高二化学选修4 电解池的工作原理2 课件.ppt

电解池的工作原理电解池（电解槽）：把电能转化为化学能的装置。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。电解熔融氯化钠(见课本P17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↑下面以石墨为电极电解氯化铜溶液为例来分析。这是电解熔融盐的情况。电解电解质溶液又会发生什么反应呢？以石墨为电极电解饱和食盐水阳极：2Cl--2e-==Cl2↑阴极：2H++2e-==H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑通电已知其电解反应为：⑴请根据方程式分析哪些离子在电极上发生反应。⑵在工业生产中，用阳离子交换膜将阴极区与阳极区隔开，使阴极区的OH-不能进入阳极区，为什么要这么做？Cl–在阳极失电子生成Cl2，OH-进入阳极区会与Cl2反应，既减少Cl2的产量，又会生成NaClO,使产品不纯且干扰电解。分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物阴阳两极附近有哪些离子为何当一个电极存在多种可能的放电离子时，不是大家共同放电，而是只有一种离子放电？放电能力与什么因素有关？思考：（物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电。）阴极：___电子，发生____反应，离子_____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：___电子，发生____反应，离子_____越强，反应越容易。①当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子放电顺序：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-得还原氧化性失氧化还原性想一想：若以铜为阳极,铁为阴极,电解氯化铜溶液，情况又如何？电解池能量转换离子的迁移方向发生氧化反应的电极发生还原反应的电极电能转化为化学能阳极（接电源正极）阴极（接电源负极）阴离子向阳极迁移阳离子向阴极迁移原电池化学能转化为电能负极正极阴离子向负极迁移阳离子向正极迁移相同点(从原理分析)都是氧化还原反应练习：完成下列溶液的电极反应。(以石墨为电极电解)硫酸溶液：盐酸：NaOH溶液:CuBr2溶液：KCl溶液：CuSO4溶液：Na2SO4溶液：阴极：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：失电子，发生氧化反应，离子还原性越强，反应越容易。①当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,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。阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极：4H++4e-=2H2↑总反应：通电2H2O2H2↑+O2↑阳极：2Cl--2e-==Cl2↑阴极：2H++2e-==H2↑2HClH2↑+Cl2↑通电总反应：阳极：Cu–2e-=Cu2+阴极：Cu2++2e-=Cu阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极：2Cu2++4e-=2Cu通电总反应：2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