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1、第三节 电解第1页，本讲稿共22页1.1.电极电极一一.电解原理电解原理阳阳 极极与电源正极相连与电源正极相连惰性电极惰性电极只导电只导电,不参与氧化还原反应不参与氧化还原反应(C/Pt)活性电极活性电极 既导电又参与氧化还原反应既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag)阴阴 极极与电源负极相连与电源负极相连阳极阳极阳极阳极阴极阴极阴极阴极第2页，本讲稿共22页离子自由移动离子自由移动离子自由移动离子自由移动阳离子（阳离子（阳离子（阳离子（CuCu2+2+,H,H+)向阴极移动向阴极移动向阴极移动向阴极移动阴离子（阴离子（阴离子（阴离子（ClCl-,OH,OH-)向阳极移动向阳极移动向阳极移动向阳
2、极移动离子定向移动离子定向移动离子定向移动离子定向移动电解中电解中电解中电解中以电解以电解CuClCuCl2 2 2 2为例为例:电解前电解前电解前电解前CuClCuCl2 2=Cu=Cu2+2+2Cl+2Cl-HH2 2OHOH+OH+OH-放电：放电：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程2.2.电极反应电极反应阴极：阴极：Cu2+2e=Cu(还原）还原）阳极：阳极：2Cl-2e=Cl2(氧化）氧化）第3页，本讲稿共22页 电流电流电流电流通过电解质溶液而在通过电解质溶液而在通过电解质
3、溶液而在通过电解质溶液而在阴阳两极阴阳两极阴阳两极阴阳两极上发生氧化上发生氧化上发生氧化上发生氧化还原反还原反还原反还原反应应应应的过程。的过程。的过程。的过程。把电能转化为化学能的装置。把电能转化为化学能的装置。把电能转化为化学能的装置。把电能转化为化学能的装置。3 3.电解电解:电解池电解池形成条件形成条件:(1)有直流电源有直流电源(2)与电源相连的两个电极与电源相连的两个电极(3)电解质溶液电解质溶液(或熔融的电解质或熔融的电解质)(4)形成闭合回路形成闭合回路第4页，本讲稿共22页由由两极的反应两极的反应来来判断判断：发生发生氧化氧化反应的为反应的为阳阳极，极，发生发生还原还原反应的
4、为反应的为阴阴极。极。由电解池中的电极与电源的（）（）由电解池中的电极与电源的（）（）极的连接情况直接判断。与负极连接的为电解极的连接情况直接判断。与负极连接的为电解池的阴极，与正极连接的为电解池的阳极。池的阴极，与正极连接的为电解池的阳极。第5页，本讲稿共22页(1)(1)阴极阴极阴极阴极:氧化性越强氧化性越强氧化性越强氧化性越强,越易放电越易放电越易放电越易放电(溶液中阳离子得电子溶液中阳离子得电子溶液中阳离子得电子溶液中阳离子得电子)-与电极材料无关与电极材料无关与电极材料无关与电极材料无关.4.4.离子的放电顺序离子的放电顺序Ag+Hg2+Fe3+3+Cu2+2+HH+Pb2+2+Sn
5、Sn2+2+Fe2+2+Zn2+Al3+Mg2+NaNa+Ca+K+活性电极活性电极S S 2-II-Br-Cl-OH-含氧酸根含氧酸根含氧酸根含氧酸根(2)阳极阳极:还原性越强还原性越强,越易放电越易放电(阳极本身或溶液中阴离子失阳极本身或溶液中阴离子失电子电子)-与电极材料有关与电极材料有关.若阳极为若阳极为活性活性电极电极,则阳极本身失则阳极本身失电子溶解电子溶解.若阳极为若阳极为惰性惰性电极电极,则溶液中阴离子失电子则溶液中阴离子失电子.第6页，本讲稿共22页1、电解、电解含氧酸含氧酸(如如:H2SO4HNO3H3PO4等等)活泼活泼金属含氧酸盐金属含氧酸盐(如如:Na2SO4KNO3
6、等等)强碱强碱(如如:NaOHKOHCa(OH)2Ba(OH)2等等)实质上是电解实质上是电解水水.阳极产生阳极产生O2，阴极产生，阴极产生H2阳极阳极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极阴极:2H+2e-=H2总反应总反应:2H2O=2H2+O2电解过程中溶液浓度及电解过程中溶液浓度及PHPH值如何变化值如何变化?溶液浓度增大溶液浓度增大.PH值变化有三值变化有三种情况种情况含氧酸含氧酸-减小减小活泼金属含氧酸盐活泼金属含氧酸盐-不变不变强碱强碱-增大增大电解电解第7页，本讲稿共22页2、电解不活泼金属的含氧酸盐（如：、电解不活泼金属的含氧酸盐（如：CuSO4AgNO3等）等）电解电解质和水
