1-2-3电解池的工作原理及应用

专题1化学反应与能量变化第二单元化学能与电能的转化电解池的工作原理及应用福州高级中学陈立明•1.电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。•2.电解池:借助于电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽一、电解的原理电解池的构造直流电源与正极连接的是阳极与负极连接的是阴极电解质溶液或熔融电解质电解熔融氯化钠(见课本P18原理图)•通电前,Na+Cl-在__________运动。•通电后,Na+向__极(与电源____相连)移动，Cl-向___极(与电源____相连)移动。电子从电源负极流向_________极,电极反应为__________,发生_______反应。电子从电解池阳极流向_______极,电极反应为__________,发生_______反应。总反应为_______________________。阴无规则自由负极阳正极电解池阴2NaCl2Na+Cl2↑通电氧化还原电源正2Na++2e-==2Na2Cl-－2e-==Cl2↑Ⅰ.CuCl2溶液•阳极：产生气体可使淀粉KI试纸变蓝•阴极：红色固体析出电极反应：阳极：2Cl-－2e-＝Cl2↑阴极：Cu2+＋2e-＝Cu总反应：CuCl2Cu＋Cl2↑通电CuCl2阳极阴极Ⅱ.NaCl溶液•阳极：产生气体可使淀粉KI试纸变蓝•阴极：产生气体，酚酞溶液变红电极反应：阳极：2Cl-－2e-＝Cl2↑阴极：2H2O＋2e-＝2OH-＋H2↑NaCl（滴有酚酞）阳极阴极总反应：2H2O＋2Cl-2OH-＋Cl2↑＋H2↑通电阴极：阳离子得电子，发生还原反应，离子氧化性越强，反应越容易。常见阳离子放电顺序：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+阳极：阴离子失电子，发生氧化反应，离子还原性越强，反应越容易。①常见阴离子放电顺序：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-②当阳极为金属电极(除铂、金)时，金属电极优先放电。3、电解质溶液放电规律（惰性电极）Ⅲ.CuSO4溶液的电解•阳极：产生气体•阴极：红色固体析出电极反应：阴极：2Cu2+＋4e-＝2Cu阳极：2H2O－4e-＝O2↑＋4H+总反应：2Cu2+＋2H2O2Cu＋4H+＋O2↑通电Ⅳ.H2SO4溶液•阳极：产生气体•阴极：产生气体电极反应：阳极：2H2O－4e-＝2O2↑＋4H+阴极：4H+＋4e-＝2H2↑总反应：2H2O2H2↑＋O2↑通电Ⅴ.Na2SO4溶液•阳极：产生气体•阴极：产生气体电极反应：阳极：2H2O－4e-＝O2↑＋4H+阴极：4H2O＋4e-＝2H2↑＋4OH-总反应：2H2O2H2↑＋O2↑通电Na2SO4阳极阴极小结•两极得失电子数相等•电解质溶液导电的过程就是电解的过程•两极发生电子得失时遵循“强者优先”原则总结•电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H2SO4、K2SO4）的电解•电解电解质型：无氧酸、不活泼的无氧酸盐（如HCl、CuCl2）溶液的电解•电解质和水同时被电解型A、放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（如NaCl、MgBr2)溶液的电解B、放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4、AgNO3）溶液的电解用惰性电极电解电解质溶液的规律FeCu氯化铜溶液氯化铜溶液CuC氯化铜溶液CuC1、写出下列装置的电极反应，并标明氧化反应、还原反应ABDCFeCu氯化钠溶液练习2.在标准状况下，用铂电极电解CuSO4溶液，当阴极产生6.4g铜时，阳极放出的气体是（）A、1.12LH2B、1.12LO2C、2.24LH2D、2.24LO2B(一)电镀1、定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程。2、装置硫酸铜溶液阳极：Cu—2e-=Cu2+阴极：Cu2++2e-=Cu3、电镀材料的选择：阴极——镀件阳极——镀层金属电镀液——含有镀层金属离子的溶液4、电镀的结果，电镀液的浓度保持不变铜镀件二、电解的应用(二).铜的电解精炼粗铜含杂质(ZnFeNiAgAu等)阳极：Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+ZnFeNiCuAgAu阴极:Cu2++2e-=Cu阳极泥问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？粗铜纯铜硫酸铜溶液(三)活泼金属的制备特别活泼的金属钠、镁、铝等只能通过电解的方法制取阳极：6O2-—12e-==3O2↑阴极：4Al3++12e—==4Al总方程式：2Al2O3==4Al+3O2↑通电熔融思考：1.为什么不电解熔融的AlCl3？石墨Al熔融的AL2O32.工业上制金属镁是电解氧化镁还是电解熔融的氯化镁？