电解原理及应用25944

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节 电解原理,第四单元,电解原理及其应用,一、电解原理,1.,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叫做电解。,2.,电解池（或电解槽）,（,1,）定义：电能转化为化学能的装置。,（,2,）形成条件：,两电极接直流电源,两电极插入电解质溶液（或熔融状态）,形成闭合回路,（,3,）两极名称及确定,阳极：与电源正极相连的极,阴极：与电源负极相连的极,【,注意,】,阴、阳两极由外电源决定,（,4,）电极反应,电极材料,惰性电极（如,Pt,、,C,等）只起导体作用，并不参与电极反应。,活性电极（除,Pt,、,Au,以外的金属）不仅起导体作用，,阳极,本身失去电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。,电极反应,阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失去电子或阳极 （活性）本身失去电子。,阴极：还原反应，溶液中的阳离子得到电子（与电极 材料无关）,（,5,）电子流运动方向,电源负极,阴极,导线,电源正极,阳极,导线,+,阳极,阴极,+,-,e,-,e,-,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,(6),离子放电顺序,何谓离子放电：阴离子失去电荷，阳离子得到电荷的过程叫做放电。,离子放电顺序：,阴极：阳离子氧化性,Ag,+,Fe,3+,Cu,2+,H,+,阳极：阴离子还原性,S,2-,-,Cl,-,OH,-,SO,4,2-,（含氧酸根,）,1,、为什么说电解质溶液的,导电过程,，就是该溶液的,电解过程,？,讨论下列问题,2,、电解质溶液,导电与,金属,导电有什么不同？,通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极；电解质溶液中的阳离子移向阴极得到电子，阴离子移向阳极失去电子；电子从电解池的阳极流出，沿导线回到电源的正极。,这样，电流就依靠溶液里阴离子和阳离子的定向移动而通过溶液。,二、电解原理的应用,1,、电解饱和食盐水（氯碱工业）,实验：,向阴阳两极滴加几滴酚酞试液，把湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在阴阳两极上方。,现象：,1,、两极均产生气体。,2,、阴极区附近溶液出现红色，有碱生成。,3,、阳极淀粉碘化钾试纸变蓝，气体有刺激性,气味。,NaCl,溶液,电解膜,.,swf,阳极：,2Cl,-,2e,-,=Cl,2,阴极：,2H,+,+2e,=H,2,（,1,）原理,2NaCl+2H,2,O,H,2,+2NaOH,+Cl,2,电解,（,2,）,设备,:,阳离子交换膜,电解槽,（,膜的作用：它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过,）,二、电解原理的应用,1,、电解饱和食盐水（氯碱工业）,（,1,）电解熔融的氯化钠,阴极：,2Na,+,+2e,-,=2Na,阳极：,2Cl,+,+2e,-,=Cl,2,电解方程式：,2NaCl=2Na+Cl,2,电解,2,、电解制备活泼金属,（,2,）、电解制备活泼金属铝,原料,B,、,氧化铝：,CO,2,NaOH,过滤,过滤,铝土矿,NaAlO,2,Al(OH),3,Al,2,O,3,设备：,电解槽（阳极,C,、,阴极,Fe,）,原理,阴极,Al,3+,+3e,-,=Al,2Al,2,O,3,=4Al+3O,2,电解,阳极,2O,2-,-4e,-,=O,2,3,、电镀,实验：,用铜片和锌块对,ZnCl,2,溶液进行电解。,镀层,金属,作阳极，,镀件,作阴极，,电镀液,必须含有镀层金属的离子,阳极,Zn,2e,-,=Zn,2+,阴极,Zn,2+,+2e,-,=Zn,电镀液的浓度保持不变,在电镀控制的条件下，水电离出来的,H,+,和,OH,-,一般不起反应。,4,、电解精炼铜,粗铜作阳极，精铜作阴极，电镀液含有,Cu,2+,。,阳极泥不反应，铜前金属先反应但不析出,。,CuCl,2,溶液,粗铜,精铜,Cu(FeAgAu,),Cu,Fe,2+,Cu,2+,Cu,Cu,Ag,Au,电镀铜,精炼铜,形成,条件,电极,反应,溶液,变化,镀层,金属,作阳极，,镀件,作阴极，,电镀液,必须含有镀层金属的离子,阳极,Cu,2e,-,=Cu,2+,阴极,Cu,2+,+2e,-,=Cu,电镀液的浓度不变,粗铜金属,作阳极，,精铜,作阴极，,CuSO,4,溶液,作电解液,阳极,Zn,2e,-,=Zn,2,+,Cu-2e,-,=Cu,2+,等,阴极,Cu,2+,+2e=Cu,溶液中溶质浓度减小,5,、金属的防腐。,硫酸,硫酸,Fe,Fe,Zn,C,牺牲阳极的阴极保护,外加电源的阴极保护,在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：,电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀,防腐措施由好到坏的顺序如下：,外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀,小结,1,、（,05,浙江、江西,11,）,关于电解,NaCl,水溶液，下列叙述正确的是,A.,电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠,B,.,若在阳极附近的溶液中滴人,KI,溶液，溶液,呈棕色,C,，若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液，溶,液呈无色,D.,电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯,中，充分搅拌后溶液呈中性,B,3.,用惰性电极电解饱和,Na,2,CO,3,溶液，若保持温度不变，则一段时间后 （）,A.,溶液的,pH,变大,B.,c,(Na,+,),与,c,(CO,3,2-,),的比值变大,C.,溶液浓度变大，有晶体析出,D.,溶液浓度不变，有晶体析出,2.,在电解水时,常加入一些稀硫酸,其目的是,A.,使溶液酸性增强,B.,使溶液中离子浓度增大,C.,加快电解的速率,D.,使溶液的氧化性增强,C,D,4,、,如图所示，,x,y,为直流电源的两极，,z,溶液通电后，,a,极质量增加，,b,极有无色无味气体放出，则符合的有,(),a,b,x,z,A,锌,石墨,负极,CuSO,4,B,石墨,石墨,负极,NaOH,C,银,铁,正极,AgNO,3,D,铜,石墨,负极,CuCl,2,A,z,溶液,x y,a b,5,、下列关于铜电极的叙述正确的是,(),A.,锌铜原电池中，铜是正极,B.,用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极,C.,在镀件上电镀铜时，可用金属铜作阳极,D.,电解稀硫酸制,H,2,O,2,时，铜作阳极,AC,