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电能转化为化学能 —— 电解. 厦门大学附属科技中学. 2011.1.15 孙美琪. 一、电解原理 (以电解氯化钠为例). 实验: 用惰性(石墨)电极电解熔融的氯化钠. 阴极. 现象: 阳极:有黄绿色气体,有刺激性气味,并能使 湿润的 KI- 淀 粉试纸变蓝( Cl 2 ). 阳极. 氯 气. 钠. 熔融 NaCl. 阴极:有金属 钠 析出. 实验分析:. 通电前: 分析熔融电解质中的离子情况 阳离子 : Na + 阴离子 : Cl - 做无规则运动. 通电. 2 NaCl 2Na+Cl 2 ↑. 通电后: (必须直流电)
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电能转化为化学能——电解 厦门大学附属科技中学 2011.1.15 孙美琪
一、电解原理(以电解氯化钠为例) 实验:用惰性(石墨)电极电解熔融的氯化钠 阴极 现象: 阳极:有黄绿色气体,有刺激性气味,并能使 湿润的KI-淀 粉试纸变蓝(Cl2) 阳极 氯 气 钠 熔融NaCl 阴极:有金属钠析出
实验分析: 通电前:分析熔融电解质中的离子情况 阳离子:Na+ 阴离子:Cl- 做无规则运动
通电 2NaCl 2Na+Cl2 ↑ 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 (2)判断电极产物并书写电极反应: 阳离子移向阴极放电,阴离子移向阳极放电 阳极:2Cl-→Cl2↑ +2e- 氧化反应 阴极:2Na+ +2e-→2Na还原反应 总式:
电解:在直流电的作用下,电解质在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。电解:在直流电的作用下,电解质在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。 电解池:将电能转化为化学能的装置
电解池:将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 阳极 阴极
电子的流向:电子从外加电源的负极流出,流到电解池的阴极,再从阳极流回电源正极。电子的流向:电子从外加电源的负极流出,流到电解池的阴极,再从阳极流回电源正极。 (注:电子只在外电路定向移动,不能从溶液中移动) - e- e- + 阳极 阴极 失电子氧化反应 得电子还原反应 阳离子 阴离子 离子定向移动的方向:阳离子向 阴极移动, 阴离子向 阳极移动.
分析电解反应的一般思路: 明确溶液中存在哪些离子 阴阳两极附近有哪些离子 根据阳极氧化,阴极还原分析得出产物
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+(H+水中)Zn2+ Fe2+ Pb2+ H+(酸中)Cu2+Hg2+Ag+ 阳离子放电能力(得电子能力)逐渐增强 阴离子放电(失电子)能力:逐渐减弱 (Fe Cu Ag等金属)>S2-> I- > Br-> Cl-> OH- > 含氧酸根
实例 电极反应 浓度 PH值 复原 NaCl 电解 电解原理的应用 阳极 阴极 氯气 氢 气 NaCl溶液 阳极: 2Cl- → 2e- + Cl 2↑ 增 大 加 HCl 减小 阴极: 2H ++ 2e- → H2 ↑ 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 ↑+ Cl2 ↑
电解规律 实例 电极反应 浓度 PH值 复原 CuCl2 电解 CuCl2 Cu+Cl2 ↑ 阴极 阳极 氯 气 铜 CuCl2溶液 阳极:2Cl--2 e- =Cl2↑ 减小 减小 CuCl2 阴极:Cu2++ 2e-=2Cu↓
- 电镀的定义: + 3、电镀铜 电镀的意义: 铜片 电镀液 (CuSO4溶液) 铁片 阴极: Cu2+ + 2e- == Cu (还原反应) 阳极: Cu — 2e- == Cu2+(氧化反应) 特征 被镀件作阴极,镀层金属作阳极 阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同 电镀液CuSO4的浓度基本不变
- + 2、精炼铜 粗铜 电解液 (CuSO4溶液) 纯铜 阴极: Cu2+ + 2e- == Cu (还原反应) 阳极: Cu — 2e- == Cu2+(氧化反应) 阳极还包含Zn、Fe、Ni失电子,且比Cu先失电子 纯铜作阴极,粗铜作阳极 阳极主要金属与电解质中的阳离子相同 电解液CuSO4的浓度基本不变,有杂质离子Zn2+、Fe2+、Ni2+ 特征