资源描述
,电解池,电解池,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:把电能转化为化学能的装置。,3,、电解池的构成条件:,(,1,)外接直流电源,(,2,)两个电极(可以相同,也可以不同),惰性电极(石墨,,Au,,,Pt,),活性电极,(,除,石墨,,Au,,,Pt),(,3,)电解质溶液或熔融的电解质,(,4,)形成闭合回路,一、电解池,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,2,二、电解原理,1,、阴极:得到电子,化合价降低,发生还原反应,被还原,阳极:失去电子,化合价升高,发生氧化反应,被氧化,2,、电解池中电荷移动方向,(,1,)外电路,电子移动方向:外接电源负极阴极;,阳极外接电源正极,电流方向:外接电源正极负极,(,2,)内电路:阴离子阳极,阳离子阴极,二、电解原理1、阴极:得到电子,化合价降低,发生还原反应,被,3,3,、阴、阳极的判断,(,1,)根据外接电源,阴极,:与直流电源,负极,相连,得电子,所含元素,化合价降低,,发生,还原反应,阳极,:与直流电源,正极,相连,失电子,所含元素,化合价升高,,发生,氧化反应,(,2,)根据离子定向移动,阴离子阳极,阳离子阴极,(,3,)根据电极现象,质量减少的电极,一定,为阳极,质量增加的电极,一定,为阴极,二、电解原理,3、阴、阳极的判断二、电解原理,4,活性电极,:,金属,(,除,Pt,、,Au,、石墨等,),在阳极失去电子被氧化成阳离子进入溶液,阴离子不容易在电极上放电。,惰性电极,(Pt,、,Au,、石墨等,),:,离子,的放电顺序(由易到难):,S,2-,SO,3,2-,I,-,Fe,2+,Br,-,Cl,-,OH,(,包括碱和水电离电离出的,OH,),NO,3,-,SO,4,2-,(,等含氧酸根离子),F,-,HNO,3,Ag,+,Hg,2+,Fe,3+,Cu,2+,H,+,Pb,2+,Sn,2+,Fe,2+,Zn,2+,H,+,(,H,2,O,),Al,3+,Mg,2+,Na,+,Ca,2+,K,+,(只有熔融状态才能放电),浓度发生改变,放电顺序会发生改变,(,1,)阳极,:,(,2,)阴极,:,吸引阳离子,4,、放电顺序,二、电解原理,活性电极:金属(除Pt、Au、石墨等)在阳极失去电子被氧化,5,关于放电顺序的,几点说明,(,1,)实质为氧化性、还原性的相对强弱。阳离子可能在阳极放电,阴离子可能在阴极放电。,(,2,)关于,NO,3,-,与金属阳离子的放电顺序,可能,NO,3,-,(,H,+,),得电子,也可能金属阳离子得电子;与离子浓度大小有关,(,如惰性电极电解,AgNO,3,溶液,),。,(,3,)注意电解质环境,水溶液,熔融状态,无水环境,(,4,)注意“隐含”放电,三、电解质溶液电解规律,关于放电顺序的几点说明三、电解质溶液电解规律,6,(,1,)阳离子可能在阳极放电,阴离子可能在阴极放电。,三、电解质溶液电解规律,(1)阳离子可能在阳极放电,阴离子可能在阴极放电。三、电解质,7,(,1,)阳离子可能在阳极放电,阴离子可能在阴极放电。,三、电解质溶液电解规律,(1)阳离子可能在阳极放电,阴离子可能在阴极放电。三、电解质,8,(,1,)阳离子可能在阳极放电,阴离子可能在阴极放电。,三、电解质溶液电解规律,(1)阳离子可能在阳极放电,阴离子可能在阴极放电。三、电解质,9,2Fe,3,H,2,S=2Fe,2,S,2H,Fe,2,e,=Fe,3,FeCl,3,得到循环利用,(,1,)阳离子可能在阳极放电,阴离子可能在阴极放电。,三、电解质溶液电解规律,2Fe3H2S=2Fe2S2HFe2e,10,a,2H,NO,3,-,e,=NO,2,H,2,O,(,2,)关于,NO,3,-,与金属阳离子的放电顺序,三、电解质溶液电解规律,a2HNO3-e=NO2H2O(2)关于NO,11,(,2,)关于,NO,3,-,与金属阳离子的放电顺序,三、电解质溶液电解规律,(2)关于NO3-与金属阳离子的放电顺序三、电解质溶液电解规,12,(,2,)关于,NO,3,-,与金属阳离子的放电顺序,三、电解质溶液电解规律,(2)关于NO3-与金属阳离子的放电顺序三、电解质溶液电解规,13,(,3,)注意电解质环境,三、电解质溶液电解规律,(3)注意电解质环境三、电解质溶液电解规律,14,(08,重庆,26(4),所示装置可用于制备,N,2,O,5,,则,N,2,O,5,在电解池的,_,区生成,其电极反应式为,_,。,N,2,O,4,+2HNO,3,-2e,-,=2N,2,O,5,+2H,+,阳,极,(,3,)注意电解质环境,三、电解质溶液电解规律,(08重庆26(4)所示装置可用于制备N2O5,则N2O5,15,三、电解质溶液电解规律,例,.,用石墨做电极电解一定浓度的,CuSO,4,溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入,0.1molCu,2,(OH),2,CO,3,后恰好恢复电解前的浓度和,pH(,不考虑,CO,2,的溶解,),,则电解过程中共转移的电子的物质的量为(),A.0.4molB.0.5molC.0.6molD.0.8mol,恢复原态措施,质量守恒法分析,一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物,但也有特殊情况,如用惰性电极电解,CuSO,4,溶液,,Cu,2,完全放电之前,可加入,CuO,或,CuCO,3,复原,而,Cu,2,完全放电之后,应加入,Cu(OH),2,或,Cu,2,(OH),2,CO,3,复原。