電解池工作原理

有紅色物質析出有刺激性氣味的氣體產生，且可使?jié)駶櫟牡矸跭I變藍生成Cu生成Cl2CC陰極陽極CuCl2溶液實驗現象：陰極：陽極：實驗結論：陰極：陽極：電極反應：陰極：陽極：Cu2+

＋2e－

=Cu2Cl－－

2e－=Cl2↑還原反應氧化反應總反應式：CuCl2Cu+Cl2↑

電解電解可以使非自發(fā)的氧化還原反應得以發(fā)生小結：陽離子（即Cu2+）得電子，發(fā)生還原反應陰離子（即Cl－）失電子，發(fā)生氧化反應陰極：陽極：當兩極的電極材料是碳棒時：思考：

在

CuCl2溶液中，存在Cu2＋、Cl－、H＋和OH－，為什么電解時是Cu2＋得電子而不是H＋

，Cl－失電子而不是OH－呢？離子放電順序：

①活性材料作陽極時：金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進入溶液，陰離子不容易在電極上放電。

②用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時：溶液中陰離子的放電順序（由易到難）是：S

2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

->NO3->SO42-(等含氧酸根離子）>F-Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+

無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應，發(fā)生反應的是溶液中的陽離子。陽離子在陰極上放電順序是：陽極：陰極:分析電解反應的一般思路：明確溶液中存在哪些離子根據陽極氧化，陰極還原分析得出產物陰陽兩極附近有哪些離子5電極反應式、電解方程式的書寫：例：寫出用石墨做電極電解CuSO4溶液的電極反應式及總的電解方程式，方法

陰極：陽極：③、最后使得失數相等，兩極半反應相加得總方程式；電解電解＞陰極：陽極：4OH－－4e＝O2↑+2H2O2Cu2+＋4e＝2CuOH－

SO4

2－H+Cu2+H2OH++OH－CuSO4

＝Cu2++SO4

2－①、首先分析、比較出陰陽極的放電離子：②、然后寫電極反應式：2Cu＋O2↑+4H+或2CuSO4+2H2O（電解化學方程式）2Cu＋O2↑+2H2SO42Cu2++2H2O（電解離子方程式）＜練習：完成電解下列溶液的電極反應。

(以石墨為電極電解)硫酸溶液：鹽酸：NaOH溶液:CuBr2溶液：KCl溶液：CuSO4溶液：Na2SO4溶液：用銅為陽極，鐵絲網為陰極，電解CuCl2溶液。陽極：4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極：4H++4e-=2H2↑總反應：2H2O2H2↑+O2↑陽極：2Cl--2e-==Cl2↑陰極：2H++2e-==H2↑2HClH2↑+Cl2↑

總反應：陽極：Cu–2e-=Cu2+陰極：Cu2++2e-=Cu陽極：4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極：2Cu2++4e-=2Cu總反應：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑電解規(guī)律（惰性電極）小結

陽極：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅡⅢⅣⅠ與Ⅲ區(qū)：電解本身型如CuCl2

、HClⅠ與Ⅳ區(qū)：放氫生堿型如NaClⅡ與Ⅲ區(qū)：放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ與Ⅳ區(qū)：電解水型如Na2SO4、H2SO4

、NaOH陰極：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+

電解質溶液用惰性電極電解的示例：電解類型舉例電極反應溶液pH變化溶液復原方法物質類別實例僅溶劑水電解

僅溶質電解

溶質和溶劑同時電解

含氧酸H2SO4強堿NaOH活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4無氧酸HCl陽極：4OH-→4e-=O2+2H2O陰極：4H++4e-=2H2↑減小增大不變H2O陽極：2Cl-→

2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=

H2↑增大HCl不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2陽極：2Cl-→

2e-=Cl2↑陰極：Cu2++2e-=

Cu減少CuCl2活潑金屬的無氧酸鹽NaCl陽極：2Cl-→

2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑增大HCl不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陽極：4OH-→

4e-

=O2↑+2H2O陰極：2Cu2++4e-=

2Cu減小CuO4.用鉑電極電解下表中各組物質的水溶液，電解一段時間以后，甲、乙兩池中溶液的pH值均減小，而在①和④兩極，電極產物的物質的量之比為1︰2的是甲乙

ABCD甲KOHH2SO4Na2SO4CuSO4乙CuSO4AgNO3HClHNO3

甲乙D5.為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時間后，b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是A．X是正極，Y是負極B．X是負極，Y是正極C．CuSO4溶液的pH值逐漸減小D．CuSO4溶液的pH值不變

a

?XY?bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC裝置原電池電解池實例

原理

形成條

電極名稱

電子流向

電流方向

電極反應

能量轉化

應用

發(fā)生氧化還原反應，從而形成電流電流通過引起氧化還原反應兩個電極、電解質溶液或熔融態(tài)電解質、形成閉合回路、自發(fā)發(fā)生氧化還原反應電源、電極（惰性或非惰性）、電解質（水溶液或熔融態(tài)）

