高二化學(xué)課件電解池的工作原理及應(yīng)用

1、電解池的工作原理及其應(yīng)用電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)與電源正極相連的電極上有氣泡析出，刺激性氣味,能使?jié)駶櫟矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)；與電源負(fù)極相連的電極上有紅色物質(zhì)析出CuCl2溶液CC思考:1.通電前溶液中有哪些離子?如何運動?2.通電后如何運動?3.產(chǎn)生什么現(xiàn)象?為什么? 一、電解原理電解:使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。電流是發(fā)生反應(yīng)的動力(使不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)順利進(jìn)行)陰陽離子做定向移動的導(dǎo)電過程,也就是兩極發(fā)生氧化還原的過程,即電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程即為電解過程電流是直流電。在電解過程中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。二、電解池：1、定義：電能轉(zhuǎn)化為的化學(xué)能的裝置2、形成電解池的條件： 與

2、電源相連的兩個電極 電解質(zhì)溶液或熔化電解質(zhì) 形成閉合回路3、電極名稱： 陰極:與電源負(fù)極相連,進(jìn)電子,還原反應(yīng) 陽極:與電源正極相連,出電子,氧化反應(yīng)4、電極材料 惰性電極：C、Pt、Au不發(fā)生反應(yīng) 活性電極：Ag及以前金屬，作陽極則溶解陽離子得電子或陰離子失電子使離子電荷降低的過程叫做放電。 5、電解時離子放電順序陰極:陽離子放電，金屬活動順序的反順序Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Fe2+Zn2+陽極:S2IBrCl OH含氧酸根F 活性電極(Ag以前)，電極失電子惰性電極(Pt、Au、石墨)，陰離子放電注意(一)Fe3+ Cu2+；(二)電鍍時：受離子濃度影響 Ag+Hg2+F

3、e3+Cu2+Pb2+Fe2+Zn2+ H+1、寫出以碳棒作電極電解飽和氯化鈉溶液的電極反應(yīng)式2、寫出以銅棒作電極電解氯化銅溶液的電極反應(yīng)式練習(xí)陽極 (C)： 2Cl 2eCl2陰極 (C)：2H+ +2e H2 陽極 (Cu)： Cu 2eCu2+ 陰極 (Cu)： Cu2+ +2e Cu 6、電解規(guī)律(用惰性電極電解)電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液 實質(zhì)是電解水； 電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，若要恢復(fù)原來的濃度，加水。 pH值三種變化電解質(zhì)先電離成離子，向兩極移動，分別在兩極得失電子。電解無氧酸溶液(除氫氟酸)、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液。 實質(zhì)是電解電解質(zhì)本身. 電解后溶

4、質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來，需加入一定量的溶質(zhì) pH值變化電解不活潑金屬的含氧酸鹽是電解水和電解質(zhì)。電解后溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,若要恢復(fù)原來,需加入一定量金屬氧化物。 pH值減小電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液是電解水和電解質(zhì)電解后溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來，需通入一定量的HX等。pH值增大1、用兩支惰性電極插入500mLAgNO3 溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的PH值從6.0變?yōu)?.0時(設(shè)電解時陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略)，電極上析出銀的質(zhì)量大約是 （ ） A、27mg B、54mg C、108mg D、216mgBA 2、用石墨作電極電解 100mLH2SO4和

5、 CuSO4的混合溶液，通電一段時間后，兩極均收集到2.24L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），原混合溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為 （ ） A1mol/L B2mol/L C3 mol/L D4 mol/L三、電解原理的應(yīng)用1、銅的電解精煉粗銅含的雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+純銅粗銅CuSO4溶液粗銅的精煉 粗銅做陽極，純銅做陰極， CuSO4溶液做電解液(3)電極反應(yīng)式(4)陽極上比銅不活潑的金屬，沉積于陽極底部，成為陽極泥，可以提煉金、銀等貴重金屬2、電鍍概念：應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬或合金的過程。電鍍池形成條件+鍍件鍍層金屬含鍍層金屬離子的鹽溶液鍍件作陰極鍍層金屬作陽極含鍍

6、層金屬陽離子的鹽溶液作電解液電鍍的特點電鍍液的組成及酸堿性基本保持不變?yōu)榱耸瑰儗又旅堋怨?、光滑，還要采取一些措施：(1)鍍件進(jìn)行拋光和清洗，使鍍件潔凈、光滑；(2)電鍍液的離子濃度始終保持恒定，常將電鍍液制成絡(luò)合物；(3)電鍍時，要不斷攪拌，并控制溫度、電流、電壓，使電鍍液pH在一定范圍內(nèi)。 在電鍍工業(yè)的廢水中常含有劇毒物質(zhì)，如氰化物、重金屬離子等， 減少電鍍污染的途徑： (1)電鍍廢水經(jīng)過處理，回收其中有用成分，把有毒有害物質(zhì)的濃度降低到符合工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn).(2)改進(jìn)電鍍工藝,盡量使用污染少的原料.如采用無氰電鍍等閱讀了解稀3、電解飽和氯化鈉溶液電解前應(yīng)除去食鹽溶液中的Ca2+、Mg2

7、+、SO42- 等雜質(zhì)離子4、鋁的冶煉（1）電解AlCl3溶液能否得到單質(zhì)鋁？（2）電解熔融狀態(tài)的AlCl3能否得到單質(zhì)鋁？（3）為了降低Al2O3的熔點，加入什么？（4）電解Al2O3的電極反應(yīng)和電解總式？冶煉其它活潑金屬（鉀、鈣、鈉、鎂等）練習(xí)1：在50mL 0.2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個電極，通電電解(不考慮水分蒸發(fā))，則：若兩極均為銅片，試說明電解過程中溶液溶質(zhì)濃度將怎樣變化 。若陽極為純鋅，陰極為銅片，陽極反應(yīng)式是 。如果兩極均為銅片且不考慮H+在陰極上放電，當(dāng)電路中有0.01mol電子通過時，陰極增重 g，陰極上的電極反應(yīng)式是 。不變0.32Zn 2eZn2+Cu2+ +2

8、eCu2、利用反應(yīng)，設(shè)計一個原電池裝置。（1）畫出裝置圖（2）標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液（3）寫出電極反應(yīng)3、將兩支惰性電極插入500mL CuSO4溶液中，接通電源（1）寫出電極反應(yīng)式： 陽極： 陰極：（2）當(dāng)兩極上析出1.6g Cu時（設(shè)電解時陰極沒有氫氣放出，且電解液在電解前后體積變化忽略不計），則電解后溶液的 pH是（3）經(jīng)一段時間后，兩極均能得到11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則原CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度是 （4）若將經(jīng)過（3）以后的溶液恢復(fù)原來的濃度，需要向溶液中加入 mol的（1）1mol/L0.5CuO全國以惰性電極電解CuSO4溶液，若陽極上產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量為0.0100

9、mol，則陽極上析出Cu的質(zhì)量為( ) A0.64 g B1.28 g C2.56 g D5.12g廣東科學(xué)家近年來研制出一種新型細(xì)菌燃料電池，利用細(xì)菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池負(fù)極反應(yīng)為:()A H22OH2H2O2e B O24H4e2H2OC H22H2e D O22H2O4e4OHBC江蘇某同學(xué)按右圖所示的裝置進(jìn)行電解實驗。下列說法正確的是( ) A電解過程中，銅電 極上有H2產(chǎn)生 B電解初期，主反應(yīng)方程式為：Cu+H2SO4 CuSO4+H2 C電解一定時間后， 石墨電極上有銅析出 D整個電解過程中，H的濃度不斷增大B C廣東三氧化二鎳（Ni2O3

