名稱、電極名稱、電極反應式、二池稱、電極反應式、二池pH值的變化情況。值的變化情況。（ A ）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe6.寫出下列裝置的電極反應式，并判斷寫出下列裝置的電極反應式，并判斷A、B、C溶液溶液PH值的變化。值的變化。7

8、.7.如上圖所示，通電后如上圖所示，通電后A A極上析出極上析出AgAg，對該裝置的有關(guān)，對該裝置的有關(guān)敘述正確的是敘述正確的是A.PA.P是電源的正極是電源的正極B.FB.F極上發(fā)生的反應為：極上發(fā)生的反應為：4OH4OH- - - 4e- 4e- -2H2H2 2O+OO+O2 2C.C.電解時，甲、乙、丙三池中，除電解時，甲、乙、丙三池中，除E E、F F兩極外，其余電兩極外，其余電極均參加了反應極均參加了反應D.D.通電后，甲池的通電后，甲池的PHPH減小，而乙、丙兩池溶液的減小，而乙、丙兩池溶液的PHPH不變不變B 8.用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的水溶液，用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的

9、水溶液，電解一段時間以后，甲、乙兩池中溶液的電解一段時間以后，甲、乙兩池中溶液的pH值均減小，而在值均減小，而在和和兩極，電極產(chǎn)物兩極，電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為的物質(zhì)的量之比為12的是的是 甲 乙 A B C D 甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4 乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 D9.為下圖所示裝置中，為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，都是惰性電極，通電一段時間后，通電一段時間后，b極附近溶液呈紅色。下極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是列說法正確的是AX是正極，是正極，Y是負極是負極BX是負極，是負極，Y是正極是正極CCuSO4溶液的溶液的PH值逐漸減小值逐漸

10、減小DCuSO4溶液的溶液的PH值不變值不變a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 二、電解原理的應用二、電解原理的應用1、氯堿工業(yè)（、氯堿工業(yè)（電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè)）以制造燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè)）陽極：陽極：2Cl - 2e- Cl2陰極：陰極： 2H+ + 2e- H2 總反應：總反應： 2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2+H2 通電 食鹽水中存在的離子：食鹽水中存在的離子：Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-離子放電順序：離子放電順序：陽離子陽離子 H+ Na+ 陰離子陰離子 Cl- OH-電極反應：電極反應：H

11、+Na+Cl-OH-陰極陰極陽極陽極 氧化反應氧化反應 還原反應還原反應OHHClOHCl222222電解 若電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為：若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，兩極極板上都有氣體產(chǎn)生，如何檢驗氣體的種類？體產(chǎn)生，如何檢驗氣體的種類？ 陰極附近的溶液無色變?yōu)殛帢O附近的溶液無色變?yōu)榧t色紅色陽極陽極:產(chǎn)生產(chǎn)生刺激刺激氣體使?jié)駶櫄怏w使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍色淀粉試紙變藍色. 陰極陰極: :產(chǎn)生產(chǎn)生無色、無味氣體無色、無味氣體(2)避免生成物H2和Cl2混合,因為: .(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應,使產(chǎn)品不純,反應方程式: .第一個問題:Cl

12、2 +2 NaOH NaCl + NaClO + H2O混合遇火或遇強光爆炸混合遇火或遇強光爆炸解決解決方法:使用離子交換膜使用離子交換膜電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題（1）生產(chǎn)設備名稱：）生產(chǎn)設備名稱：離子交換膜電解槽離子交換膜電解槽陰極：碳鋼陰極：碳鋼 陽極：鈦陽極：鈦陽離子交換膜：只允許陽離子通過陽離子交換膜：只允許陽離子通過(Cl、OH離子和氣體不能通過離子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰，把電解槽隔成陰極室和陽極室。極室和陽極室。 （2）離子交換膜的作用：）離子交換膜的作用：a、防止氫氣和氯氣混合；、防止氫氣和氯氣混合；b、避免氯氣和氫氧化鈉反應

13、生成、避免氯氣和氫氧化鈉反應生成 ，而影響，而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。氫氧化鈉的產(chǎn)量。氯堿工業(yè)氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡鹽水淡鹽水NaOH溶液溶液精制飽和精制飽和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）離子交換膜離子交換膜 陽陽 極極金屬鈦網(wǎng)金屬鈦網(wǎng)陰陰 極極碳鋼網(wǎng)碳鋼網(wǎng)陽陽極極室室陰陰極極室室提示：提示：第二個問題：第二個問題：精制食鹽水精制食鹽水 由于粗鹽中含有泥沙、由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42等雜質(zhì)，會在堿液中形成沉淀從而損壞離子等雜質(zhì)，會在堿液中形成沉淀從而損壞離子交換膜，那么如何除去這些

