電解池的工作原理及其應(yīng)用

關(guān)于電解池的工作原理及其應(yīng)用①電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)②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?rùn)淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)；③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(yùn)動(dòng)?2.通電后如何運(yùn)動(dòng)?3.產(chǎn)生什么現(xiàn)象?為什么?第2頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、電解原理電解:使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。①電流是發(fā)生反應(yīng)的動(dòng)力(使不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)順利進(jìn)行)②陰陽(yáng)離子做定向移動(dòng)的導(dǎo)電過(guò)程,也就是兩極發(fā)生氧化還原的過(guò)程,即電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程即為電解過(guò)程③電流是直流電。④在電解過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。第3頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、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：

⑴與電源相連的兩個(gè)電極⑵電解質(zhì)溶液或熔化電解質(zhì)⑶形成閉合回路3、電極名稱(chēng)：

陰極:與電源負(fù)極相連,進(jìn)電子,還原反應(yīng)陽(yáng)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(yáng)極則溶解第4頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天陽(yáng)離子得電子或陰離子失電子使離子電荷降低的過(guò)程叫做放電。5、電解時(shí)離子放電順序①陰極:陽(yáng)離子放電，金屬活動(dòng)順序的反順序Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Fe2+＞Zn2+②陽(yáng)極:S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞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(shí)：受離子濃度影響Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞Pb2+＞Fe2+＞Zn2+＞

H+第5頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、寫(xiě)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(xiě)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(yáng)極(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極(C)：2H++2e－＝H2↑

陽(yáng)極(Cu)：Cu－2e－＝Cu2+

陰極(Cu)：Cu2++2e－＝Cu第6頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天6、電解規(guī)律(用惰性電極電解)⑴電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液①實(shí)質(zhì)是電解水；②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(lái)的濃度，加水。③pH值三種變化電解質(zhì)先電離成離子，向兩極移動(dòng)，分別在兩極得失電子。第7頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天⑵電解無(wú)氧酸溶液(除氫氟酸)、不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽溶液。①實(shí)質(zhì)是電解電解質(zhì)本身.②電解后溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來(lái)，需加入一定量的溶質(zhì)③pH值變化⑶電解不活潑金屬的含氧酸鹽①是電解水和電解質(zhì)。②電解后溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,若要恢復(fù)原來(lái),需加入一定量金屬氧化物。③

pH值減小第8頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天⑷電解活潑金屬的無(wú)氧酸鹽溶液①是電解水和電解質(zhì)②電解后溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來(lái)，需通入一定量的HX等。③pH值增大第9頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天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(shí)(設(shè)電解時(shí)陰極沒(méi)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、27mgB、54mgC、108mgD、216mgBA

2、用石墨作電極電解100mLH2SO4和CuSO4的混合溶液，通電一段時(shí)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 （）

A．1mol/LB．2mol/LC．3mol/LD．4mol/L第10頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、電解原理的應(yīng)用1、銅的電解精煉⑴粗銅含的雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+純銅粗銅－CuSO4溶液⑵粗銅的精煉粗銅做陽(yáng)極，純銅做陰極，

CuSO4溶液做電解液(3)電極反應(yīng)式(4)陽(yáng)極上比銅不活潑的金屬，沉積于陽(yáng)極底部，成為陽(yáng)極泥，可以提煉金、銀等貴重金屬第11頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、電鍍⑴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(guò)程。⑵電鍍池形成條件+鍍件鍍層金屬－含鍍層金屬離子的鹽溶液①鍍件作陰極②鍍層金屬作陽(yáng)極③含鍍層金屬陽(yáng)離子的鹽溶液作電解液⑶電鍍的特點(diǎn)電鍍液的組成及酸堿性基本保持不變第12頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天為了使鍍層致密、堅(jiān)固、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(shí)，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(guò)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(wú)氰電鍍等閱讀了解第13頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天稀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+、SO42-

等雜質(zhì)離子第14頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天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(diǎn)，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）第15頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天練習(xí)1：在50mL0.2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個(gè)電極，通電電解(不考慮水分蒸發(fā))，則：⑴若兩極均為銅片，試說(shuō)明電解過(guò)程中溶液溶質(zhì)濃度將怎樣變化

。⑵若陽(yáng)極為純鋅，陰極為銅片，陽(yáng)極反應(yīng)式是

。⑶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(guò)時(shí)，陰極增重

g，陰極上的電極反應(yīng)式是

。不變0.32Zn－2e－＝Zn2+Cu2++2e－＝Cu第16頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、利用反應(yīng)，設(shè)計(jì)一個(gè)原電池裝置。（1）畫(huà)出裝置圖（2）標(biāo)明電極材料和電解質(zhì)溶液（3）寫(xiě)出電極反應(yīng)第17頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、將兩支惰性電極插入500mLCuSO4溶液中，接通電源（1）寫(xiě)出電極反應(yīng)式：陽(yáng)極：陰極：（2）當(dāng)兩極上析出1.6gCu時(shí)（設(shè)電解時(shí)陰極沒(méi)有氫氣放出，且電解液在電解前后體積變化忽略不計(jì)），則電解后溶液的pH是（3）經(jīng)一段時(shí)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(guò)（3）以后的溶液恢復(fù)原來(lái)的濃度，需要向溶液中加入mol的（1）1mol/L0.5CuO第18頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天全國(guó)．以惰性電極電解CuSO4溶液，若陽(yáng)極上產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量為0.0100mol，則陽(yáng)極上析出Cu的質(zhì)量為()A．0.64g B．1.28gC．2.56g D．5.12g廣東．科學(xué)家近年來(lái)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:(

)AH2＋2OH－＝2H2O＋2e－

BO2＋4H＋＋4e－＝2H2OCH2＝2H＋＋2e－

DO2＋2H2O＋4e－＝4OH－BC第19頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天江蘇．某同學(xué)按右圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是()A．電解過(guò)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(shí)間后，石墨電極上有銅析出

D．整個(gè)電解過(guò)程中，H＋的濃度不斷增大BC第20頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天廣東．三氧化二鎳（Ni2O3）可用于制造高能電池，其電解法制備過(guò)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(guò)程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO－，把二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳。以下說(shuō)法正確的是()A可用鐵作陽(yáng)極材料B電解過(guò)程中陽(yáng)極附近溶液的pH升高C陽(yáng)極反應(yīng)方程式為：2Cl－－2e－＝Cl2D1mol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí)，外電路中通過(guò)了1mol電子。CD第21頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天【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第22頁(yè),共24頁(yè)，2024年2月25日，星期天原電池、電解池、電