电解池的工作原理及其应用.ppt

二、电解原理的应用 * 电解池的工作原理及其应用 一.电解池的工作原理 1、电解 在直流电的作用下,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 电极 阴极： 阳极: 与电源负极相连的电极 与电源正极相连的电极 电解法 阳极: 阴极: 电解反应: e- 2Cl－－2e－＝Cl2↑ 氧化反应 2Na+ + 2e- ＝ 2Na 还原反应 2NaCl ＝ 2Na +Cl2↑ e- 铝电解槽 阳极C 电解质 钢壳 烟罩 熔融态铝 钢导电棒 阴极C 耐火材料 1、原料： 纯净的Al2O3的熔点很高（约2045 ℃）。用熔化的冰晶石可以做熔剂，使Al2O3在1000℃左右溶解在液态的冰晶石里，然后进行电解。 2、 原理：　在熔化条件下： Al2O3 = 2Al3++3O2-　阴极：　 阳极：　总反应式： 4 Al3++12e- = 4 Al6 O2-－12e- =3 O2↑2Al2O3 = 4Al +3 O2↑ 2、形成电解池的条件 e－ e－ 熔融NaCl ⑴与电源相连的两个电极 ⑵电解质溶液或熔化的 电解质 ⑶形成闭合回路 3、电极的判断 阴极： 与电源负极相连，电子流入，发生还原反应 阳极: 与电源正极相连，电子流出，发生氧化反应 阴极 阳极 电解氯化铜溶液微观模拟 (1)写出以碳棒作电极电解 氯化铜溶液的电极反应式 阴极 ： Cu2+ +2e－＝ Cu 4、电极反应式的书写： 阳极 ： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 总反应：CuCl2 ＝＝Cu+ Cl2↑ 电 解 C C (2)写出以碳棒作电极电解饱和氯化钠溶液的电 极反应式及总反应 阳极 ： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑ 阴极 ：2H+ +2e－＝ H2 ↑ 总反应：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+ Cl2↑ + H2↑ 电 解 分析电解反应的一般思路： 明确溶液中存在哪些离子 根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物 阴阳两极附近有哪些离子 5、电解时离子放电顺序 ①阴极: 阳离子放电，得电子能力强先放电 Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞ Zn2+ ②阳极: 阴离子放电或电极放电，失电子能力强先 放电 S2－＞I－＞Br－＞Cl－ ＞OH－＞含氧酸根离子 若阳极是金属(金属活动顺序表Ag以前)，溶液中的阴离子一律不放电，而是电极材料失电子 。若阳极是惰性(Pt、Au、石墨) 电极，则放电顺序如下： 阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。 发生还原反应的电极 发生氧化反应的电极 离子的迁移方向 能量转换 电解池 电能转化为化学能 阳极（接电源正极） 阴极（接电源负极） 阴离子向阳极迁移 阳离子向阴极迁移 原电池 化学能转化为电能 负极 正极 阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移 相同点 (从原理分析) 都是氧化还原反应 6、原电池与电解池的比较: （3）原电池的正极和电解池的阳极均发生氧化 反应（ ） （2）电解质溶液导电过程就是电解过程( ） 1、判断 （1）电解、电离均需要通电才能实现（ ） √ × × 巩固提高： 2、用铂电极(惰性电极)进行电解，下列说法 正确的是 ( ) A 电解稀硫酸, 在阴极和阳极分别产生氢 气和氧气 B 电解氯化钠溶液, 在阴极析出钠 C 电解硫酸钠溶液, 在阴极上和阳极上析出产物的物质的之比是1:2 D 电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析 出产物的物质的之比是1:1 A D H2SO4溶液 电极反应 阳极： 4OH—— 4e—= 2H2O+O2 ↑ 阴极： 4H ++ 4e—= 2H2 ↑ 总反应方程式： 2H2O=== 2H2 ↑+O2 ↑ 通电 结论： 用惰性电极电解含氧酸实质是电解水。 电解后溶液的pH变小。 分析 1、通电前 2、通电后 Na2SO4溶液 电极反应 阳极： 4OH-— 4e-= 2H2O+O2 ↑ 阴极： 4H+ + 4e-= 2H2 ↑ 总反应方程式： 2H2O== 2H2 ↑+O2 ↑ 通电 结论： 用惰性电极电解活泼金属的含氧酸盐实质是电解水。 电解后溶液的pH不变。 分析 1、通电前 2、通电后 电解硫酸钠溶液 1.电镀是应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。 电镀银： 阳极—— 阴极—— 电镀液—— 银 Ag +＋e- = Ag Ag - e- = Ag + 电镀材料的选择：阴极—