电能转化为化学能 —— 电解
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电能转化为化学能 —— 电解. 厦门大学附属科技中学. 2011.1.15 孙美琪. 一、电解原理 (以电解氯化钠为例). 实验: 用惰性(石墨)电极电解熔融的氯化钠. 阴极. 现象: 阳极:有黄绿色气体,有刺激性气味,并能使 湿润的 KI- 淀 粉试纸变蓝( Cl 2 ). 阳极. 氯 气. 钠. 熔融 NaCl. 阴极:有金属 钠 析出. 实验分析:. 通电前: 分析熔融电解质中的离子情况 阳离子 : Na + 阴离子 : Cl - 做无规则运动. 通电. 2 NaCl 2Na+Cl 2 ↑. 通电后: (必须直流电) - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
2011.1.15 孙美琪
电能转化为化学能——电能转化为化学能——电解电解
厦门大学附属科技中学
一、电解原理(以电解氯化钠为例)
实验:用惰性(石墨)电极电解熔融的氯化钠
阴极阳极
氯气 钠
熔融 NaCl
现象: 阳极:有黄绿色气体,有刺激性气味,并能使 湿润的 KI- 淀 粉试纸变蓝( Cl2)
阴极:有金属钠析出
实验分析:
通电前:分析熔融电解质中的离子情况 阳离子: Na+
阴离子: Cl-
做无规则运动
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( 2 )判断电极产物并书写电极反应 :
阳离子移向阴极放电,阴离子移向阳极放电 阳极: 2Cl-→Cl2↑ + 2e- 氧化反应
阴极: 2Na+ +2e-→2Na 还原反应
总式:
2NaCl 2Na+Cl2 ↑通电
通电后:(必须直流电) ( 1 )确定电极名称: 阳极(接电源正极) 阴极(接电源负极) 与电极材料无关
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电解:在直流电的作用下,电解质在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
电解池:将电能转化为化学能的装置
阴极阳极
构成条件构成条件 :: (1)(1) 外加直流电源外加直流电源 (2)(2) 与电源相连的两个电极:与电源相连的两个电极: 接电源正极的为阳极,发生接电源正极的为阳极,发生氧化反应氧化反应 接电源负极的为阴极,发生接电源负极的为阴极,发生还原反应还原反应 (3)(3) 电解质溶液或熔化的电解电解质溶液或熔化的电解质质
电解池:将电能转化为化学能的装置
电子的流向 : 电子从外加电源的负极流出,流到电解池的阴极,再从阳极流回电源正极。
(注:电子只在外电路定向移动,不能从溶液中移动)
+ -
阴极
阳极
e-
阳离子
阴离子
得电子还原反应
失电子氧化反应
离子定向移动的方向 : 阳离子向 阴极移动 , 阴离子向 阳极移动.
e-
分析电解反应的一般思路:
明确溶液中存在哪些离子
根据阳极氧化,阴极还原分析得出产物
阴阳两极附近有哪些离子
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ ( H+水中) Zn2+ Fe2+ Pb2+ H+
(酸中) Cu2+Hg2+Ag+
阳离子放电能力(得电子能力)逐渐增强
( Fe Cu Ag 等金属) > S2-> I - > Br - > Cl - > OH - > 含氧酸根
阴离子放电(失电子)能力:逐渐减弱
阳极 阴极
氯气
氢气
实例 电极反应 浓度 PH值
复原
NaCl
阳极 : 2Cl- → 2e- + Cl 2↑
阴极 : 2H ++ 2e- → H2 ↑
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑电解
减小 增大
加HCl
NaCl 溶液
电解原理的应用
电解规律阴极阳极
氯气 铜
实例 电极反应 浓度 PH值
复原
CuCl2
阳极: 2Cl--2 e- =Cl2↑
阴极: Cu2++ 2e-=2Cu↓减小 减
小 CuCl2
CuCl2 溶液
CuCl2 Cu+Cl2 ↑电解
+-
铁片铜片 电镀液
(CuSO4 溶液 )
阴极: Cu2+ + 2e- == Cu (还原反应)阳极: Cu — 2e- == Cu2+ (氧化反应)
特征被镀件作阴极,镀层金属作阳极阳极金属与电解质溶液中的阳离子相同电镀液 CuSO4 的浓度基本不变
3 、电镀铜 电镀的定义:电镀的意义:
+-
纯铜
粗铜 电解液(CuSO4 溶液 )
阴极: Cu2+ + 2e- == Cu (还原反应)阳极: Cu — 2e- == Cu2+ (氧化反应)
特征 纯铜作阴极,粗铜作阳极阳极主要金属与电解质中的阳离子相同电解液 CuSO4 的浓度基本不变,有杂质离子Zn2+ 、 Fe2+ 、 Ni2+
2 、精炼铜
阳极还包含 Zn 、 Fe 、 Ni 失电子,且比 Cu 先失电子