电解池 (2).ppt

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1、 第三节电解池第三节电解池第二课时 电解原理的应用授课教师：舒勇军二、电解原理的应用二、电解原理的应用1、氯碱工业（、氯碱工业（电解饱和食盐水电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业）。以制造烧碱、氯气和氢气的工业）。电极反应式？电极反应式？食盐水中存在的离子：食盐水中存在的离子：Na+、Cl-、H+、OH-离子放电顺序：离子放电顺序：阳离子阳离子 H+Na+阴离子阴离子 Cl-OH-电极反应：电极反应：阳极阳极 氧化反应氧化反应 阴极阴极 还原反应还原反应 阴极：阴极：阳极：阳极：总反应：总反应：2H+2e-=H22Cl-2e-=Cl22H2O+2NaCl=H2+Cl2+2NaOH电解电解

2、(2)避免生成物H2和Cl2混合,因为:.(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式:.第一个问题:Cl2+2 NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇强光爆炸混合遇火或遇强光爆炸解决解决方法:使用使用离子交换膜离子交换膜稀稀3、电镀、电镀、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层、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。其它金属或合金的过程。、电镀池形成条件、电镀池形成条件+镀件镀件镀层金属镀层金属含镀层金属离子的盐溶液含镀层金属离子的盐溶液镀件作阴极镀件作阴极镀层金属作阳极镀层金属作阳极含镀层金属阳离子含镀层金属阳离子 的盐溶液作电解液

3、的盐溶液作电解液、电镀的特点、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变电镀液的组成及酸碱性保持不变电镀铜原理电镀铜原理铜片铜片待镀件待镀件硫酸铜溶液硫酸铜溶液阳极：阳极：镀层金属（纯铜板）镀层金属（纯铜板）阴极：阴极：待镀金属制品待镀金属制品电镀液：电镀液：含有镀层金含有镀层金 属的电解质（硫酸铜溶液）属的电解质（硫酸铜溶液）（1）电镀铜(2)电镀应用于电镀应用于铜的精炼铜的精炼电极反应式电极反应式阴极阴极（纯铜）（纯铜）:Cu2+2e-=Cu (还原反应还原反应)阳极阳极（粗铜）（粗铜）:Cu -2e-=Cu2+(氧化反应氧化反应)电解精练铜原理电解精练铜原理粗铜板粗铜板纯铜板纯铜板硫酸铜溶液

4、硫酸铜溶液电解精炼铜原理：电解精炼铜原理：粗铜的溶解与纯铜的生成：粗铜的溶解与纯铜的生成：阳极（粗铜）：阳极（粗铜）：Cu 2e-=Cu2+阴极（纯铜）：阴极（纯铜）：Cu2+2e-=Cu比铜活泼的金属：比铜活泼的金属：Zn.Fe.Ni只溶解，不析出；只溶解，不析出；比铜不活泼的金属：比铜不活泼的金属：Au.Pt.不溶解，而以单质的形不溶解，而以单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥；式沉积在电解槽底，形成阳极泥；电解质溶液中电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变的浓度基本不变；Zn -2e-=Zn 2+Ni-2e-=Ni 2+3.电冶金电冶金（使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的方法）铝土

5、矿铝土矿食盐晶体食盐晶体熔融熔融NaClNaCl阳极阳极电解熔融氯化钠电解熔融氯化钠阴极阴极氯气氯气钠钠电解熔融氯化钠电解熔融氯化钠熔融熔融NaClNaCl阴极阴极阳极阳极e e-e e-Na+Cl-2Cl2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 2 2Na2Na+2e+2e-=2Na=2Na氧化反应氧化反应还原反应还原反应总反应：总反应：2NaCl(熔融熔融)2Na +Cl2 电电解解熔熔融融氯氯化化钠钠制制钠钠3、电冶金（使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的、电冶金（使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的方法）方法）制取金属铝制取金属铝电解熔融状态的氧化铝。电解熔融状态的氧化铝。阳极：

6、阳极：6O 2-12e-=3O2阴极：阴极：4Al 3+12e-=4Al总反应：总反应：2Al2O3(熔融熔融)4Al +3O2 冰晶石结论：结论：电电解法是冶解法是冶炼金属的炼金属的一种重要一种重要方法，是方法，是最强有力最强有力的氧化还的氧化还原原的手段。的手段。电解池小结电解池小结与电源正极相连与电源正极相连阳极阳极阴极阴极与电源负极相连与电源负极相连发生氧化反应发生氧化反应阳离子移向阳离子移向阴离子移向阴离子移向发生还原反应发生还原反应1、电源、电极、电极反应关系、电源、电极、电极反应关系2、电解原理的应用：氯碱工业、电镀、电冶金、电解原理的应用：氯碱工业、电镀、电冶金3、原电池、电解

7、池、电镀池判定规律、原电池、电解池、电镀池判定规律 若无外接电源，若无外接电源，可能是原电池，然后依据原可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析判定，主要思路是电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看三看”先看电极：两极为导体且活泼性不同先看电极：两极为导体且活泼性不同 再看溶液：两极插入电解质溶液中再看溶液：两极插入电解质溶液中 后看回路：形成闭合回路或两极接触后看回路：形成闭合回路或两极接触 若有外接电源，两极插入电解质溶液中，若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同，则为电镀池，其余情

8、溶液中的金属阳离子相同，则为电镀池，其余情况为电解池。况为电解池。4、【原电池与电解池的结合原电池与电解池的结合】1 1.在在NaClNaCl溶液中溶液中,NaClNaCl电离出电离出 ，H H2 2O O电离出电离出 。通电后，在电场的作用下，通电后，在电场的作用下，向阴极移动，向阴极移动，向阳极移动。向阳极移动。在阳极，由于在阳极，由于 容易失去电子，被氧化生成容易失去电子，被氧化生成 。阳极方程式：阳极方程式：;2.2.在阴极，由于在阴极，由于 容易得到电子被还原生成容易得到电子被还原生成 使使H H2 2O O 电离向右移动，因此阴极电离向右移动，因此阴极 浓度增大，浓度增大，PHPH

9、 。阴极方程式：阴极方程式：。2Cl-2e-=Cl22H+2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大增大Na+、H+填空：填空：3.3.电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：_ ，怎样确定阳极，怎样确定阳极上产生的气体是氯气？上产生的气体是氯气？阴极附近的溶液无色变为红色阴极附近的溶液无色变为红色阳极阳极:把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近附近,产生气体可以使湿润产生气体可以使湿润KI淀粉试淀粉试纸变蓝色纸变蓝色.4、在金属活动顺序表中在金属活动顺序表中,等金属的等金属的还原性很强还原性很强,这些金属都很容易失电子这些金属都很容易失电子,因此不能因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来,只能用电解其化合物只能用电解其化合物 状态方法来冶炼状态方法来冶炼.如工如工业冶炼业冶炼 Na -Mg -Al K K、Ca Ca、NaNa、MgMg、AlAlNaClMgCl2AlAl2 2O O3 3熔融熔融