电解原理及其应用37514

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1、电解原理及其应用【学习目标】1、了解电解池的工作原理。2、能够正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。3、知道电解在氯碱丄业、电镀和电冶金方而的应用。【教材讲析】—、电解池原理1、电解CuCL溶液实验步骤：在装有CuC12溶液的U型管两端，分别插入碳棒作电极，并接上电流计，接通12V的直流电源，形成闭合回路。把湿润的淀粉碘化钾试纸放在与直流电源正极相连的电极附近，观察U型管内碳棒、溶液颜色、试纸颜色的变化和电流计指针的偏转情况。实验现彖及分析：与电源的负极相连的碳棒上有一层红色的固体析出，说明有铜生成;与电源的正极相连的碳棒上有气泡产牛，并有刺激性气味，发现湿润的淀粉碘化钾试

2、纸变成了蓝色，说明有氯气生成；电流计指针发生偏转，说明有电流通过；溶液的颜色逐渐变浅,说明Cf的浓度逐渐减小。实验注意事项：电解时间不宜太长，避免产生的氯气污染环境，或者町以将醮有浓NaOH溶液的棉花塞在U型管两端，吸收有毒气休。小结：CuCL溶液在通电时发生了化学变化，生成了Cu和CS2、电解池及电解原理(1)电解：使电流通过电解质溶液或融熔电解质而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。(2)电解池：把电能转化为化学能的装置。(3)电解池的电极名称：阴极：发牛•还原反应的电极。与电源的负极相连的电极；吸引溶液中的阳离了。阳极：发生氧化反应的电极。与电源的正极相连的电极，吸引溶液中的阴离了。

3、（4）电解池的组成：直流电源、电极、电解质溶液或熔融的电解质，用导线连接成闭合电路。（5）电解池的工作原理：在直流电源的作用下，使电解质溶液中的离子向阴阳两极移动，并在两极发牛氧化还原反丿'''八电解质溶液的导电的过程就是电解过程。以电解CuCl2溶液为例，通电前，存在两个电离过程：CuC12=Cu2++2C1_比0—1「+011_通电示，阴离了（Cl、0H）移向阳极，在阳极上失去电子发生氧化反应；阳离子（C『lF）移向阴极，在阴极得到电子发牛还原反应。阳极：C『+2e=Cu（还原反应）阴极：2Cl-2e=Cl2t（氧化反应）总反应式：CuCl2=Cu+Cl2t3、放电顺序（1）放电：离子

4、在电极失去或得到电子，发牛:氧化还原反应的过程。（2）电解CuCl溶液，阳极附近冇C1和0H,失去电子的是C「,故放电顺序Cl>0H_；阴极附近有C屮和H,得到电子的是CiA故放电顺序Cu2>Ho（3）比较放电顺序实际上是比较离子的得电子或失电子能力。（4）阴极：阳离子在阴极上的放电顺序（得电子）。位于金属活动性顺序表后而的金属，其对应的阳离了越易得到电了。电极不参加反应，参加反应的泉溶液中的阳离了。Ag，>Hg2，>Fe3F>Cu2>H，>Pb2>Sn2*>Ee2>Zn2，>Al3+>Mg24>Na>Ca2>K'阳极：①若使用惰性电极（电极材料为Pt或C筹）,阴离子放电，放电顺序为：S2

5、>1>Br>C1>0H>S0i2一等（含氧酸根离子）>F②若阳极较活泼金属（如Cu、Fe、Zn）时，一般是金属失去电子，而不是电解液屮阴离子放电。（5）说明：放电的顺序取决于离了的种类、离了浓度和电极材料。以上我们讨论的是离子的种类和电极材料的影响，当离子浓度相差较大吋，放电顺序可能会发生改变，但中学对此讨论较少。4、分析电解反应的一般思路:5、电解和电离的区别与联系电离电解条件电解质溶于水或受热熔化状态电解质电离后再通点流电过程电解质电离成为自由移动的离子阴阳离子定向移动，在两极上放电特点只产生自由移动的离了发生氧化还原反应生成了新物质联系电解必须建立在电离的基础上6、电解池与原电池的区

6、别原电池电解池能量转换化孑能转化为电能电能转化为化学能离子的迁移方向阴离子向负极迁移阳离子向正极迁移阴离子向阳极迁移阳离子向阴极迁移发生氧化反应的电极负极阳极发生还原反应的电极正极阴极二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水：阳极电极反应式为2Cr-2e_=Cl21，阴极电极反应式为2H+2e=H2f。总反应式为:2NaCl+2H20雙九t+C12t+2NaOH0如电解前向溶液小滴加酚瞅，通电后，阴极附近溶液颜色由无色变为红色。两极极板上都有气体产生。阳极附近有刺激性气味气体生成。_精练铜原理2、粗铜的提纯：①粗铜作阳极，纯铜作阴极，用CuSO；溶液（含铜离了的电解质溶液）作电解液。②电极反应

7、：阴极：Cu2+2e=Cu阳极：Cu-2e=Cu2+Fe—2J=Fe"Zn—2e=Zn"③阳极泥：比铜不活泼的金属杂质（金银等贵重金属）沉积在阳极底部。④说明：电解精炼铜过程中CuSO,溶液的浓度基本不变。/Wfr3、电镀电镀是利用电解原理在某些金属表而镀上一薄层其他金属或合金的过程。电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的金属,但钢铁冇个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种