第三節(jié)電解池

G

ZnCuCCCuCl2溶液寫出右圖原電池的電極反應、電池總反應。負極：Zn–2e-=Zn2+正極：Cu2+

＋2e-=Cu電池總反應：Zn+Cu2+=Zn2++CuCuCl2溶液問題：如果把兩根石墨棒作電極插入CuCl2

溶液中，外接直流電源，這還是原

電池裝置嗎？原電池是把化學能轉變成電能的裝置。實驗視頻電解CuCl2

溶液實驗現(xiàn)象及結論：與電源負極相連的碳棒有一層紅色的銅生成。發(fā)生還原反應——陰極。與電源正極相連的碳棒上有氣泡產生，經檢驗，是氯氣。發(fā)生氧化反應——陽極。＋－CCCuCl2溶液CuCl2陽極陰極整個裝置就是電解池。總反應式：CuCl2Cu+Cl2↑電解下面以石墨為電極電解氯化銅溶液為例來分析一、電解原理：①通電前：CuCl2=Cu2++2Cl－，

Cu2+、Cl－為自由移動的離子；②通電后：陽離子Cu2+移向陰極得到電子，

陰離子Cl－移向陽極失去電子；③電極反應：陽極：2Cl－

－2e－

=Cl2↑（氧化反應）陰極：Cu2+

＋2e－

=Cu（還原反應）總反應式：CuCl2Cu+Cl2↑電解電解：

使直流電通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起

氧化還原反應的過程，叫做電解。構成電解池的條件：是電能轉變?yōu)榛瘜W能的裝置?、僦绷麟娫矗慌c電源負極相連的電極為陰極與電源正極相連的電極為陽極②陰、陽電極③電解質溶液或熔融電解質；電解池：電能轉變?yōu)榛瘜W能的裝置。④形成閉合回路。CCCuCl2溶液CuCl2陽極陰極＋－放電順序：陰極：氧化性強的離子先得電子金屬越不活潑的對應陽離子氧化性越強，越容易得電子。金屬>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水)>NO3－等含氧酸根

>F－

陽極：還原性強的離子先失電子Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(水)>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

當陽極為金屬電極(除鉑、金外)時，金屬電極優(yōu)先放電。陽極：4OH--4e-=O2+2H2O分析電解反應的一般思路：明確溶液中存在哪些離子根據陽極氧化，陰極還原寫出電極反應及總反應式根據放電順序確定陰陽兩極什么離子放電電解池能量轉換離子的遷移方向發(fā)生氧化反應的電極

發(fā)生還原反應的電極

電能轉化為化學能陽極（接電源正極）陰極（接電源負極）陰離子→

陽極陽離子→

陰極原電池化學能轉化為電能負極正極陰離子→負極陽離子→正極相同點(從原理分析)都是氧化還原反應練習分析下圖，哪個是原電池，哪個是電解池。練習及作業(yè)：

完成下列溶液的電極反應、總反應式

(以石墨為電極電解)硫酸溶液：NaOH溶液：Na2SO4溶液:CuCl2鹽酸NaCl溶液：KBr溶液：CuSO4溶液：AgNO3溶液：電解水型電解溶質型放H2生堿型放O2生酸型｝｝｝｝陽極陰極氧氣氫氣實例電極反應

濃度PH值復原Na2SO4

實例電極反應

濃度PH值復原Na2SO4

陽極:4OH--4e-

=2H2O+O2

↑陰極:

4H++4e-=2H2↑變大不變

加

H2ONa2SO4溶液2H2O2H2↑

+O2↑電解電解規(guī)律電解規(guī)律陰極陽極氯氣銅實例電極反應

濃度PH值復原CuCl2

陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：Cu2++2e-=2Cu↓減小減小CuCl2CuCl2溶液

CuCl2Cu+Cl2↑電解陽極陰極氯氣氫氣實例電極反應

濃度PH值復原NaCl

陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑

+Cl2↑電解減小增大

加HClNaCl溶液電解規(guī)律實例電極反應濃度PH值復原CuSO4陽極陰極氧氣銅陽極:4OH--4e-=2H2O+O2

↑陰極：Cu2++2e-=

Cu減小減小

加CuOCuSO4溶液

2CuSO4+

2H2O2Cu+O2

↑+2H2SO4電解電解規(guī)律

電解質溶液用惰性電極電解的示例：電解類型舉例電極反應溶液PH變化溶液復原方法物質類別實例電解水

電解溶質

電解溶質和溶劑

含氧酸H2SO4強堿NaOH活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4無氧酸HCl陽極：4OH--4e-=O2+2H2O陰極：4H++4e-=2H2↑減小增大不變H2O陽極：2Cl--

2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=

H2↑增大HCl不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2陽極：2Cl--

2e-=Cl2↑陰極：Cu2++2e-=

Cu減少CuCl2活潑金屬的無氧酸鹽NaCl陽極：2Cl--

2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=

H2↑增大HCl不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陽極：4OH--

4e-

=O2↑+2H2O陰極：2Cu2++4e-=

2Cu減小CuO二、電解原理的應用1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣。2、電鍍把待鍍的金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽極，用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。4、電冶金3、粗銅的精煉（1）陽離子交換膜：只允許陽離子通過(Cl－、

OH－離子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰極室和陽極室。（2）離子交換膜的作用：

a、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸；

b、避免氯氣和氫氧化鈉反應生成，而影響氫氧化鈉的產量。1、氯堿工業(yè):陽離子交換膜法制燒堿－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）離子交換膜陽極金屬鈦網陰極碳鋼網陽極室陰極室2.電鍍鐵片銅片硫酸銅溶液①電極：陽極——鍍層金屬陰極——待鍍金屬制品②電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質溶液。溶液中CuSO4的濃度保持不變3.銅的電解精煉粗銅含雜質(ZnFeAgAu等)純銅粗銅陽極：

Zn-2e-

=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Cu-2e-=Cu2+

ZnFeCuAgAu陰極:

Cu2++2e-

=Cu陽極泥CuSO4溶液二、電解原理的應用1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣。2、電鍍把待鍍的金屬制品作陰極，把鍍層金屬作陽極，用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。4、電冶金制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。通直流電后陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2Na++2e-=2Na總反應：3、粗銅的精煉：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑電解陽極：6O2--12e-=3O2↑陰極：4Al3++12e-=4Al冶煉鋁電解總式：2Al2O34Al+3O2↑助熔劑：冰晶石思考:工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而不用AlCl3?例：在50mL0.2mol/L的硫酸銅溶液中插入兩個電極，通電電解(不考慮水分蒸發(fā))，則：⑴若兩極均為銅片，試說明電解過程中溶液溶質濃度將怎樣變化