由電極本身決定正極：流入電子負極：流出電子

由外電源決定陽極：連電源正極

陰極：連電源負極（外電路）負極→正極

電源負極→陰極→陽極→電源正極（外電路）正極→負極電源正極→陽極→陰極→電源負極負極：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應）正極：2H++2e-

=H2↑（還原原應）

陽極：2CI--2e-=CI2

↑(氧化反應)陰極:Cu2++2e-=Cu(還原反應)化學能→電能電能→化學能設計電池、金屬防腐氯堿工業(yè)、電鍍、電冶、金屬精煉銅鋅原電池電解氯化銅二、電解原理的應用1.電解食鹽水思考:（1）通電前，飽和食鹽水中存在哪些離子?這些離子的運動情況怎樣？（2）在電解裝置中可否選用銅作陰、陽極的電極材料，為什么？（3）通電后，溶液中的離子運動發(fā)生了什么變化？（4）通電后，溶液中的在陰、陽放電的是什么離子？（5）電解后，在陰極區(qū)和陽極區(qū)分別得到的產物是什么？怎樣初步檢驗兩極產物的生成?陽極：濕潤的淀粉－KI試紙陰極：酚酞試液現象：陽極：有氣泡產生，使?jié)駶櫟牡矸郏璌I試紙變藍陰極：有氣泡產生，滴加酚酞溶液變紅實驗裝置陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑總式：2NaCl+2H2O=＝＝2NaOH+H2↑+Cl2↑通電電解飽和食鹽水可以制造燒堿、氯氣和氫氣。（1）生產設備名稱：離子交換膜電解槽陰極：碳鋼陽極：鈦陽離子交換膜：只允許陽離子通過(Cl－、OH－離子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰極室和陽極室。（2）離子交換膜的作用：a、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸；b、避免氯氣和氫氧化鈉反應生成，而影響氫氧化鈉的產量。氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）陽離子交換膜

陽極金屬鈦網陰極碳鋼網陽極室陰極室粗鹽的成份：

泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－雜質，會與堿性物質反應產生沉淀，損壞離子交換膜精制食鹽水雜質的除去過程：粗鹽水

含少量Ca2+.Mg2+精制鹽水2.銅的電解精煉

一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜質（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），這種粗銅的導電性遠不能滿足電氣工業(yè)的要求，如果用以制電線，就會大大降低電線的導電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗銅。粗銅含雜質(ZnFeNiAgAu等)純銅粗銅陽極：

Zn→Zn2+＋2e-Fe→Fe2+＋2e-

Ni

→Ni2+＋2e-Cu→Cu2+＋2e-

ZnFeNiCuAgAu陰極:

Cu2++2e-→Cu陽極泥問：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？CuSO4溶液陽極泥:相對不活潑的金屬以單質的形式沉積在電解槽底,形成陽極泥3.電鍍電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程，它是電解原理的又一重要應用。電鍍可以使金屬更加美觀耐用，增強防銹抗腐能力。例如，鋼鐵是人們最常用的金屬，但鋼鐵有個致命的缺點，就是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。電鍍：電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程，鐵片銅片硫酸銅溶液①電極：陽極——鍍層金屬陰極——待鍍金屬制品②電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質溶液。

溶液中CuSO4的濃度保持不變或變小4、電冶金制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。陽極：2Cl-

－2e-==Cl2↑陰極：2Na++2e-==2Na總反應：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑電解熔融氯化鈉制鈉陽極：6O2--12e-=3O2↑陰極：4Al3++12e-=4Al冶煉鋁通電總式：2Al2O34Al+3O2↑原理:助熔劑：冰晶石（Na3AlF6

六氟合鋁酸鈉）陽極材料(碳)和熔融氧化鋁需要定期補充思考:工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而不用AlCl3?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相同點不同點通常采用惰性電極電極通常不參加反應。不純金屬作陽極，純金屬做陰極陽極溶解，參加電極反應鍍層金屬做陽極鍍件做陰極陽極溶解，參加電極反應電解質溶液濃度通常發(fā)生變