4.2.2 电解池原理的应用(课件)高二化学(人教版2019选择性必修1)
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新人教版 化学 选择性必修一
模块一 电解饱和食盐水
一、电解饱和食盐水
电解NaCl溶液时其电极反应式为：
阳极离子放电顺序： Cl－>OH－ 阳极 ： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极离子放电顺序： H＋>Na＋ 阴极 ： 2H2O + 2e－＝ H2 ↑+2OH-
总反应：2NaCl+2H2O 电解 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑ 2Cl-+2H2O 电解 2OH-+ Cl2↑ + H2↑
2Al2O3(熔融)
电解
4Al+
冰晶石
3O2↑
阳极：6O2- － 12e- == 3O2↑ 阴极：Al3++3e- == Al
四、电冶金
2.电解法冶炼钠
阳极： 2Cl- － 2e- == Cl2 ↑ 阴极：Na++ e- == Na
总反应：2NaCl(熔融)
电解
2Na + Cl2↑
四、电冶金
3.电解法冶炼镁
(Na3AlF6 六氟合铝 酸钠)降低Al2O3的 熔点
1.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱 和NaCl溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消 毒液，设计了如图所示的装置，则下列对电源电极名称和消毒液主要成
分判断正确的是( B )
A．a为正极，b为负极；NaClO和NaClB．a 为负极，b为正极；NaClO和NaClC．a为阳 极，b为阴极；HClO和NaClD．a为阴极，b 为阳极；HClO和NaCl
农药 盐酸 有机合成
金属冶炼
模块二 电镀
二、电镀
二、电镀
1.电镀的定义 利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的加工工艺
2.电镀的目的 使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。
二、电镀
3.电镀材料的选择 阴极——镀件 阳极——镀层金属 电镀液——含有镀层金属离子的溶液 4.电镀的特点
一、电解饱和食盐水
工业生产中，电解饱和食盐水在离子交换膜电解槽中进行。 离子交换膜电解槽是由多个单元槽组成的。
图4-12 离子交换膜电解槽
一、电解饱和食盐水
淡盐水
Cl2 +
Cl2
H2 －
NaOH溶液 H+
Na+
Cl—
OH—
阴
阳
极
极
室
室 精制饱和
离子交换膜
NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
图4-13 一个单元槽的电解原理示意图
电解法
热还原法
热分解法 富集法
Байду номын сангаас
通常极难被还原的活泼金属从它们的化合物中还原出来
四、电冶金
2．应用 制取一些活泼金属单质
2NaCl(熔融) 电解 2Na + Cl2↑
阳极： 2Cl- － 2e- == Cl2 ↑ 阴极：Na++ e- == Na
MgCl2(熔融) 电解 Mg + Cl2↑
阳极： 2Cl- － 2e- == Cl2 ↑ 阴极：Mg2++ 2e- == Mg
阳极本身参加电极反应 电解质溶液的浓度保持不变
模块三 电解精炼铜
三、电解精炼铜
三、电解精炼铜
阳极：粗铜 阴极：精铜 电解液：CuSO4
含杂质(Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等)
比铜活泼的金属：
阳极：
Zn Cu
– –
2e2e-
= =
Zn2+ Cu2+
Fe – 2e- = Fe2+ Ni – 2e- = Ni2+
不及铜活泼的贵重金属（银、金等）沉 入槽底形成阳极泥。
阴极：Cu2+ + 2e- =Cu （Cu2+氧化性最强且浓度最大）
电解质溶液中CuSO4的浓度变小
三、电解精炼铜
纯铜
粗铜
四、电冶金
1.金属冶炼
使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程
正价
+ne-
0价
Mn+ 得电子，被还原 M
K Ca Na Mg Al︱Zn Fe Sn Pb (H) Cu ︱ Hg Ag ︱Pt Au
谢谢欣赏
2.粗铜中除含有铜以外，还有少量锌、铁、银、镍(已知还原性： Fe>Ni>Cu)，在如图所示的装置中，用纯铜和粗铜作为两电极进行电解
精炼铜，下列有关叙述中，正确的是( A )
A．可检测到电解液中有Zn2＋、Fe2＋、Ni2＋B．可检测 到电解液中有Fe3＋、Zn2＋、Ag＋C．电解过程中，溶液 中的铜离子浓度保持不变D．通电一段时间后，取出两 电极，称得粗铜极减小的质量等于纯铜极增加的质量
阳极：2Cl - －2e- = Cl2↑ 阴极：Mg2+ + 2e- = Mg 总反应：MgCl2(熔融)电==解 Mg + Cl2 ↑ 4.电解法冶炼铝
阳极：6O2- －12e- =3O2↑
阴极：4Al3+ + 12e- = 4Al
电解
总反应：2Al2O3(熔融)
===
冰晶石
4Al
+
3O2
↑
助熔剂：冰晶石
3.我国科学家合成了一种新型的FeSnO2催化剂，用该催化剂修饰电极 ，可实现在室温条件下电催化制备铵盐和硝酸盐。下列说法错误的是(
)C
A．电解过程中H＋由b极区向a极区迁移 B．电解一段时间，阴极区的pH增大 C．电解一段时间，阳极、阴极消耗N2的物质的量之比为5∶3 D．阳极反应式为N2＋6H2O－10e－===2NO3－＋12H＋
一、电解饱和食盐水 离子交换膜的作用
防止Cl2和H2混合而引起爆炸 避免Cl2与NaOH反应生成NaClO,影响 NaOH的产量。
一、电解饱和食盐水
液碱
NaOH
电
解
含氯漂白剂
饱
和