14、雜質(zhì)呢？交換膜，那么如何除去這些雜質(zhì)呢？3、所有試劑只有過量才能除盡，你能設計一個、所有試劑只有過量才能除盡，你能設計一個合理的順序逐一除雜嗎？合理的順序逐一除雜嗎？2、用什么試劑除去、用什么試劑除去Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO421、用什么方法除去泥沙？、用什么方法除去泥沙？電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題泥沙泥沙、Na+、 Cl-、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42-Na+、 Cl-、 .Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-NaNa+ +、 ClCl- -、 MgMg2+2+、 CaCa2+2+、 FeFe3+3+ 、引

15、入引入BaBa2+2+ Na+、 Cl-、 Ca2+ 、 Ba2+ 、引入引入OH-Na+、 Cl-、CO32-、OH-Na+、 Cl-沉降沉降除泥沙除泥沙略過量略過量BaCl2 溶液溶液除除SO42-略過量略過量Na2CO3 溶液溶液除除Ca2+. Ba2+ 略過量略過量NaOH 溶液溶液除除Fe3+ , Mg2+ 適量適量HCl溶液溶液調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)PH 除除CO32- 、OH-含氯漂白劑含氯漂白劑有機合成、造紙有機合成、造紙玻璃、肥皂玻璃、肥皂紡織、印染紡織、印染有機合成有機合成氯化物合成氯化物合成農(nóng)藥農(nóng)藥金屬冶煉金屬冶煉有機合成有機合成HCl鹽酸鹽酸電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水以氯堿工業(yè)為基

16、礎的化工生產(chǎn)以氯堿工業(yè)為基礎的化工生產(chǎn)H2NaOH濕氯氣濕氯氣濕氫氣濕氫氣液堿液堿Cl2二、電解原理的應用二、電解原理的應用2、電鍍（在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法）、電鍍（在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法）電鍍銅原理電鍍銅原理銅片銅片待鍍件待鍍件硫酸銅溶液硫酸銅溶液陽極：陽極：鍍層金屬鍍層金屬陰極：陰極：待鍍金屬制品待鍍金屬制品電鍍液：電鍍液：含有鍍層金含有鍍層金屬的電解質(zhì)屬的電解質(zhì)實質(zhì)：陽極參加反應的電解實質(zhì)：陽極參加反應的電解陽極：陽極：鍍層金屬（純銅板）鍍層金屬（純銅板）陰極：陰極：待鍍金屬制品待鍍金屬制品電鍍液：電鍍液：含有鍍層金含有鍍層金 屬的電解質(zhì)（硫酸

17、銅溶液）屬的電解質(zhì)（硫酸銅溶液）電鍍銅電鍍銅3 3、粗銅的電解精煉、粗銅的電解精煉+純銅純銅粗銅粗銅CuSO4溶液溶液三、電解原理的應用三、電解原理的應用問問:電解完后電解完后,CuSO4溶溶液的濃度有何變化？液的濃度有何變化？陽極：陽極： Zn-2e- Zn2+Fe -2e- Fe2+Ni -2e- Ni2+Cu-2e- Cu2+ Zn Fe Ni CuAg Au 陰極陰極: Cu2+ + 2e- Cu陽極泥陽極泥陽極泥陽極泥: 相對不活潑的金相對不活潑的金屬以單質(zhì)的形式沉積在電屬以單質(zhì)的形式沉積在電解槽底解槽底,形成陽極泥形成陽極泥電解精煉銅原理：電解精煉銅原理：粗銅的溶解與純銅的生成：粗

18、銅的溶解與純銅的生成：陽極（粗銅）：陽極（粗銅）：Cu 2e- Cu2+陰極（純銅）：陰極（純銅）： Cu2+ + 2e- Cu比銅活潑的金屬：比銅活潑的金屬：Zn、Fe、Ni只溶解，不析出；只溶解，不析出；比銅不活潑的金屬：比銅不活潑的金屬：Au、Pt不溶解，而以單質(zhì)沉不溶解，而以單質(zhì)沉積形成陽極泥；積形成陽極泥；電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)溶液中CuSO4的濃度基本不變（略?。?。的濃度基本不變（略?。?。制取金屬鈉制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。陽極：陽極： 2Cl - 2e- Cl2陰極：陰極： 2Na+ + 2e- 2Na總反應：總反應：2NaCl(熔融熔融) 2Na + C

19、l2 通電 4 4、電冶金、電冶金 由于電解是最強有力的氧化還原手段，所以電解由于電解是最強有力的氧化還原手段，所以電解法是冶煉金屬的一種重要的方法。對于冶煉像法是冶煉金屬的一種重要的方法。對于冶煉像Na、Ca、Mg、Al這樣活潑的金屬，這樣活潑的金屬，電解法電解法幾乎幾乎是唯一可行的工業(yè)方法。是唯一可行的工業(yè)方法。4、電冶金、電冶金（使用電解法冶煉像鈉、鎂、鋁等活潑金屬的（使用電解法冶煉像鈉、鎂、鋁等活潑金屬的方法）方法）制取金屬鋁制取金屬鋁電解熔融狀態(tài)的電解熔融狀態(tài)的氧氧化鋁?；X。陽極：陽極：6O 2- 12e- 3O2陰極：陰極：4Al 3+ + 12e- 4Al總反應：總反應：2Al