10、）可用于制造高能電池，其電解法制備過程如下：用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5，加放適量硫酸鈉后進(jìn)行電解。電解過程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO，把二價鎳氧化為三價鎳。以下說法正確的是( )A 可用鐵作陽極材料B 電解過程中陽極附近溶液的pH升高C 陽極反應(yīng)方程式為：2Cl2eCl2D 1mol二價鎳全部轉(zhuǎn)化為三價鎳時，外電路中通過了1mol電子。C D【原電池與電解池的結(jié)合】池及電極的判斷方法有一極能與電解液反應(yīng)則該極為原電池、該極負(fù)極，與之相連的為電解池的陰極。若都能反應(yīng)，則活潑性最強(qiáng)的或兩極差距最大的為原電池原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律1、無外接電源， 可能是原電池：依據(jù)原

11、電池的形成條件判定， “三看” 電極：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同 電解液：兩極插入電解液中 回路：形成閉合回路或兩極接觸2、有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，可能是電解池或電鍍池：當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子相同，為電鍍池，其余情況為電解池。http:/ http:/ lpu35hln 了。說：“我也不知道，自己也沒招惹過誰啊?！眾嗵ь^看著天空緩緩開口：“他們已經(jīng)找到你了，過不了多久成群結(jié)隊的暗部涌向這里，我不是他們的對手。所以你必須走了?！蹦河甏蛄藗€冷顫，一臉無奈說：“我也想離開啊?！眾嗫粗f：“看你那么蠢，我于心不忍，讓我來拯救你吧。”婠青拉著暮雨來到瀑布邊，水依然是倒流的，沒有

12、絲毫改變，只是比起剛才更洶涌，水流更大些。每個水柱，每幅水簾，沖擊而上，如千萬猛獸再向上奔跑。婠青周身青光大作，耀眼至極，亮不刺目，從地下緩緩升入半空之中，全身上下青衣舞動?！熬盘旆矇m，以水引之”片刻間，天際烏云頓時翻涌不止，雷聲轟轟，黑云邊緣不斷有電光閃動，在電光強(qiáng)烈照耀之下以如白晝。氣壓沉悶，不禁給人無比壓抑之感。瀑布的水開始像下雨一般一滴一滴漂浮在空中，似雨滴在空氣中靜止一般，暮雨想：牛頓在世會不會被氣死呢。晶瑩透明的水柱漂浮在空中珍珠大小，暮雨看見自己映在水滴上，頓覺神奇。一會狂風(fēng)大作，所有的水滴匯聚成剛才的巨龜，往前面的樹林飛去。一路之上，草木磚石，無不激震飛揚，只有當(dāng)中道路，留下深

13、深一道痕跡。婠青拉著暮雨，兩人跟在巨龜后面進(jìn)入山林。這片樹林似乎有靈性一樣，全都讓開一條通道，但見樹林全是葉子和枝干，根本沒有見到樹的身軀和根，無窮無盡，一層一層迎面而來暮雨口干舌燥，心中有些不安。婠青似是看出暮雨心中所想說：“這片樹林其實是一棵樹，不過卻無窮無盡，除了我，沒有妖能進(jìn)入樹的根部，因為這棵樹就是我?！辫鴻鍢湔f完自豪地看著暮雨，似是想要從她的嘴里聽到夸獎的話，可是暮雨什么也沒有說，依舊緊皺著眉頭，不安的樣子。婠青帶著暮雨在空中飛行，水汽不斷地涌向她的臉，又溫又濕，說不出來究竟是舒服，還是難受。不一會，終于見到了樹干。暮雨不禁感嘆：“外面那么多枝葉，可看這樹干似乎與平常的樹干并沒有什么兩樣，如果非要找出不同，那就是這棵樹更加粗壯?！边@棵樹的樹干周身布滿苔蘚綠噠噠的，上面還有幾只螞蟻在爬行，這棵樹五個成年男子應(yīng)該能夠合抱圍住。婠青笑笑說：“可別這么早下結(jié)論啊?！本摭斁乖跇涓汕跋Р灰娏?。暮雨的嘴巴微微張開