,C,(,4,)注意“隐含”放电,三、电解质溶液电解规律例.用石墨做电极电解一定浓度的CuSO,16,三、电解质溶液电解规律,三、电解质溶液电解规律,17,三、电解质溶液电解规律,三、电解质溶液电解规律,18,三、电解质溶液电解规律,三、电解质溶液电解规律,19,类型,实例,电极反应,浓度变化,pH,变化,复原方法,(1),强碱,NaOH,三、电解质溶液电解规律,类型,实例,电极反应,浓度变化,pH,变化,复原方法,(1),含氧酸,H,2,SO,4,阳极,:,4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,阴极,:,4H,+,+4e,-,=2H,2,2H,2,O=2H,2,+O,2,通电,变大,变小,加,H,2,O,阳极,:,4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,阴极,:,4H,+,+4e,-,=2H,2,变大,变大,加,H,2,O,2H,2,O=2H,2,+O,2,通电,1,、惰性电极的电解,类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法(1)强碱NaOH三,20,类型,实例,电极反应,浓度变化,pH,变化,复原方法,(,1,)活泼金属含氧酸盐,Na,2,SO,4,三、电解质溶液电解规律,阳极,:,4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,阴极,:,4H,+,+4e,-,=2H,2,变大,不变,加,H,2,O,2H,2,O=2H,2,+O,2,通电,消耗,H,+,或生成,OH,-,的电极,一定,为阴极,消耗,OH,-,或生成,H,+,的电极,一定,为阳极,1,、惰性电极的电解,类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法(1)活泼金属含氧酸,21,三、电解质溶液电解规律,类型,实例,电极反应,浓度变化,pH,变化,复原方法,(,2,)不活泼金属的无氧酸盐,CuCl,2,类型,实例,电极反应,浓度变化,pH,变化,复原方法,(,2,)无氧酸,HCl,阳极,:,Cl,-,-2e,-,=Cl,2,阴极,:,2H,+,+2e,-,=H,2,变小,变大,通入适量,HCl,2HCl=H,2,+Cl,2,通电,CuCl,2,=Cu+Cl,2,阳极,:,2Cl,-,-2e,-,=Cl,2,阴极:,Cu,2+,+2e,-,=2Cu,变小,加适量,CuCl,2,晶体,电解,1,、惰性电极的电解,三、电解质溶液电解规律类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方,22,类型,实例,电极反应,浓度变化,pH,变化,复原方法,(,4,)不活泼金属的含氧酸盐,CuSO,4,类型,实例,电极反应,浓度变化,pH,变化,复原方法,(,3,)活泼金属的无氧酸盐,NaCl,三、电解质溶液电解规律,阳极,:,2Cl,-,-2e,-,=Cl,2,阴极,:,2H,+,+2e,-,=H,2,2NaCl+2H,2,O=2NaOH+H,2,+Cl,2,减小,增大,通入适量,HCl,2CuSO,4,+,2H,2,O=2,Cu+,O,2,+2H,2,SO,4,阴极,:2Cu,2+,+4e,-,=2Cu,减小,加适量,CuO/,CuCO,3,固体,阳极,:,4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,减小,电解,电解,1,、惰性电极的电解,MgCl,2,呢?,类型实例电极反应浓度变化pH变化复原方法(4)不活泼金属的含,23,2,、,活性,电极,的电解,(,1,)、用铜做电极电解电解,CuCl,2,溶液。,阳极,:,Cu,-2e,-,=Cu,2+,阴极,:Cu,2+,+2e,-,=Cu,三、电解质溶液电解规律,(,2,),、用铜做电极电解电解,Na,2,SO,4,溶液。,阳极,:,Cu,-2e,-,=Cu,2+,阴极,:,2H,+,+2e,-,=2H,2,总反应,:Cu+2H,2,O=Cu(OH),2,+H,2,电解,2、活性电极的电解(1)、用铜做电极电解电解CuCl2溶液。,24,三、电解质溶液电解规律,2,、非惰性电极的电解,(,3,),、用铜做电极电解电解稀,H,2,SO,4,溶液,写出电极反应方程式及总反应方程式。,阳极,:,Cu,-2e,-,=Cu,2+,阴极,:2H,+,+2e,-,=H,2,总反应,:Cu+2H,+,=Cu,2+,+H,2,电解,电解过程中可能会出现什么现象?,三、电解质溶液电解规律2、非惰性电极的电解(3)、用铜做电极,25,三、电解质溶液电解规律,三、电解质溶液电解规律,26,三、电解质溶液电解规律,三、电解质溶液电解规律,27,
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