20、2O3(熔融熔融) 4Al + 3O2 通電 冰晶石助熔劑：冰晶石（助熔劑：冰晶石（Na3AlF6 六氟合鋁酸鈉）六氟合鋁酸鈉）陽極材料陽極材料(碳碳)和熔融氧化鋁需要定期補充和熔融氧化鋁需要定期補充思考思考:工業(yè)上為什么用電解熔融工業(yè)上為什么用電解熔融氧氧化鋁的方法冶煉鋁而化鋁的方法冶煉鋁而不用不用AlCl3?AlClAlCl3 3為分子晶體，在融融狀態(tài)下不電離，不導電，不能被電解。為分子晶體，在融融狀態(tài)下不電離，不導電，不能被電解。冶煉鋁設備圖冶煉鋁設備圖陽極陽極C電解質(zhì)電解質(zhì)煙罩煙罩熔融熔融態(tài)鋁態(tài)鋁鋼殼鋼殼鋼導電棒鋼導電棒陰極陰極C耐火耐火材料材料拓展：金屬的防護拓展：金屬的防護金屬腐蝕

21、的快慢程度：金屬腐蝕的快慢程度：電解池的陽極電解池的陽極原電池的負極原電池的負極化學腐蝕化學腐蝕原電池的正極原電池的正極電解池的陰極電解池的陰極海水海水CFe+下列裝置暴露空氣中一段時間下列裝置暴露空氣中一段時間,鐵的腐蝕由快到慢鐵的腐蝕由快到慢 順序順序 .FeFeCFeZnFeZnFeSnA(海水海水)B(海水海水)C(海水海水)D(海水海水)FeSnF(天然水天然水)E(海水海水)DE F AC B拓展練習拓展練習電解池、電解精煉池、電鍍池的比較電解池、電解精煉池、電鍍池的比較電解池電解池電解精煉池電解精煉池電鍍池電鍍池定義定義形成形成條件條件電極電極名稱名稱電極電極反應反應將電能轉(zhuǎn)變成

22、化學能將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝置。的裝置。應用電解原理在某些應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置。它金屬的裝置。兩電極接直流電源兩電極接直流電源電極插人電解質(zhì)溶液電極插人電解質(zhì)溶液形成閉合回路形成閉合回路鍍層金屬接電源正極鍍層金屬接電源正極待鍍金屬接電源負極待鍍金屬接電源負極電鍍液須含有鍍層金電鍍液須含有鍍層金屬的離子屬的離子陽極：電源正極相連陽極：電源正極相連陰極：電源負極相連陰極：電源負極相連陽極：鍍層金屬；陽極：鍍層金屬；陰極：鍍件陰極：鍍件陽極：氧化反應陽極：氧化反應陰極：還原反應陰極：還原反應陽極：氧化反應陽極：氧化反應陰極：還原反應陰極：還原反應應用電解

23、原理將不純應用電解原理將不純的金屬提純的裝置。的金屬提純的裝置。不純金屬接電源正極不純金屬接電源正極純的金屬接電源負極純的金屬接電源負極電解質(zhì)溶液須待提純電解質(zhì)溶液須待提純金屬的離子金屬的離子陽極：不純金屬；陽極：不純金屬；陰極：純金屬陰極：純金屬陽極：氧化反應陽極：氧化反應陰極：還原反應陰極：還原反應 例例1 ： 鉑電極電解鉑電極電解1LCu(NO3)2和和KNO3混合溶混合溶液液,通電一段時間通電一段時間,兩極均產(chǎn)生兩極均產(chǎn)生11.2L(標況標況)氣氣體體.求電解后溶液的求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質(zhì)并確定析出銅的物質(zhì)的量的量.解析：陽極解析：陽極 4OH-4e-2H2O+O2 陰極陰極 Cu2+2e- Cu 2H+2e- H2 陽極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為陽極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為: 0.54 2mol,消消耗耗OH- 2mol,即產(chǎn)生即產(chǎn)生H+ 2mol. 陰極生成陰極生成0.5molH2,消耗消耗H+ 1mol;所以溶液中所以溶液中C(H+)1mol/L pH0 生成生成H2轉(zhuǎn)移的電子轉(zhuǎn)移的電子:0.5 21mol,故還有故還有1mole- 用于還原用于還原Cu2+,可析出銅為可析出銅為0.5mol. 四、電解計算四、電解計算電子守恒法