高三化学一轮复习 电解原理的应用课件

2．电解饱和食盐水
(1)电极反应 阳极反应式： 2Cl－－2e－===Cl2↑ ( 氧化反应) 阴极反应式： 2H＋＋2e－===H2↑ ( 还原 反应) (2)总反应方程式：2NaCl＋2H2O=电==解==2NaOH＋H2↑＋
Cl2↑ 离子反应方程式：2Cl－＋2H2O=电==解==2OH－＋H2↑＋Cl2↑ (3)应用：氯碱工业制 烧碱、 氯气和 氢气。
然界排放。请回答：
⑴请写出阳极发生电极反应式
。
2CN－－10e－+12OH － ==2CO32－ + N2↑ +6H2O
⑵电解过程中为提高电解效率除加大电压、缩短
两极距离外还可以采取的措施有
搅拌
。
3．工业上常用Fe做电极电解处理含Cr2O72-的酸性废水， 最终使铬元素以Cr(OH)3沉淀的形式除去。某科研小组用 该原理处理污水，设计装置如下图所示。试完成下列问 题：
⑴该燃料电池正极的电极反应式为 O2+4e-+2CO2=2CO3；2负极的电极反应式为 CH4-8e-+4CO32-==5CO2↑。+2H20 ⑵甲中阳极发生的电极反应式为 Fe-2e-=Fe2+ ，在其 附近的酸性溶液中发生的离子反应还
有 6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O ，随着反应进行，在甲 装置中会形成 Fe(OH)3和Cr(O沉H)3淀。
2．电镀
右图为金属表面镀银的工作示意图，
据此回答下列问题： (1)镀件作 阴 极，镀层金属银作 极。 (2)电解质溶液是 AgNO3溶液等含镀层 金属阳离子的盐溶液 。
(3)电极反应： 阳极： Ag－e－===Ag＋； 阴极： Ag＋＋e－===Ag 。 (4)特点： 阳 极溶解， 阴 极沉积，电镀液的浓度 不变 。
电解原理的应用
【复习目标】 1、了解电解原理在物质制备、电池充电、 金属冶炼、电镀等方面的应用； 2、进一步巩固电极反应式和电化学总反 应方程的书写方法； 3、能根据电解原理设计出符合要求的装 置。
活动一利用电解原理工业上制备物质
1．电解冶金 利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属 Na、Ca、Mg、 Al 等。 (1)电解氯化物冶炼钠和镁 2NaCl(熔融)=电==解==2Na＋Cl2↑ 电极反应： 活动一利用电解原理工业上制备物质 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极： 2Na＋＋2e－===2N。a (2)电解氧化铝冶炼铝 2Al2O3(熔融)=电==解==4Al＋3O2↑ 电极反应： 阳极：6O2－－12e－===3O2↑，阴极： 4Al3＋＋12e－===4A。l
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活动四 利用电解原理进行废水处理
1．电化学降解治理水中硝酸盐污染。在酸性条件下， 电化学降解NO3-的原理如图，则阴极反应式 为 2NO3-+10e-+12H+==N2↑+6H。2O
2．某些工业废水因含有CN-而毒性很大，工业处理时
先在废液中加入生石灰，再接上直流电源进行电解，
可以将CN-转化为无毒无害的物质从而达标可以向自
⑶燃料电池中若有16 g CH4参加反应，则理论上可处理 含铬120mg/L的废水 1.16 m3
（精确到小数点后两位，Cr相对原子质量为52）
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选膜实验 目的
阳
阴
活动二 利用电解原理给电池充电
得2e-
0 +4
Pb ＋PbO2 ＋ 4H++2SO42-
失2e-
+2
2PbSO4＋2H2O
分清放电充电，标出电子转移，放 充得失相反，物质调换。
活动三 利用电解原理电解精炼和电镀
1．电解精炼铜 (1)电极材料：阳极为 粗铜 ；阴极为 纯铜 。 (2)电解质溶液：含 Cu2＋的盐溶液。 (3)电极反应： 阳极： Cu－2e－===Cu2＋；阴极： Cu2＋＋2e－===Cu。
4．电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱的装 置如图，其中a、b两极均选用惰性电极请分析：
（1）气体甲为 O2 ，气体乙为 H2 产物丙为 H2SO4 。 （2）通电时阳极电极反应式： 4OH--4e－=== O2↑ +2H2；O
通电时阴极电极反应式： 4H＋＋4e－===2H2↑ 。 （3）c、d均为离子交换膜，其中c为 阴 离子交换 膜，d为 阳 离子交换膜。
3．电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见 右图四（池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性
电极）。则电解时：
阳极反应式为：CO(NH2)2－6e－+8OH － ==CO3，2－ + N2↑ +6H2O
电解池的总反应方程式为
。
通电
CO(NH2)2+2OH － ====CO32－ + N2↑ +3H2 ↑