化学：4.3《电解池》(备课组)课件(人教版选修4)

电解
2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
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电解规律（惰性电极）小结
Ⅰ Ⅱ
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+
Ⅲ Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 Ⅳ 如CuCl2 、HCl
电极 名称 电极 反应
阳极：电源正极相连 阴极：电源负极相连
阳极：不纯金属； 阴极：纯金属 阳极：氧化反应 阴极：还原反应
阳极：镀层金属； 阴极：镀件
阳极：氧化反应 阴极：还原反应
阳极：氧化反应 阴极：还原反应
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思考:
1. a 、b哪一极为正极？ 2. 若要给铁叉镀锌， a极选用什么材料？ 选择何种溶液？ 3. 若要给铁叉镀金， a极选用什么材料？ 选择何种溶液？
电极反应
阳极: 4OH- -4e- = 2H2O+O2↑ 阴极: 4H +
+
Na2SO4
4e- =
2H2 ↑
变大
2H2O
电解
2H2↑ +O2↑
不 变
加H2 O
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3、放氢生碱型
阳极
阴极
氯 气 实例
NaCl溶液
氢 气 浓度 PH 值 复原
电极反应 阳极: 2Cl--2e- =Cl2↑
NaCl
阴极: 2H +
过量Na 2CO3 (除Ca 2 .Ba 2 )
适量盐酸 含少量 阳离子交换塔 过滤 2 ) Ca2+.Mg2+ (除Ca 2 .Mg 2 ) (除泥沙及沉淀 ) (除CO 3
精制 盐水26
2.铜的电解精炼
一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种 粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的 导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。
+
2e- =H
2↑
减小
增 大
加 HCl
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2NaCl+2H2O
电解
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
阳极
阴极
3、放氧生酸型
氧 气
铜
CuSO4溶液
实例
电极反应
阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2↑
浓度 PH值 减小 减小
复原 加 CuO
CuSO 阴极：Cu2++ 2e- =Cu
4
2CuSO4+ 2H2O
S
2->SO 2->I ->Br ->Cl ->OH ->NO -、SO 2-(等含氧酸根离子）>F3 3 4
阴极: 无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应， 发生反应的是溶液中的阳离子。 阳离子在阴极上放电顺序是：
Ag+>Fe3+ >Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+ 注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+, 10 不同时按（H+）
如NaCl
如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型
如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
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巩固练习
1.写出下列装置的电极反应式，并判断A、B、C溶液
PH值的变化。 Fe Ag
AgNO3 Cu Ag Cu
（ D）
C
Pt
Pt
（A）
AgNO3
CuSO4
（B）2.如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关 叙述正确的是 B A.P是电源的正极 B.F极上发生的反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O2↑ C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电 极均参加了反应 D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变
总式：
2NaCl
通电
2Na+Cl2 ↑
4
电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳 两极引起氧化还原反应的过程。 电解池:借助氧化还原反应，把电能转化为
化学能的装置。
★构成条件: (1)外加直流电源 (2)与电源相连的两个电极： 接电源正极的为阳极，发生氧化反应 接电源负极的为阴极，发生还原反应 (3)电解质溶液或熔化的电解质
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3.在下图所示装置中，a、b都是惰性电极， 通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下 列说法正确的是 AC A．X是正极，Y是负极 B．X是负极，Y是正极 C．CuSO4溶液的PH值逐渐减小 D．CuSO4溶液的PH值不变
•X Y • a Pt
Cu
b
CuSO4溶液
18 NaCl和酚酞溶液
4.用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中， 通电电解。当电解液的pH值从6.0变为3.0时(设电 解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体 积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是： A、27mg B、54mg B C、108mg D、216mg
定义
应用电解原理在某些 金属表面镀上一层其 它金属的装置。 形成 ①两电极接直流电源 ①不纯金属接电源正极 ①镀层金属接电源正极 待镀金属接电源负极 纯的金属接电源负极 条件 ②电极插人电解质溶液 ②电解质溶液须待提纯 ②电镀液须含有镀层金 ③形成闭合回路 属的离子 金属的离子
应用电解原理将不纯 将电能转变成化学能 的金属提纯的装置。 的装置。
通电
4Al+3O2 ↑
助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠） 阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充
思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而 不用AlCl3?
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冶炼铝设备图
阳极C
烟罩 电解质 熔融 态铝 钢壳 耐火 材料 阴极C 钢导电棒
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电解池、电解精炼池、电镀池的比较
电解池 电解精炼池 电镀池
电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀 上一薄层其他金属或合金的过程，
①电极： 阳极——镀层金属 或惰性电极 阴极——待镀金属制品 铁 片 铜 片
硫酸铜溶液
②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。 溶液中CuSO4的浓度保持不变或变小
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4.冶炼铝
原理:
阳极：6O2--12 e- =3O2↑ 阴极：4Al3+ + 12e- =4Al 总式：2Al2O3
粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等) 纯铜 粗铜 阳极： 2+＋2eZn→ Zn Zn 2+＋2eFe → Fe Fe 2+＋2eNi → Ni Ni 2+＋2eCu → Cu Cu CuSO4溶液 Ag 阳极泥 Au 阴极: Cu2+ + 2e- → Cu 问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？
实验装置
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1.电解食盐水
现象： 阳极：有气泡产生， 使湿润的淀粉－KI 溶液变蓝 阴极：有气泡产生， 滴加酚酞溶液变红
阳极：2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极：2H++2e- =H2↑ 总式： 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑ (条件:通电)
实验装置
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氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
答案:Fe 增大 MnO42—_e- =MnO4— 2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2↑
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电解计算——电子守恒法 例一 ： 铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合 溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P) 气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物 质的量. -
★电解规律
阳极
阴极
1、电解电解质型
氯 气 实例 铜
CuCl2溶液
电极反应
浓度
PH 值 减 小
复原
CuCl2
阳极：2Cl--2 e- =Cl2↑ 阴极：Cu2++ 2e-=2Cu↓ 电解 CuCl2 Cu+Cl2 ↑
减小
CuCl2
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2、电解水型
阳极
阴极 氢 气
浓度 PH 值 复原
氧 气
实例
Na2SO4溶液
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e-
金属性强弱的判断
已知①M+N2+=M2++N ②Pt极电解相同浓度P 和M的硫酸盐，阴极先析出M ③N与E有导线相连放 入E的硫酸盐溶液,电极反应：E2++2e-=E，N-2e=N2+，则四种金属活泼性由强到弱为
答案：P>M>N>E
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工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4 1.电解时,应以 作阴极，电解过程中阴极附近溶液 pH将会 , 2.阳极反应式为 , 3.总电解反应式为 .
第四章 电化学基础
第三节 电解池 第一课时
有关电解
金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个 原理应用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年 电解氯化钠制钠的工业方法实现了。由于金属钠在现代 技术上得到重要应用，它的产量显著地增加。目前，世 界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法，少数仍 沿用电解氢氧化钠的方法。
通电后：（必须直流电） （1）确定电极名称： 阳极（接电源正极） 阴极（接电源负极） 与电极材料无关