7、同时电解质和水同时电解，阳极产物是，阳极产物是O2，阴极产物是析出不活泼金属，阴极产物是析出不活泼金属如：电解如：电解CuSO4溶液溶液阳极阳极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极阴极:Cu2+2e-=Cu总反应：总反应：2CuSO4+2H2O=2Cu+O2+2H2SO4又如：电解又如：电解AgNO3溶液溶液阳极阳极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极：阴极：Ag+e-=Ag总反应：总反应：4AgNO3+2H2O=4Ag+O2+4HNO3电解过程中溶液浓度和值如何变化？电解过程中溶液浓度和值如何变化？浓度减小，值减小浓度减小，值减小电解电解电解电解第8页，本讲稿共22页3、电解、电解活泼金属无
8、氧酸盐活泼金属无氧酸盐(如如:NaCl).电解质和水电解质和水同时电解同时电解.阳极产生非金属阳极产生非金属,阴极产生阴极产生H2如如:电解食盐水电解食盐水阳极阳极:2Cl-2e-=Cl2阴极阴极:2H+2e-=H2总反应总反应:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2电解过程中溶液浓度和电解过程中溶液浓度和PHPH值如何变化值如何变化?溶液浓度减小溶液浓度减小,PH增大增大.电解电解第9页，本讲稿共22页4、电解、电解无氧酸无氧酸(如如:HCl)不活泼金属无氧酸盐不活泼金属无氧酸盐(如：如：CuCl2).实质是电解质本身电解实质是电解质本身电解电解电解盐酸盐酸阳极阳极：2Cl-2e-=
9、Cl2阴极阴极：2H+2e-=H2总反应总反应：2HCl=H2+Cl2电解电解CuCl2阳极阳极:2Cl-2e-=Cl2 阴极阴极:Cu2+2e-=Cu总反应：总反应：CuCl2=Cu+Cl2电解过程中溶液的浓度和值如何变化？电解过程中溶液的浓度和值如何变化？溶液浓度减小，值溶液浓度减小，值无氧酸无氧酸-增增大大CuCl2-减小减小电解电解电解电解第10页，本讲稿共22页1 用用Pt作电极电解某种溶液作电极电解某种溶液,通电一段时间后通电一段时间后,溶溶 液的液的 PH值变小值变小,并且在阳极得到并且在阳极得到0.56L气体气体,阴阴 极得到极得到1.12L气体气体(两气体均在相同条件下测定两
10、气体均在相同条件下测定).由此可知溶液可能是由此可知溶液可能是 A稀盐酸稀盐酸 BKNO3溶液溶液 CCuSO4溶液溶液 D稀硫酸稀硫酸D第11页，本讲稿共22页2图中图中xy分别是直流电源的两极分别是直流电源的两极,通电后发现通电后发现a极板质极板质量增加量增加,b极板有无色无臭的气体放出极板有无色无臭的气体放出,符合这一情况的是符合这一情况的是 ()a极板极板 b极板极板 X电极电极 Z溶液溶液A 锌锌石墨石墨负极负极CuSO4B 石墨石墨石墨石墨负极负极NaOHC 银银铁铁正极正极AgNO3D 铜铜石墨石墨负极负极CuCl2AabZ溶液溶液x y.第12页，本讲稿共22页1、电解饱和的、
11、电解饱和的NaCl溶液溶液阴极阴极阳极阳极氢氢气气氯气氯气实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原NaCl阳极阳极:2Cl-2e-=Cl2阴极阴极:2H+2e-=H22NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2电解电解减小减小增增大大加加HCl二、电解原理二、电解原理的应用的应用第13页，本讲稿共22页2.电镀电镀应用电解原理在金属表面上镀上一层其他金属或合金的过程应用电解原理在金属表面上镀上一层其他金属或合金的过程.阳极：阳极：镀层金属镀层金属阴极：阴极：待镀金属待镀金属电镀液：电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液含有镀层金属离子的电解质溶液镀镀层层金金属属待镀待镀金属金属电镀液电镀
