高二化学《第四章第三节电解池》课件.ppt

复习提问 观察实验: 实验后的思考: 一、电解原理 电解：电流通过电解质溶液（或熔化的电解质）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叫做电解池(电解槽)。 电解池构成条件： 1.直流电源 2.两个电极(常用惰性电极：Pt、Au或石墨) 3.电解质溶液或熔融态电解质 4.闭合回路 在电解过程中是如何形成闭合回路的？ 电离与电解的比较 电解池与原电池有哪些异同 电解池与原电池有哪些异同(续) 用惰性电极电解下列物质的溶液，填表并写出电极反应 二、电解原理的应用 电解饱和食盐水反应原理 在U型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。接通直流电源 1.电解食盐水 现象： 阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉－KI溶液变蓝 阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红 （1）生产设备名称：离子交换膜电解槽 阴极：碳钢 阳极：钛 阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。 （2）离子交换膜的作用： a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸； b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响氢氧化钠的产量。 4.冶炼铝 阳极：6O2--12 e- =3O2↑ 阴极：4Al3+ + 12e- =4Al 冶炼铝设备图 4.在如下的装置中进行电解，并已知铁极的质量减小11.2克。 （1）A是电源的 极 （2）电解过程中，电路中通过 摩电子 （3）Ag极的电极反应是 ；析出物质是 克 （4）Cu(a)的电极反应是 ； （5）Cu(b)的电极反应是 。 5.按照下图接通线路，反应一段时间后，回答下列问题（假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行）： （1）U型管内发生什么现象?写出有关反应的化学方程式 （2）在A b烧杯中发生什么现象 （3）如果小烧杯中有0.508克碘析出，问大烧杯中，负极减轻多少克? 6.按下图的装置进行电解实验：A极是铜锌合金，B极为纯铜，电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后，若A极恰好全部溶解，此时B极质量增加7.68克，溶液质量增加0.03克，则A合金中Cu、Zn原子个数比为 　　A 4︰1 B 3︰1 C 2︰1 D 任意比 通电 总式：2Al2O3 4Al+3O2 ↑ 原理: 助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠） 阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充 思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3? 阳极C 电解质 烟罩 熔融态铝 钢壳 钢导电棒 阴极C 耐火材料 电解池、电解精炼池、电镀池的比较 电极 反应 电极 名称 形成 条件 定义 电镀池 电解精炼池 电解池 将电能转变成化学能的装置。 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。 ①两电极接直流电源 ②电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极 ②电镀液须含有镀层金属的离子 阳极：电源正极相连 阴极：电源负极相连 阳极：镀层金属； 阴极：镀件 阳极：氧化反应 阴极：还原反应 阳极：氧化反应 阴极：还原反应 应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。 ①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极 ②电解质溶液须待提纯金属的离子 阳极：不纯金属； 阴极：纯金属 阳极：氧化反应 阴极：还原反应 电解计算——电子守恒法 例一 ： 铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量. 解析：阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极 Cu2++2e- =Cu↓ 2H++2e- =H2↑ 阳极转移电子的物质的量为: 0.5×4 = 2mol,消耗4OH- 2mol,即产生H+ 2mol. 阴极生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成H2转移的电子:0.5 ×2=1mol,故还有1mole- 用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol. O2～2Cu～4Ag～4H＋～2H2～2Cl2～4OH－ 计算关系式： 例二 ： 用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（ ） A.1mol/L B.2mol/L