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电解池的工作原理与应用

电解池的工作原理与应用. 现象？. 活动与探究（ P18 ）. 阳极： 有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润的 KI- 淀 粉试纸变蓝（ Cl 2 ). 阴极： 碳棒上有一层红色的铜析出. 电解过程不仅可以在电解质溶液中进行， 也可以在熔融的电解质中进行。. 通电前：分析熔融电解质中的离子情况. 交流与讨论 P17 ：. Na + 、 Cl - 做无规则运动. 通电后：. Na + 、 Cl - 做定向移动，. 一、电解的定义 :. 电解和电离有无区别？. 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。.

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电解池的工作原理与应用

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  1. 电解池的工作原理与应用

  2. 现象？ 活动与探究（P18） 阳极：有气泡，有刺激性气味，并能使 湿润的KI-淀 粉试纸变蓝（Cl2) 阴极：碳棒上有一层红色的铜析出

  3. 电解过程不仅可以在电解质溶液中进行， 也可以在熔融的电解质中进行。 • 通电前：分析熔融电解质中的离子情况 交流与讨论P17： Na+、Cl-做无规则运动 通电后： Na+、Cl-做定向移动，

  4. 一、电解的定义: 电解和电离有无区别？ 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:把电能转化为化学能的装置. 二、电解原理:

  5. I e- e- I I e- I 正极 负极 电解原理 阴极 阳极 铁棒 石墨 H+,Na+ OH-,Cl- NaCl溶液

  6. 【例1】．右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。【例1】．右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。 • 则下列有关的判断正确的是 • A． a为负极、b为正极 • B． a为阳极、b为阴极 • C． 电解过程中，d电极 • 质量增加 • D． 电解过程中，氯离子 • 浓度不变 C

  7. 【例2】：分析以惰性电极电解下列溶液的电极反应。【例2】：分析以惰性电极电解下列溶液的电极反应。 （１）硝酸银溶液 （２）氯化钠溶液 （３）稀硫酸 （４）氢氧化钠溶液 （5）硫酸钠溶液 （1）溶液的PH 如何变化？ （2）上述溶液电解结束后，要使溶液和电解前相同需要加入何种物质？

  8. 离子放电顺序： “遵循谁强谁放电” 注意：阳极材料 阳极： 活性电极（除Au、Pt、石墨外）＞S2- > I- > Br - > Cl- > OH- > 含氧酸根> F- 阴极： Ag+>Fe3+> Hg2+> Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+> Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+ >Ca2+>K+

  9. 【例3】：若以铜为阳极,铁为阴极,电解氯化铜溶液，情况又如何？【例3】：若以铜为阳极,铁为阴极,电解氯化铜溶液，情况又如何？ 【例4】如何使图中的铁棒上析出铜，而铁的质量不变？

  10. BC 【例5】．(2007年江苏)某同学按右图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是 A．电解过程中，铜 电极上有H2产生 B．电解初期，主反 应方程式为： Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑ C．电解一定时间后，石墨电极上有铜析出 D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大

  11. 【例6】、用石墨作电极电解 100mLH2SO4和 CuSO4的混合溶液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L气体（标准状况下），原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为 （ ） • A．1mol/L B．2mol/L • C．3 mol/L D．4 mol/L A

  12. 五、电解原理的应用 阳离子交换膜的作用 只允许阳离子通过,阻止阴离子和气体通过 电解饱和食盐水

  13. 通电 注意：电池反应不能写成 2H+ + 2Cl- == H2 + Cl2 2Cl - - 2e- == Cl2↑ 阳极： 阴极： 2H+ + 2e- == H2 ↑ 1、以石墨为电极电解饱和食盐水(P19) （1）请写出电极反应式和电解反应 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。

  14. 【铜上镀锌？】 Cu Ag AgNO3 2、 电镀 定义 利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。 装置(以铜上镀银为例) 2Ag—2e- = 2Ag+ 阳极： 2Ag++ 2e- =2Ag 阴极： 阴极——待镀金属或镀件 阳极——镀层金属 电镀液——含有镀层金属离子的溶液 结果：“一多一少一不变”

  15. 3、铜的电 解精炼： 粗铜 纯铜 阳极-粗铜，阴极-纯铜 结果：“一多一少一基本不变” 粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等) Zn - 2e-= Zn2+ Fe - 2e- =Fe2+ Ni- 2e- = Ni2+ Cu - 2e-= Cu2+ 阳极： Zn Fe Ni CuAg Au 阳极泥 阴极:Cu2+ + 2e-= Cu 硫酸铜溶液 问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？ 基本不变

  16. 石墨 Al 熔融的AL2O3 通电 2Al2O3 == 4Al + 3O2↑ 熔融 4、 活泼金属的制备 特别活泼的金属钠、镁、铝等只能通过电解的方法制取 阳极： 6O2-—12e-== 3O2↑ 4Al3++ 12e—==4Al 阴极： 总方程式： 思考： 1.为什么不电解熔融的AlCl3 ？ 2.工业上制金属镁是电解氧化镁还是电解熔融的氯化镁？

  17. 金属的电化学腐蚀

  18. 一、金属的电化学腐蚀 1、化学腐蚀与电化腐蚀

  19. 2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例） 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或中性 O2 + 2H2O + 4e-=4OH- 2H++ 2e- =H2 Fe - 2e- = Fe2+ Fe2++2OH- =Fe(OH)2 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n) H2O 吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍

  20. 课本P22活动与探究 课本P24交流与讨论

  21. 铜器上的铁铆钉为什么特别容易生锈？ 铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？

  22. 小结 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

  23. 小结 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

  24. 金属的电化学防护

  25. 1、金属防护的几种重要方法 ①改变金属内部的组织结构，制成合金(如不锈钢）。 ②在金属表面覆盖保护层。如油漆、油脂等，电镀Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层。 ③电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。 原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。

  26. 2、、牺牲阳极的阴极保护法：

  27. 辅助阳极（不溶性） 3、、外加电源的阴极保护法：

  28. 小结 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＞有一般防腐条件保护＞无防腐条件

  29. 例： 下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 (3) (4) (5) (2) (1)

  30. 练习 负极： 2Al -6e- = 2Al3+ 正极： 3Ag2S + 6e- = 6Ag+3S2- 2Al3+ +3S2-+6H2O=3H2S +2Al(OH)3 2Al+3Ag2S+6H2O=3H2S +2Al(OH)3 +6Ag 银质奖章较长时间后变黑， 形成黑锈，可以采用抛光的方法恢复光泽，抛光的简单方法是：将变质的奖章放入盛有食盐的铝锅中，放置一段时间后，黑锈就被除去,而银不会损失。 （1）形成黑锈的原因： （2）除锈的原理： 4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O

  31. 【例7】 （2008年全国I）电解100mL含 c（H+）＝0.30mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04mol电子时，理论上析出金属质量最大的是 • A.0.10mol/L Ag+ • B.0.02mol/L Zn2+ • C.0.20mol/L Cu2+ • D.0.20mol/L Pb2+

  32. 原电池与电解池 知识重组： 　化学能转化为电能　　　　电能转化为化学能 反应不自发 反应自发 氧化反应失去电子 相对活泼的金属 作为负极 连接电源的正极，作为阳极 相对不活泼的金属或石墨作为正极 还原反应获得电子 连接电源的负极，作为阴极 阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移 阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移 负极→阴极，阳极→正极 负极→正极 两个电极、电解质溶液形成闭合回路。 电解池有外电源，原电池无需外电源。

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