12、液第14页，本讲稿共22页3.电解精炼铜电解精炼铜阳极阳极:粗铜粗铜(含少量含少量ZnFeNiAgAu等等)阴极阴极:纯铜纯铜电解液电解液:CuSO4溶液溶液阳极阳极:Cu-2e-=Cu2+Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+(AuAg沉积下来沉积下来,形成阳极泥形成阳极泥)阴极阴极:Cu2+2e-=CuCuSO4溶液浓度基本保持不变溶液浓度基本保持不变第15页，本讲稿共22页4、电冶金、电冶金制取金属钠制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。电解熔融状态的氯化钠。阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：2Na+2e-=2Na总反应：总反应：2NaCl(熔融熔融)2
13、Na+Cl2第16页，本讲稿共22页电电解解熔熔融融氯氯化化钠钠制制钠钠第17页，本讲稿共22页1 1关于电解关于电解NaClNaCl水溶液，下列叙述正确的是水溶液，下列叙述正确的是A A、电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠、电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B B、若在阳极附近的溶液中滴入、若在阳极附近的溶液中滴入KIKI试液，溶液呈棕色试液，溶液呈棕色C C、若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色、若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D D、电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后、电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性溶液呈中性B
14、2pHa的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的时间后，溶液的pHa，则该电解质可能是，则该电解质可能是 A、NaOH B、H2SO4 C、AgNO3 D、Na2SO4A第18页，本讲稿共22页3下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是物的装置是 ()D第19页，本讲稿共22页4、1L0.1mol/LAgNO3溶液在以溶液在以Ag作阳极，作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极增重作阴极的电解槽中电解，当阴极增重2.16g时。时。下列判断下列判断(设电解按理论进行，溶液不蒸发设电解按
15、理论进行，溶液不蒸发)正正确的是确的是()A溶液的浓度变为溶液的浓度变为0.08mol/L B阳极上产生阳极上产生112mLO2(标准状况标准状况)C转移的电子数是转移的电子数是1.2041022个个 D反应中有反应中有0.01mol的的Ag被氧化被氧化C第20页，本讲稿共22页原电池与电解池原电池与电解池比较项目比较项目原电池原电池电解池电解池能量转换能量转换能否自发能否自发两两个个电电极极电池内离子电池内离子的迁移方向的迁移方向电子流向电子流向构成条件构成条件化学能转化为电能电能转化为化学能化学能转化为电能电能转化为化学能反应不自发反应不自发反应自发反应自发连接电源的正极，作连接电源的正极
16、，作为阳极为阳极相对活泼的金属相对活泼的金属作为负极作为负极连接电源的负极，连接电源的负极，作为阴极作为阴极相相对对不不活活泼泼的的金金属属或或石墨作为正极石墨作为正极阴离子向阳极迁移，阳离阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移子向阴极迁移阴离子向负极迁移，阳阴离子向负极迁移，阳离子向正极迁移离子向正极迁移两个电极、电解质溶液形成闭合回路。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。电解池有外电源，原电池无需外电源。氧化反应失氧化反应失去电子去电子还原反应获还原反应获得电子得电子负极负极正极正极负极负极阴极，阴极，阳极阳极正极正极第21页，本讲稿共22页稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 硫酸硫酸 A B C D A B C D 下列装置中属于原电池的是下列装置中属于原电池的是 （）属于电解池的是属于电解池的是 （）BCD 第22页，本讲稿共22页