123电解原理的应用

浓度的变化 金属阳离子进入溶液
浓度均不变
铝土矿 食盐晶体
电解原理的应用 （四）活泼金属的冶炼
冶炼制得活泼金属: K Ca Na Mg Al
猜测工业上制备钠、镁、铝的方法，写出化学方程式
（工业制取钠）2NaCl (熔融)通=电= 2Na + Cl2↑
（工业制取镁） MgCl2 (熔融)通=电= Mg + Cl2↑
化铝，而是电解氧化铝？
以等物质的量混合的NaCl、KBr溶液， 现在用石墨为电极，电解该溶液， 则产物可能是什么？
二、电解的相关计算—电子守恒法
例1 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）
课前3min
电解原理工作示意图
阳离子得 电子发生 还原反应
阴极
－＋ e
阳极
电极材料或阴离 子失电子发生氧
化反应
电解质溶液
1.电解池的工作原理: 阳失氧，阴得还
阳阴 ，阴阳
2．离子的放电顺序
（阴极）阳离子 ：与金属活动顺序相反。即
K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+ Sn2+ 、Pb2+ (H+) Cu2+ 、Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+.
阳极:把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极 附近,产生气体可以使湿润KI淀粉试 纸变蓝色.
第一个问题:
(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯, 反应方程式: Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H.2O
(2)避免生成物H2和Cl2混合, 因为: 混合遇火或遇强光爆炸 .
解决方法:使用离子交换膜
关于电镀的生产和污染及防治
电解原理的应用2——电镀
【归纳】铜的电解精炼与电镀铜的对比
电极 材料
阴极 阳极
电解精炼铜 纯铜 粗铜
电镀铜 镀件 纯铜
电极反 阳极 Cu－2e－===Cu2＋等 Cu－2e－===Cu2＋ 应式 阴极 Cu2＋＋2e－===Cu Cu2＋＋2e－===Cu
电解质溶液 Cu2＋减少，比铜活泼的 电解质溶液成分及
阴极： 2H+ + 2e- = H2↑ 阳极： 2Cl- - 2e- =Cl2↑
NaOH 酚酞
湿润的淀粉KI试纸
通电
总化学方程式： 2NaCl+2H2O
2NaOH+H2 ↑+Cl2 ↑
;
通电
总离子方程式: 2Cl- +2H2O
2OH-+H2 ↑+Cl2 ↑ .
电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为： __阴__极__附__近__的_ 溶液无色变为红色 ，两极极板上 都有气体产生，如何检验气体的种类？
粗铜
纯铜 纯铜
铁
CuSO4溶液 (B)
CuSO4溶液 (C)
电解原理的应用 (三)电镀
⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层
其它金属或合金的过程。
⑵、电镀池形成条件 保护阴极 － +
①镀件作阴极
待镀件
镀层金属
②镀层金属作阳极 ③含镀层金属离子
的盐溶液作电解质溶液
⑶、电镀的特点
含镀层金属离子的盐溶液
阳极减少的质量和阴极增加的质量 相等。
硫酸铜溶液浓度 不变 .电镀液的组成及酸碱性保持不变
补充： 电镀锌
-+
铁片
锌片 电镀液
(ZnCl2溶液)
阴极： Zn2+ + 2e- == Zn （还原反应）
因Ｚ[ｎZn离2+子]»[浓H度+]，远则大Z于n2Ｈ+放离电子浓度
阳极： Zn — 2e- == Zn2+ （氧化反应）
氢氧化钠的产量
以氯碱工业为基础的化工生产
电解饱和食盐水
湿氢气
湿氯气
液碱
H2
金属冶炼 有机合成
Cl2
含氯漂白剂
NaOH
HCl 盐酸
有机合成 氯化物合成
农药
有机合成、造纸 玻璃、肥皂 纺织、印染
电解原理的应用1——氯碱工业
如果把电镀铜时的装置A换成B，写出电极反应式，粗
铜的成份（ Zn Fe Ni Cu Ag Au ）
得e能力依次增强
（阳极）阴离子 ：活性电极﹥阴离子。即：
Cu 、 Ag ﹥S2－、I － 、 Br －、 Cl －、 OH － ﹥ （ NO3 －、SO4 2－ 含氧酸根）
失e 能力依次减弱
第一章 化学反应及能量变化 第二节 电能转化为化学能—电解
第3课时 电解原理的应用
学习目标
1.理解并掌握电解饱和食盐水、电镀、电解精 炼铜、电冶金的原理，会书写电极反应式及 化学方程式，体会电解原理在生产、生活的 应用 2.学会利用电子守恒法进行电解的有关计算
重难点： 电解精炼铜、电镀的原理及方法， 电子守恒法进行电解的有关计算
一、电解原理的应用
（一）氯碱工业——电解饱和食盐水 思考溶：液1中.电存解在饱哪和些食离盐子水？，NNHaa+++、、、OCHHl-+2. 分别向那个极移动？ Cl-、OH3.两极发生什么样的反应？ 两极的产物是什么？如何检验？
氯碱工业（离子膜法）
阳极
2Cl--2e-=Cl2↑ Na+
Cl-
阴极
?
2H+ + 2e-=H2↑
H+ NaOH溶液
阳
阴
极
极
室
室
使用阳离子交换膜电解饱和食盐水的原理
总反应：2NaCl+2H2O＝电＝解 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑ 阳离子交换膜的作用？
(1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸
(2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响
（工业制取铝）
2Al2O3
(熔融)通=电= 4Al
冰晶石
+
3O2↑
（四）活泼金属的冶炼
阳极
电解质Al2O3 Na3AlF6
铝
碳块
阴极
阴极： 4Al3+ + 12e- == 4Al
阳极： 6O2- - 12e- == 3O2
总式：
2Al2O3
电解
====
4Al
+
3O2
氯化铝的熔点很低，为何工业上不用电解氯
CuSΒιβλιοθήκη Baidu4溶液
阳极： Zn －2e－＝Zn2+ Fe－2e－＝Fe2+
Ni －2e－＝Ni2+ Cu－2e－＝Cu2+
阴极： Cu2+ +2e－＝Cu 阳极泥： Ag、Au、Pt
思考：1.硫酸铜溶液浓度 减小.
2.阳极减少的质量 大于 阴极增加的质量。
将装置（B）中的惰性电极换成两种活性电极时如装置 （C），写出装置（C）的电极反应式。
石墨
石墨 粗铜
纯铜
CuSO4溶液 (A)
CuSO4溶液 (B)
电解原理的应用 (二)铜的电解精炼
粗铜的成份（ Zn Fe Ni Cu Ag Au Pt ）
（二）铜的电解精炼
⑴、粗铜所含的杂质
－+
Zn、Fe、Ni、Ag、Au、Pt等 纯铜
粗铜
⑵、粗铜的精炼
以粗铜为阳极，以纯铜为阴极， 以CuSO4溶液为电解质溶液进 行电解.