湿氯气
食
Cl2
盐
水
HCl
湿氢气
H2
图4－11 氯碱工业产品及其应用
有机合成 造纸 玻璃 肥皂 纺织 印染
有机合成 氯化物合成
模块一 电解饱和食盐水
一、电解饱和食盐水
电解NaCl溶液时其电极反应式为：
阳极离子放电顺序： Cl－>OH－ 阳极 ： 2Cl －－ 2e－＝Cl2↑
阴极离子放电顺序： H＋>Na＋ 阴极 ： 2H2O + 2e－＝ H2 ↑+2OH-
总反应：2NaCl+2H2O 电解 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑ 2Cl-+2H2O 电解 2OH-+ Cl2↑ + H2↑
2Al2O3(熔融)
电解
4Al+
冰晶石
3O2↑
阳极：6O2- － 12e- == 3O2↑ 阴极：Al3++3e- == Al
四、电冶金
2.电解法冶炼钠
阳极： 2Cl- － 2e- == Cl2 ↑ 阴极：Na++ e- == Na
总反应：2NaCl(熔融)
电解
2Na + Cl2↑
四、电冶金
3.电解法冶炼镁
(Na3AlF6 六氟合铝 酸钠)降低Al2O3的 熔点
1.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱 和NaCl溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消 毒液，设计了如图所示的装置，则下列对电源电极名称和消毒液主要成
分判断正确的是( B )
A．a为正极，b为负极；NaClO和NaClB．a 为负极，b为正极；NaClO和NaClC．a为阳 极，b为阴极；HClO和NaClD．a为阴极，b 为阳极；HClO和NaCl
农药 盐酸 有机合成
金属冶炼
模块二 电镀
二、电镀
二、电镀
1.电镀的定义 利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的加工工艺
2.电镀的目的 使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。
二、电镀
3.电镀材料的选择 阴极——镀件 阳极——镀层金属 电镀液——含有镀层金属离子的溶液 4.电镀的特点
一、电解饱和食盐水
工业生产中，电解饱和食盐水在离子交换膜电解槽中进行。 离子交换膜电解槽是由多个单元槽组成的。
图4-12 离子交换膜电解槽
一、电解饱和食盐水
淡盐水
Cl2 +
Cl2
H2 －
NaOH溶液 H+
Na+
Cl—
OH—
阴
阳
极
极
室
室 精制饱和
离子交换膜
NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
图4-13 一个单元槽的电解原理示意图
电解法
热还原法
热分解法 富集法
Байду номын сангаас
通常极难被还原的活泼金属从它们的化合物中还原出来
四、电冶金
2．应用 制取一些活泼金属单质
2NaCl(熔融) 电解 2Na + Cl2↑
阳极： 2Cl- － 2e- == Cl2 ↑ 阴极：Na++ e- == Na
MgCl2(熔融) 电解 Mg + Cl2↑
阳极： 2Cl- － 2e- == Cl2 ↑ 阴极：Mg2++ 2e- == Mg
阳极本身参加电极反应 电解质溶液的浓度保持不变
模块三 电解精炼铜
三、电解精炼铜
三、电解精炼铜
阳极：粗铜 阴极：精铜 电解液：CuSO4
含杂质(Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等)
比铜活泼的金属：
阳极：
Zn Cu
– –
2e2e-
= =
Zn2+ Cu2+
Fe – 2e- = Fe2+ Ni – 2e- = Ni2+
不及铜活泼的贵重金属（银、金等）沉 入槽底形成阳极泥。
阴极：Cu2+ + 2e- =Cu （Cu2+氧化性最强且浓度最大）
电解质溶液中CuSO4的浓度变小
三、电解精炼铜
纯铜
粗铜
四、电冶金
1.金属冶炼
使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程
正价
+ne-
0价
Mn+ 得电子，被还原 M
K Ca Na Mg Al︱Zn Fe Sn Pb (H) Cu ︱ Hg Ag ︱Pt Au
谢谢欣赏
2.粗铜中除含有铜以外，还有少量锌、铁、银、镍(已知还原性： Fe>Ni>Cu)，在如图所示的装置中，用纯铜和粗铜作为两电极进行电解
精炼铜，下列有关叙述中，正确的是( A )
A．可检测到电解液中有Zn2＋、Fe2＋、Ni2＋B．可检测 到电解液中有Fe3＋、Zn2＋、Ag＋C．电解过程中，溶液 中的铜离子浓度保持不变D．通电一段时间后，取出两 电极，称得粗铜极减小的质量等于纯铜极增加的质量
阳极：2Cl - －2e- = Cl2↑ 阴极：Mg2+ + 2e- = Mg 总反应：MgCl2(熔融)电==解 Mg + Cl2 ↑ 4.电解法冶炼铝
阳极：6O2- －12e- =3O2↑
阴极：4Al3+ + 12e- = 4Al
电解
总反应：2Al2O3(熔融)
===
冰晶石
4Al
+
3O2
↑
助熔剂：冰晶石
3.我国科学家合成了一种新型的FeSnO2催化剂，用该催化剂修饰电极 ，可实现在室温条件下电催化制备铵盐和硝酸盐。下列说法错误的是(
)C
A．电解过程中H＋由b极区向a极区迁移 B．电解一段时间，阴极区的pH增大 C．电解一段时间，阳极、阴极消耗N2的物质的量之比为5∶3 D．阳极反应式为N2＋6H2O－10e－===2NO3－＋12H＋
一、电解饱和食盐水 离子交换膜的作用
防止Cl2和H2混合而引起爆炸 避免Cl2与NaOH反应生成NaClO,影响 NaOH的产量。
一、电解饱和食盐水
液碱
NaOH
电
解
含氯漂白剂
饱
和
湿氯气
食
Cl2
盐
水
HCl
湿氢气
H2
图4－11 氯碱工业产品及其应用
有机合成 造纸 玻璃 肥皂 纺织 印染
有机合成 氯化物合成