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1、第二单元 化学能与电能的转化电解池的工作原理及应用一、电解池1、电解原理：电解质溶液（或熔融电解质）中的阴阳离子在直流电的作用下发生定向移动，在两个电极上分别发生氧化和还原反应而生成新物质的过程。2、电解池（1）定义： （2）构成条件：将电能转化为化学能的装置①直流电源②阴阳两极③电解质溶液或熔融电解质④闭合回路电解质溶于水或受热融化状态电解质电离后，再通直流电电解质电离成为自由移动的离子。如：NaCl=Na++Cl-通电阴阳离子定向移动，在两极上失得电子成为原子或分子。如：2NaCl=2Na+Cl2↑只产生自由移动的离子发生氧化还原反应生成了新物质电解必须建立在
2、电离的基础上电离与电解的比较阳极（与电源正极相连）--氧化反应----（失电子）阴极（与电源负极相连）--还原反应-----（得电子）3、电极判断与反应类型：阳氧阴还电极质量变化电极产物溶液变化e-e-e-e-e-e-4.电子的流向和电流的流向电子的流向：电源负极→电解池阴极电解池阳极→电源正极离子的流向：阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动。5、惰性电极与活性电极惰性电极：铂、金、石墨活性电极：既可以导电、又可以参与电极反应6.放电顺序阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。放电的顺序取决于离子的本性，也与离子浓度和电极材料有关。离子的放电顺序：（1）在阴极上
3、，阳离子放电顺序：Ag+,Hg2+,Fe3+,Cu2+,H+酸,Pb2+,Fe2+,Zn2+,H+水、Al3+、Mg2+、Na+放电由易到难（2）在阳极上，阴离子放电顺序：阳极材料(活泼金属)＞S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞NO3-＞SO42-等含氧酸根＞F-放电由易到难阴极材料不参与反应，阳极材料为活泼金属（金属活动顺序在Ag前）时，则为阳极材料失去电子而溶解溶液中某元素最高价含氧酸根不放电，非最高价放电能力在OH-前，例如SO3-MnO42-排在这两种离子后面的离子在水中不参与反应。熔融态放电水中只考虑此部分离子7.分析电解反应的一般思路：明确溶液中存
4、在哪些离子根据放电顺序阳氧阴还分析得出产物阴阳两极附近有哪些离子在熔融氯化钠中存在离子。通电前,Na+Cl-在__________运动。通电后,Na+向__极(与电源____相连)移动，Cl-向___极(与电源____相连)移动。电子从电源负极流向_________极,电极反应为____________,发生_______反应。电子从电解池阳极流向_______极,电极反应为____________,发生_______反应。总反应为_______________________。阴无规则自由负极阳正极电解池阴2NaCl2Na+Cl2↑氧化还原电源正2Na++2e-
5、==2Na2Cl-－2e-==Cl2↑Na+、Cl-二、电解池典例1.电解熔融氯化钠制钠1.电解熔融氯化钠制钠二、电解池典例2.电解氯化铜有气泡产生，使湿润的淀粉－KI试纸变蓝石墨电极上有红色物质生成2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-=Cu被氧化被还原CuCl2===Cu+Cl2↑通电2.电解氯化铜特别活泼的金属钠、镁、铝等只能通过电解的方法制取阳极：6O2-—12e-==3O2↑阴极：4Al3++12e—==4Al总方程式：2Al2O3==4Al+3O2↑通电熔融思考：石墨Al熔融的Al2O3工业上制金属镁是电解氧化镁还是电解熔融的氯化镁？冰晶石还记得吗
6、？3.电解熔融氧化铝在氯化钠水溶液中存在：________________等离子。通电后,Na+、H+向__极移动，Cl-、OH-向___极移动。电子从电源负极流向_________极,在阴极上水电离出的H+先得电子，电极反应为__________,发生_______反应。电子从电解池阳极流向_______极,在阳极上Cl-先失去电子，电极反应为_________________,发生_______反应。总反应为____________________________________。阴Na+、Cl-、H+、OH-阳电解池阴2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+
7、Cl2↑氧化还原电源正2H++2e-==H2↑2Cl-－2e-==Cl2↑4.电解饱和食盐水+－NaCl溶液Cl2H2稀NaOH溶液NaOH溶液Cl－Cl2H2OH－Na+Na+交换膜电解饱和食盐水的原理示意图饱和食盐水阳极区阴极区阳离子交换膜的作用是：原料的精制？？NaCl、CaCl2、MgCl2、Na2SO4NaCl、CaCl2、Na2SO4、NaOHMg(OH)2NaCl、CaCl2、NaOH、BaCl2过量NaOH过量BaCl2BaSO4过量Na2CO3NaCl、NaOH、Na2CO3BaCO3CaCO3过滤NaCl、NaOH、Na2CO3过量盐酸NaCl
8、、HCl蒸
