电解原理及其应用[上学期]

课件18张PPT。一、电解原理：1、电解氯化铜溶液：（1）实验现象及结论：铜生成于阴极碳棒，氯气产生于阳极碳棒；电解原理及其应用Cu2+oooooooooooooooooooo? － ＋阴极阳极CuCl2电解氯化铜溶液实验装置e-e-（2）电解原理：①通电前：CuCl2 = Cu2+ + 2Cl—， Cu2+、Cl—为自由移动的离子；②通电后：Cu2+移向阴极得到电子，Cl—移向阳极 失去电子；③电极反应：阳极：2Cl— － 2e— = Cl2↑（氧化反应）阴极：Cu2+ ＋ 2e— = Cu（还原反应）如图如图2、电解： 使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程，叫做电解。3、构成电解池的条件：是电能转变为化学能的装置！①直流电源；与电源负极相连的电极为阴极与电源正极相连的电极为阳极②阴、阳电极③电解质溶液或熔融电解质；4、电解池的工作原理：电解原理工作示意图5、放电顺序：阴极：氧化性强的离子先得电子金属越不活泼的对应阳离子越容易得电子；金属（除Pt、Au外）>S2－>I－>Br－>Cl－> OH－(水)>NO3－>SO42－>F－ 阳极：还原性强的金属或离子先失电子阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(水)>Pb2+>Fe2+>练习1、写出用惰性电极电解下列物质时的电极方程式及总反应方程式。 ⑴CaCl2 ⑵ KOH ⑶ H2SO4 ⑷ NaNO3讨论：电解哪些电解质时，被电解的物质是溶剂本身？例1、将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解，通电一段时间后，某电极增重0.064g(不考虑其它反应及溶液体积的变化）。此时溶液中氢离子浓度约为（ ） A 4×10－3mol·L－1 B 2×10－3mol·L－1 C 1×10－3mol·L－1 D 1×10－7mol·L－1 二、计算及溶液的pH变化写出用惰性电极电解CuSO4溶液的电极反应式及电解方程式；分析溶液PH的变化、溶液及电极的质量变化？例2、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 C.3mol/L D.4mol/LA粗铜纯铜三、铜的电解精炼：1、电解精炼铜的装置： e-? 纯铜作阴极，粗铜作阳极； e- e-单击电子流动2、电解精炼铜原理：①粗铜的溶解与纯铜的生成：阳极（粗铜）：Cu －2e- = Cu2+（主要） 阴极（纯铜）： Cu2+ + 2e- = Cu②比铜活泼的金属：Zn.Fe.Ni只溶解，不析出；③比铜不活泼的金属：Au.Pt.不溶解，而以单质沉积 形成阳极泥；④电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变；四、电镀铜：1、电镀铜的装置：镀件作阴极，镀层金属作阳极， 含镀层金属离子的电解质配成电镀液；2、电镀铜的原理：阳极（镀层金属）：Cu－2e- = Cu2+ 阴极（镀件）： Cu2+ + 2e- = Cu 电镀液浓度不变；阳极反应：2Cl－－2e－ ＝ Cl2↑（氧化反应） 阴极反应：2H+ + 2e－＝H2↑（还原反应）阴极区阳极区五、氯碱工业一、电解饱和食盐水反应原理：二、离子交换膜法制烧碱：1、离子交换膜电解槽的组成：由阳极（金属钛网）、阴极（碳钢网）、离子交 换膜、电解槽框和导电铜棒等组成； 每个电解槽由若干个单元槽串联或并联组成；装置2、阳离子交换膜的作用：将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子（Na+）通过，而阻止阴离子（Cl－、OH－）和气体通过。 可防止H2、Cl2混合爆炸，也可防止Cl2与NaOH反应。3、食盐的精制：（1）粗盐的成份： 泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜；（2）杂质的除去过程：粗盐水 含少量Ca2+.Mg2+精制盐水例：某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x·nH2O，式量为242，将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰性电极进行电解。当有0.01 mol 电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重0.32g。求： ①金属M的相对原子质量及 x、n 值； ②电解溶液的pH（溶液体积仍为100mL）。Ⅰ通电前Ⅱ通电后通电前后溶液里离子移动示 ... ...