电解精炼.ppt

一、电解的原理
(1)电解
使电流通过熔融电解质或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。
把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
电解池的构成:
直流电源、阴阳电极、熔融电解质或电解质溶液
(2)电解池
(3)电解池的电极和电极反应
电
极
阳极:与电源正极相连接的电极。物质在该电
极上失去电子发生氧化反应。
阴极:与电源负极相连接的电极。物质在该电
极上得到电子发生还原反应。
惰性电极:石墨、Pt、Au、Ti等作电极叫惰性
电极
活泼电极:除石墨、Pt、Au 、Ti等以外的其
他材料作电极叫活泼电极
惰性电极作阳极时,电解质或电解质溶液中的离子在阳极发生氧化反应,活泼电极作阳极时,则为电极材料本身被氧化。
用石墨电极电解熔融的NaCl:
阴极:2Na++2e-→2Na
阳极:2Cl--2e-→Cl2↑
电解池反应:

2NaCl===2Na+Cl2↑
通电
用石墨电极电解NaCl溶液:
阴极:2H++2e-→H2↑
阳极:2Cl--2e-→Cl2↑
电解池反应:

2NaCl+2H2O===2NaOH+ H2 ↑+Cl2↑
通电
阳极产物
阴极产物
阴极区产物
用铜棒电极电解NaCl溶液:
刚开始时:
阴极:2H++2e-→H2↑
阳极:Cu-2e-→Cu2+
电解池反应:

Cu+2H2O===Cu(OH)2+H2↑
通电
当溶液中Cu2+达到一定浓度后:
阴极:Cu2+ +2e-→ Cu
阳极:Cu-2e-→Cu2+
试写出分别以石墨电极、铜电极电解AgNO3溶液的电极反应和电解池反应。
(4)离子的放电顺序
①阳极若是活泼电极时,金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液,阴离子不容易在电极上放电。若是惰性电极,溶液中阴离子放电顺序是:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子>F-。
②阴极无论是什么电极,电极本身都不参与电极反应,阳离子在阴极上放电顺序是:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
(2004广东11)PH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是

500mlKNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3-)
=,用石墨电极电解此溶液,当通电一段时间后,(标况),假定电解后溶液体积仍为500ml,下列说法正确的是
A、原混合溶液中c(K+)为2mol/L
B、上述电解过程中共转移4mol电子
C、
D、电解后溶液中c(H+)为2mol/L
①电解饱和食盐水制H2、Cl2和NaOH溶液。
见教材P13~15
用石墨电极电解滴有酚酞试液的饱和食盐水,可观察到什么现象?
二、电解原理的应用
(2007上海)“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。据此,下列叙述正确的是
,发生还原反应
,发生氧化反应

,b点是正极
③精炼铜:以精铜作阴极,粗铜作阳极,硫酸酸化的硫酸铜溶液作电解液。
阳极:Cu-2e-→Cu2+
阴极:Cu2++2e-→Cu
在电精炼铜时,硫酸铜溶液的浓度如何变化?
如果含有的杂质比铜活泼,则硫酸铜溶液浓度变小,如果含有的杂质没有铜活泼,则不变
②冶炼活泼金属:电解法炼铝、钠、镁等活泼金属。
(05天津)金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是
(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)
,其电极反应式:Ni2+ +
2e—== Ni
,阳极质量的减少与阴极质量
的增加相等
,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+
和Zn2+
,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和
Pt