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1、第四章第四章 电化学基础电化学基础第三节第三节 电解池电解池 第第三三课时课时【现象现象】阳极：阳极：有气泡产生，使湿润的有气泡产生，使湿润的淀粉淀粉KI试纸变蓝试纸变蓝阴极：阴极：有气泡产生，滴加酚酞有气泡产生，滴加酚酞溶液变红溶液变红实验装置实验装置1.电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气 氯碱工业氯碱工业氯碱工业氯碱工业两极材料：碳棒或其它惰性电极两极材料：碳棒或其它惰性电极NaCl=Na+Cl H2O H+OH-一、一、电解原理的应用电解原理的应用阳极产物和阴极产物能接触吗？阳极产物和阴极产物能接触吗？阳极产物阳极产物Cl2和阴极产物和阴极产物NaOH如何检
2、验？如何检验？阳极：阳极：使湿润的使湿润的淀粉淀粉KI试纸试纸变蓝变蓝。阴极：阴极：滴入酚酞，溶液滴入酚酞，溶液。变红变红离子交换膜离子交换膜阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：2H+2e-=H2总总反应反应式：式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2通电通电Cl2+2I-=I2+2Cl-1.1.电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气+Cl2Cl-ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）离子交换膜离子交换膜 阳阳 极极金属钛网金属钛网阴阴 极极碳钢网碳钢网阳阳极极室室阴阴极极室
3、室阳离子交换膜：只允许阳离子（阳离子交换膜：只允许阳离子（NaNa+)通过。通过。离子交换膜的作用：离子交换膜的作用：a a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；b b、避免氯气和氢氧化钠反应，而影响氢氧化钠的产量。、避免氯气和氢氧化钠反应，而影响氢氧化钠的产量。2 2、电镀、电镀利用电解的原理在金属表利用电解的原理在金属表面上镀上一层其面上镀上一层其它金属或合金的过程。它金属或合金的过程。（1 1）阳极：阳极：镀层金属。镀层金属。阴极：阴极：待镀的金属制品待镀的金属制品。电镀液：电镀液：含有镀层金属离子的盐溶液。含有镀层金属离子的盐溶液。【电镀过程中电镀液的浓度保持
4、不变电镀过程中电镀液的浓度保持不变】（2 2）实质：阳极参加反应的电解）实质：阳极参加反应的电解（3 3）阴极必须可以导电，且表面洁净、光滑）阴极必须可以导电，且表面洁净、光滑阳极阳极阴极阴极3.3.铜的电解精炼铜的电解精炼纯铜纯铜粗铜粗铜阳极：阳极：粗铜粗铜含杂质含杂质(Zn Fe Ni Ag Au等等)Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+ZnFeNiCuAgAu阴极阴极:纯铜纯铜Cu2+2e-=Cu阳极泥阳极泥CuSO4溶液溶液电镀液：电镀液：CuSOCuSO4 4(或或CuClCuCl2 2)阳极溶解了的物质质量阳极溶解了的物质质量阴极
5、析出的物质质量阴极析出的物质质量阳极阳极阴极阴极4 4、电冶金、电冶金 电解电解熔融盐熔融盐对于对于冶炼像冶炼像Na、Ca、Mg、Al等等活泼金属活泼金属，几乎是唯一可行的工业方法。几乎是唯一可行的工业方法。(1)钠的冶炼钠的冶炼电解熔融的电解熔融的NaCl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)2Na+Cl2电电解解冶炼金属冶炼金属:Mn+ne-=M(2)铝的冶炼铝的冶炼电解熔融的电解熔融的Al2O3阴极：阴极：4Al3+12e-=4Al阳极：阳极：6O2-12e-=3O2总反应：总反应：2Al2O3(熔融熔融)4Al+3O2
6、 电电解解（冰晶石）（冰晶石）Na3AlF6例例1：用石墨电极电解用石墨电极电解100mLH2SO4与与CuSO4的混的混合液，通电一段时间后，两极均收集到合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标（标况）气体，则原混合液中况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（的物质的量浓度为（）A.1mol/LB.2mol/LC.3mol/LD.4mol/LA阴极阴极H2为为0.1mol，则则Cu为为0.1mol，Cu2+浓度为浓度为1mol/L。5 5、有关电化学的计算、有关电化学的计算 依据：电子守恒依据：电子守恒 解：阳极解：阳极：4OH-4e-=2H2O+O2 阴极阴极：Cu2+2e
7、-=Cu 2H+2e-=H2阳极阳极O2为为0.1mol，则则阳极转移阳极转移的的电子为电子为:0.14=0.4mol 例例2 2：用：用铂电极电解铂电极电解1LCu(NO1LCu(NO3 3)2 2和和KNOKNO3 3混合溶混合溶液液,通电一段时间通电一段时间,两极均产生两极均产生11.2L(S.T.P)11.2L(S.T.P)气体气体。求求电解后溶液的电解后溶液的pH,pH,并确定析出铜的物质的量并确定析出铜的物质的量。解：解：阳极阳极：4OH-4e-=2H2O+O2 阴极阴极：Cu2+2e-=Cu 2H+2e-=H2 阳极阳极转移转移的的电子为电子为:0.54=2mol,消耗消耗OH-
8、2mol,即产生即产生H+2mol。阴极阴极生成生成0.5molH2,消耗消耗H+1mol，剩下，剩下H+1mol;所以溶液中所以溶液中C(H+)=1mol/L即即pH=0。生成生成H2转移的电子转移的电子:0.52=1mol,故还有故还有1mole-用于还原用于还原Cu2+,可析出铜为可析出铜为0.5mol。【练习练习】1、如图所示装置，指出、如图所示装置，指出A、B池的名称、电极名池的名称、电极名称、电极反应式、称、电极反应式、pH值值的变化情况。的变化情况。A池池:原电池原电池B池池:电解池电解池a负极负极:Zn-2e-=Zn2+b正极正极:2H+2e-=H2工作一段时间后溶液工作一段时
9、间后溶液pH增大增大c c阳极阳极:4OH:4OH-4e-4e-=2H=2H2 2O+OO+O2 2d d阴极阴极:2 2CuCu2+2+4 4e e-=2 2CuCu工作一段时间后溶液工作一段时间后溶液pH减小减小2、如上图所示，通电后如上图所示，通电后A极上析出极上析出Ag，对该装置的有关，对该装置的有关叙述正确的是叙述正确的是A、P是电源的正极是电源的正极B、F极上发生的反应为：极上发生的反应为：4OH-4e-=2H2O+O2C、电解时，甲、乙、丙三池中，除、电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电两极外，其余电极均参加了反应极均参加了反应D、通电后，甲池的、通电后，甲池的pH减小，而乙、丙两池溶液的减小，而乙、丙两池溶液的pH不不变变B3、为为下下图图所所示示装装置置中中，a、b都都是是惰惰性性电电极极，通通电电一一段段时时间间后后，b极极附附近近溶溶液液呈呈红红色色。下下列列说说法法正正确确的是的是AX是正极，是正极，Y是负极是负极BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的pH值逐渐减小值逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的pH值不变值不变a XY bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC