電解池(上課用)

1、1 第三節(jié)第三節(jié) 電解池電解池 2 G Zn Cu CuCl2溶液溶液 CC CuCl2溶液溶液 ZnCu 酒精溶液酒精溶液 復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧判斷下列裝置那些構(gòu)成原電池？判斷下列裝置那些構(gòu)成原電池？ 兩個(gè)活性不同的電極兩個(gè)活性不同的電極 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 形成閉合回路形成閉合回路 前提：自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)前提：自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng) 形成條件形成條件 3 探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 步驟步驟 如圖所示，將用導(dǎo)線連接在一起的兩如圖所示，將用導(dǎo)線連接在一起的兩 根石墨碳棒插入盛有根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的溶液的U型型 管中，觀察現(xiàn)象管中，觀察現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象現(xiàn)象 結(jié)論結(jié)論 無

2、明顯變化無明顯變化 沒有且不能自發(fā)發(fā)生原電池反應(yīng)沒有且不能自發(fā)發(fā)生原電池反應(yīng) 裝置不滿足構(gòu)成原電池的條件裝置不滿足構(gòu)成原電池的條件分析原因分析原因: CC 4 【猜猜 想想】 CuCl2溶液在導(dǎo)電（通電）時(shí)會不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？溶液在導(dǎo)電（通電）時(shí)會不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？ 陰極陰極 陽極陽極 CuCl2溶液溶液 5 實(shí)踐探究實(shí)踐探究 向氯化銅溶液中通入直流電向氯化銅溶液中通入直流電 理論先行理論先行 思考思考1：氯化銅溶液中含有哪些微粒：氯化銅溶液中含有哪些微粒? 思考思考2：在通電時(shí)這些微粒各向什么區(qū)移動？：在通電時(shí)這些微粒各向什么區(qū)移動？ 思考思考3：猜想在通電時(shí)在陽極和陰極各會發(fā)生什么猜想在通

3、電時(shí)在陽極和陰極各會發(fā)生什么 樣的電極反應(yīng)？產(chǎn)物可能是哪些？樣的電極反應(yīng)？產(chǎn)物可能是哪些？ 陽離子：陽離子：Cu2+ H+ 陰離子：陰離子：Cl- OH- Cu2+ H+向陰極區(qū)移動；向陰極區(qū)移動； Cl- OH-向陽極區(qū)移動向陽極區(qū)移動 Cl-Cl2 OH-O2 H2O H+ + OH- CuCl2 Cu2+2Cl- 陰極區(qū)：陰極區(qū)：Cu2+Cu H+H2 陽極區(qū)：陽極區(qū)： 6 CuCu2+ 2+ e- e- ClCl- - oooo oooo oooo oooo oooo ooooooooooo ooooooooooo o Cl2 oooo oooo oooo oooo oooo oooo

4、ooooooo ooooooooooo o ClCl- - Cu 陽陽 極極 陰陰 極極 H H+ + OHOH- - 7 實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)探探究究 陰極陰極陽極陽極 電極電極 現(xiàn)象現(xiàn)象 電極電極 產(chǎn)物產(chǎn)物 電極電極 反應(yīng)反應(yīng) 反應(yīng)反應(yīng) 類型類型 有有紅色紅色物質(zhì)析物質(zhì)析 出。出。無無氣泡產(chǎn)生。氣泡產(chǎn)生。 有有氣泡氣泡產(chǎn)生，該產(chǎn)生，該 氣體可使?jié)櫇竦牡矸蹥怏w可使?jié)櫇竦牡矸?碘化鉀試紙碘化鉀試紙變藍(lán)變藍(lán)。 Cu Cu2+ + 2e- = Cu 還原反應(yīng)還原反應(yīng) Cl2 2Cl- - 2e- = Cl2 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) CuCl2 Cu + Cl2 總反應(yīng)總反應(yīng) 電解電解 8 1.電解：電解： 使使直流

5、電直流電通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩 極引起氧化還原反應(yīng)的過程，叫做電解。極引起氧化還原反應(yīng)的過程，叫做電解。 2.電解池：電解池：電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。 一、電解原理一、電解原理 9 e- + CuCu2+ 2+ ClCl- - ClCl- - H H+ + OHOH- - 10 e- CuCu2+ 2+ e- e- ClCl- -ClCl- - H H+ + OHOH- - 11 練習(xí)練習(xí) 分析下圖，哪個(gè)是原電池，哪個(gè)是電解池。分析下圖，哪個(gè)是原電池，哪個(gè)是電解池。 12 陽極：陽極： 與電源正極相連；與電源正極相連； 陰離子移向該極，失電

6、子，發(fā)生氧化反應(yīng)。陰離子移向該極，失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。 陰極：陰極： 與電源負(fù)極相連；與電源負(fù)極相連； 陽離子移向該極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)。陽離子移向該極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)。 碳碳碳碳 陰極陰極陽極陽極 電極反應(yīng)式：電極反應(yīng)式： 陰極：陰極： 陽極：陽極： 2Cl 2e Cl2 Cu2+ + 2e Cu還原反應(yīng)還原反應(yīng) 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 總反應(yīng)：總反應(yīng)： Cu2+ + 2Cl Cu + Cl2 通電通電 陰、陽陰、陽 電極電極 13 電子的流向電子的流向: 電子從外加電源的負(fù)極流出，流電子從外加電源的負(fù)極流出，流 到電解池的陰極，再從陽極流回電源正極。到電解池的陰極，再從陽極流回電源正

7、極。 （注：電子只在外電路定向移動，不能從溶液（注：電子只在外電路定向移動，不能從溶液 中移動）中移動） 離子定向移動的方向離子定向移動的方向: 陽離子陽離子向向 陰極陰極移動移動, 陰離子陰離子向向 陽極陽極移動移動. 14 電極產(chǎn)物反思電極產(chǎn)物反思 為什么不是為什么不是 氧氣呢？氧氣呢？為什么不產(chǎn)為什么不產(chǎn) 生氫氣呢？生氫氣呢？ 失電子能力：失電子能力： Cl-OH- 得電子能力：得電子能力： Cu2+H+ 放電 能力 放電 次序 15 離子放電順序：離子放電順序： 活性材料作電極時(shí)：活性材料作電極時(shí)：金屬在陽極失電子被氧化成陽金屬在陽極失電子被氧化成陽 離子進(jìn)人溶液，陰離子不容易在電極上

8、放電。離子進(jìn)人溶液，陰離子不容易在電極上放電。 用惰性電極用惰性電極(Pt、Au、石墨等、石墨等)時(shí)：時(shí)：溶液中陰離子的放電溶液中陰離子的放電 順序（由難到易）是：順序（由難到易）是： 陽極：陽極： 16 離子放電順序：離子放電順序： + H+（水提供） （水提供） 無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反 應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。 陽離子在陰極上放電順序是：陽離子在陰極上放電順序是： 陰極陰極: （只在熔融狀態(tài)下放電，在水溶液中永遠(yuǎn)不放電）（只在熔融狀態(tài)下放電，在水溶液中永遠(yuǎn)不放電） 17 清楚離清楚離 子的移子

9、的移 動趨向動趨向 比較離子的放電能力，比較離子的放電能力， 然后根據(jù)陰極還原、陽然后根據(jù)陰極還原、陽 極氧化得出電極產(chǎn)物極氧化得出電極產(chǎn)物 還還 原原 反反 應(yīng)應(yīng) 氧氧 化化 反反 應(yīng)應(yīng) C 明確電解質(zhì)溶液明確電解質(zhì)溶液 中或熔融態(tài)電解中或熔融態(tài)電解 質(zhì)中存在的離子質(zhì)中存在的離子 分分析析方方法法 18 【電解原理的學(xué)習(xí)方法電解原理的學(xué)習(xí)方法】 1.1.分電極分電極 與電源正極相連的為陽極，與電源負(fù)極相連的為陰極。與電源正極相連的為陽極，與電源負(fù)極相連的為陰極。 2.2.析溶液析溶液 分析溶液中存在的所有離子（水溶液中包括水的電離）、并分成分析溶液中存在的所有離子（水溶液中包括水的電離）、并

10、分成 陽離子組和陰離子組。陽離子組和陰離子組。 3.3.判流向判流向 陰離子定向移向陽極；陽離子定向移向陰極。陰離子定向移向陽極；陽離子定向移向陰極。 19 4.4.定反應(yīng)定反應(yīng) 用惰性電極電解電解質(zhì)水溶液時(shí)，根據(jù)放電規(guī)律，陽離子在用惰性電極電解電解質(zhì)水溶液時(shí)，根據(jù)放電規(guī)律，陽離子在 陰極發(fā)生還原反應(yīng)，而陰離子在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，而陰離子在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)， 若用金鉑鈦以外的金屬作電極時(shí)：若用金鉑鈦以外的金屬作電極時(shí)： 若為陰極，則金屬不參加電極反應(yīng)；若為陰極，則金屬不參加電極反應(yīng)； 若為陽極則首先是電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的若為陽極則首先是電極材料失電子，電極被溶

11、解，溶液中的 陰離子不能失電子。陰離子不能失電子。 5.5.先寫電極式先寫電極式 正確書寫電極式，要注意得失電子守恒和離子來自何種電解質(zhì)正確書寫電極式，要注意得失電子守恒和離子來自何種電解質(zhì) 6.6.再寫方程式再寫方程式 將陰陽兩極的電極反應(yīng)式合并即可得總方程式，要注意條件，將陰陽兩極的電極反應(yīng)式合并即可得總方程式，要注意條件， 并用分子式表示弱電解質(zhì)。并用分子式表示弱電解質(zhì)。 20 實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：用惰性（石墨）電極電解熔融的氯化鈉用惰性（石墨）電極電解熔融的氯化鈉 現(xiàn)象：現(xiàn)象： 陽極：有氣泡，有陽極：有氣泡，有 刺激性氣味，并能使刺激性氣味，并能使 濕潤的濕潤的KI-淀淀 粉試紙變粉試紙變 藍(lán)

12、（藍(lán)（Cl2) 陰極：有金屬鈉析出陰極：有金屬鈉析出 陰極陰極 陽極陽極 氯氯 氣氣 鈉鈉 熔融熔融NaCl 電解過程不僅可以在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行，也可以電解過程不僅可以在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行，也可以 在熔融電解質(zhì)中進(jìn)行。在熔融電解質(zhì)中進(jìn)行。 21 判斷電極產(chǎn)物并書寫電極反應(yīng)判斷電極產(chǎn)物并書寫電極反應(yīng): 陽離子移向陰極放電，陰離子移向陽極放電陽離子移向陰極放電，陰離子移向陽極放電 陽極陽極：2Cl- - 2e- =Cl2 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 陰極陰極：2Na+ +2e-=2Na 還原反應(yīng)還原反應(yīng) 總式：總式： 2NaCl 2Na+Cl2 通電 22 、最后使得失數(shù)相等，兩極半反應(yīng)相加得總方程式；最后使

13、得失數(shù)相等，兩極半反應(yīng)相加得總方程式； 4OH 4eO2+2H2O （電解化學(xué)方程式）（電解化學(xué)方程式） （電解離子方程式）（電解離子方程式） 23 兩電極接直流電源兩電極接直流電源 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 形成閉合回路形成閉合回路 活潑性不同的兩電極活潑性不同的兩電極 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 形成閉合回路形成閉合回路 形成形成 條件條件 將電能將電能 轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置 將化學(xué)能將化學(xué)能 轉(zhuǎn)變成電能的裝置轉(zhuǎn)變成電能的裝置 定義定義 裝置裝置 實(shí)例實(shí)例 電解池電解池原電池原電池裝置裝置 24 電源負(fù)極電源負(fù)極電解池陰極電解池陰極 電解池陽極電解池陽極電源正極電源正極 電子電子 流

14、向流向 陽極：陽極：氧化反應(yīng)，溶液氧化反應(yīng)，溶液 中的陰離子失電子或電中的陰離子失電子或電 極金屬失電子極金屬失電子 陰極：陰極：還原反應(yīng)，溶液還原反應(yīng)，溶液 中的陽離子得電子中的陽離子得電子 負(fù)極：負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬氧化反應(yīng)，金屬 失電子失電子 正極：正極：還原反應(yīng)，溶液還原反應(yīng)，溶液 中的陽離子得電子中的陽離子得電子 電極電極 反應(yīng)反應(yīng) 陽極：陽極：與電源正極相連與電源正極相連 陰極：陰極：與電源負(fù)極相連與電源負(fù)極相連 負(fù)極：負(fù)極：較活潑金屬較活潑金屬 正極：正極：較不活潑金屬較不活潑金屬 （或能導(dǎo)電的非金屬）（或能導(dǎo)電的非金屬） 電極電極 名稱名稱 電解池電解池原電池原電池裝置裝置 負(fù)

15、極負(fù)極 正極正極 導(dǎo)線導(dǎo)線 25 陽極陽極 陰極陰極 總電極反應(yīng)總電極反應(yīng) AgNO3溶液溶液 CC 4OH- - 4e- = O2 +2H2O 4Ag+ + 4e- = 4Ag 總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：4AgNO3+2H2O= 4Ag +O2 +4HNO3 練習(xí)：練習(xí)： 書寫電解硝酸銀溶液的電書寫電解硝酸銀溶液的電 極反應(yīng)式及總方程式極反應(yīng)式及總方程式 電解電解 26 陽極陽極 陰極陰極 H2SO4溶液溶液 CCu Cu - 2e- = Cu2+ 2H+ + 2e- = H2 練習(xí)：練習(xí)： 電解電解 電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液：H2SO4溶液溶液 陽極：金屬銅陽極：金屬銅 27 1、電極反應(yīng)方程式及

16、電解總反應(yīng)方程式的書、電極反應(yīng)方程式及電解總反應(yīng)方程式的書 寫寫(惰性電極，溶液惰性電極，溶液)： H2SO4HClNaOH K2SO4CuCl2CuSO4 NaClKMnO4 2、用石墨作電極電解、用石墨作電極電解CuCl2、NaCl的混合溶的混合溶 液時(shí)，陰極析出的物質(zhì)是液時(shí)，陰極析出的物質(zhì)是_；陽極產(chǎn)物是；陽極產(chǎn)物是 _。 3、兩極都用銀片作電極電解、兩極都用銀片作電極電解AgNO3溶液時(shí)，溶液時(shí)， 陽極的產(chǎn)物是陽極的產(chǎn)物是_；陰極的產(chǎn)物是；陰極的產(chǎn)物是_。 28 石墨石墨 石墨石墨 CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液 (A) (B) 純銅純銅 鐵鐵 29 陰極

17、陰極 陽極陽極 氯氯 氣氣 銅銅 實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH 值值 復(fù)原復(fù)原 CuCl2 陽極：陽極：2Cl-2 e- =Cl2 陰極：陰極：Cu2+ 2e-=2Cu 減小減小 接近接近7 CuCl2 CuCl2溶液溶液 CuCl2 Cu+Cl2 電解 1 1、電解電解質(zhì)型電解電解質(zhì)型 二、電解規(guī)律二、電解規(guī)律( (用惰性電極電解時(shí)用惰性電極電解時(shí)) ) 30 陽極陽極陰極陰極 氧氧 氣氣 氫氫 氣氣 實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PHPH 值值 復(fù)原復(fù)原 NaNa2 2SOSO4 4 陽極陽極: : 4OH4OH- - - -4e 4e- - = 2H2H2 2O+OO+O2

18、 2 陰極陰極: : 4H 4H + + 4e+ 4e- - = 2H 2H2 2 變大變大 不不 變變 加加H H2 2O O NaNa2 2SOSO4 4溶液溶液 2H2H2 2O 2HO 2H2 2 +O+O2 2 電解 2 2、電解水型電解水型 31 陽極陽極陰極陰極 氯氯 氣氣 氫氫 氣氣 實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH 值值 復(fù)原復(fù)原 NaCl 陽極陽極: 2Cl-2e- =Cl2 陰極陰極: 2H + 2e- =H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 電解 減小減小 增增 大大 加加 HCl NaCl溶液溶液 3 3、放氫生堿型放氫生堿型 32 實(shí)例實(shí)例

19、電極反應(yīng)電極反應(yīng)濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原 CuSO4 陽極陽極陰極陰極 氧氧 氣氣 銅銅 陽極陽極: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 陰極：陰極：Cu2+ 2e- =Cu減小減小減小減小 加加 CuO CuSO4溶液溶液 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4 電解 4 4、放氧生酸型放氧生酸型 33 電解規(guī)律（惰性電極）小結(jié)電解規(guī)律（惰性電極）小結(jié) 陽極：陽極：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- 與與區(qū)：電解本身型區(qū)：電解本身型 如如CuClCuCl2 2 、HClHCl 與與區(qū)：放氫生堿型區(qū)：放氫生堿型 如如NaCl 與與區(qū)：放氧生酸

20、型區(qū)：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3 與與區(qū)：電解水型區(qū)：電解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH 陰極：陰極：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+ 34 1、如右圖是電解氯化銅溶液的、如右圖是電解氯化銅溶液的 裝置裝置,其中其中c、d為石墨電極，則下為石墨電極，則下 列有關(guān)判斷正確的是列有關(guān)判斷正確的是 A、a為負(fù)極，為負(fù)極，b為正極為正極 B、a為陽極，為陽極，b為陰極為陰極 C、電解過程中，、電解過程中，d電極質(zhì)量增加電極質(zhì)量增加 D、電解過程中，氯離子濃度不、電解過程中，氯離子濃度不 變變 【親親 身身 體體 驗(yàn)驗(yàn)】 +

21、 陰極陰極 陽極陽極 陰極陰極d： 陽極陽極c： 2Cl 2e Cl2 Cu2+ + 2e Cu C CuCl2溶液溶液 35 2、右圖中、右圖中x、y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)分別是直流電源的兩極，通電后發(fā) 現(xiàn)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，極板質(zhì)量增加，b極板處有無色無臭氣體放出，極板處有無色無臭氣體放出， 符合這一情況的是（符合這一情況的是（ ） a極極b極極X電極電極Z溶液溶液 A鋅鋅石墨石墨負(fù)極負(fù)極CuSO4 B 石石 墨墨 石墨石墨負(fù)極負(fù)極NaOH C銀銀鐵鐵正極正極AgNO3 D銅銅石墨石墨負(fù)極負(fù)極CuCl2 A 36 5、如圖所示裝置，指出、如圖所示裝置，指出A、B池的名稱、電極名池的名

22、稱、電極名 稱、電極反應(yīng)式、二池稱、電極反應(yīng)式、二池pH值的變化情況。值的變化情況。 37 7.7.如上圖所示，通電后如上圖所示，通電后A A極上析出極上析出AgAg，對該裝置的有關(guān)，對該裝置的有關(guān) 敘述正確的是敘述正確的是 A.PA.P是電源的正極是電源的正極 B.FB.F極上發(fā)生的反應(yīng)為：極上發(fā)生的反應(yīng)為：4OH4OH- - - 4e - 4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2 C.C.電解時(shí)，甲、乙、丙三池中，除電解時(shí)，甲、乙、丙三池中，除E E、F F兩極外，其余電兩極外，其余電 極均參加了反應(yīng)極均參加了反應(yīng) D.D.通電后，甲池的通電后，甲池的PHPH減小，而乙、丙兩池溶液的

23、減小，而乙、丙兩池溶液的PHPH不變不變 B 38 9.為下圖所示裝置中，為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，都是惰性電極， 通電一段時(shí)間后，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液呈紅色。下極附近溶液呈紅色。下 列說法正確的是列說法正確的是 AX是正極，是正極，Y是負(fù)極是負(fù)極 BX是負(fù)極，是負(fù)極，Y是正極是正極 CCuSO4溶液的溶液的PH值逐漸減小值逐漸減小 DCuSO4溶液的溶液的PH值不變值不變 a X Y bPt Cu CuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液 AC 39 二、電解原理的應(yīng)用二、電解原理的應(yīng)用 40 電解飽和食鹽水反應(yīng)原理電解飽和食鹽水反應(yīng)原理 思考思考: （1）電解池的

24、兩極各產(chǎn)生什么現(xiàn)象）電解池的兩極各產(chǎn)生什么現(xiàn)象? 若在兩極附近均滴加酚酞試液，會若在兩極附近均滴加酚酞試液，會 有什么現(xiàn)象有什么現(xiàn)象? （2）怎樣初步檢驗(yàn)兩極產(chǎn)物的生成）怎樣初步檢驗(yàn)兩極產(chǎn)物的生成? （3）結(jié)合教材，分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象）結(jié)合教材，分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象 的原因。的原因。 在在U型管里裝入飽和食型管里裝入飽和食 鹽水，用一根碳棒作陽鹽水，用一根碳棒作陽 極，一根鐵棒作陰極。極，一根鐵棒作陰極。 接通直流電源接通直流電源 實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置 41 1.電解食鹽水電解食鹽水 現(xiàn)象：現(xiàn)象： 陽極：有氣泡產(chǎn)生，陽極：有氣泡產(chǎn)生， 使?jié)駶櫟牡矸凼節(jié)駶櫟牡矸跭I 溶液變藍(lán)溶液變藍(lán) 陰極：有氣泡產(chǎn)生，陰

25、極：有氣泡產(chǎn)生， 滴加酚酞溶液變紅滴加酚酞溶液變紅 陽極：陽極：2Cl-2e- =Cl2 陰極：陰極：2H+2e- =H2 總式：總式： 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 (條件條件:通電通電) 實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置 42 (2)避免生成物H2和Cl2混合, 因?yàn)? . (1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應(yīng),使產(chǎn)品不純, 反應(yīng)方程式: . 第一個(gè)問題: Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O 混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸 解決解決方法:使用離子交換膜使用離子交換膜 43 （1）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽 陰極：

26、碳鋼陰極：碳鋼 陽極：鈦陽極：鈦 陽離子交換膜：只允許陽離子通過陽離子交換膜：只允許陽離子通過(Cl 、 、OH 離子和氣體不能通過 離子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰，把電解槽隔成陰 極室和陽極室。極室和陽極室。 （2）離子交換膜的作用：）離子交換膜的作用： a、防止氫氣和氯氣混合；、防止氫氣和氯氣混合； b、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成 ，而影響，而影響 氫氧化鈉的產(chǎn)量。氫氧化鈉的產(chǎn)量。 氯堿工業(yè)氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿 44 + Cl2 Cl2 Cl H2 Na+ H+ OH 淡鹽水淡鹽水 NaOH溶液溶液 精制飽和精制飽和 NaCl溶液

27、溶液 H2O（含少量（含少量NaOH） 陽離子交換陽離子交換 膜膜 陽陽 極極 金屬鈦網(wǎng)金屬鈦網(wǎng) 陰陰 極極 碳鋼網(wǎng)碳鋼網(wǎng) 陽陽 極極 室室 陰陰 極極 室室 45 一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種 雜質(zhì)（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），這種雜質(zhì)（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），這種 粗銅的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿足電氣工業(yè)的要求，粗銅的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿足電氣工業(yè)的要求， 如果用以制電線，就會大大降低電線的導(dǎo)如果用以制電線，就會大大降低電線的導(dǎo) 電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗 銅。銅。 46 2.2.銅的電解精煉銅的電解精煉 一般火法冶煉得到的

28、粗銅中含有多種雜質(zhì)（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），這種一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜質(zhì)（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），這種 粗銅的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿足電氣工業(yè)的要求，如果用以制電線，就會大大降低電線的粗銅的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿足電氣工業(yè)的要求，如果用以制電線，就會大大降低電線的 導(dǎo)電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗銅。導(dǎo)電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗銅。 粗銅粗銅 含雜質(zhì)含雜質(zhì)(Zn Fe Ni Ag Au 等等) 純銅純銅 粗銅粗銅 陽極：陽極： Zn Zn2+2e- Fe Fe2+2e- Ni Ni2+2e- Cu Cu2+2e- Zn Fe Ni Cu Ag Au 陰極陰極: Cu2+ + 2

29、e- Cu 陽極泥陽極泥 問：電解完后，問：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？溶液的濃度有何變化？ CuSO4溶液溶液 47 3、電鍍電鍍 、概念：應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層、概念：應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層 其它金屬或合金的過程。其它金屬或合金的過程。 、電鍍池形成條件、電鍍池形成條件 + 鍍件鍍件鍍層金屬鍍層金屬 含鍍層金屬離子的鹽溶液含鍍層金屬離子的鹽溶液 、鍍件作陰極鍍件作陰極 、鍍層金屬作陽極鍍層金屬作陽極 、含鍍層金屬陽離子含鍍層金屬陽離子 的鹽溶液作電解液的鹽溶液作電解液 、電鍍的特點(diǎn)、電鍍的特點(diǎn) 電鍍液的組成及酸堿性保持不變電鍍液的組成及酸堿性保持不變 4

30、8 4、電冶金、電冶金（冶煉活潑金屬鈉、鎂、鋁等）（冶煉活潑金屬鈉、鎂、鋁等） 制取金屬鈉制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。 通直流電后，通直流電后， 陽極：陽極： 2Cl - 2e- = Cl2 陰極：陰極： 2Na+ + 2e- = 2Na 總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2NaCl(熔融熔融) 2Na + Cl2 通電 結(jié)論：結(jié)論：電解法是冶煉金屬的一種重要方電解法是冶煉金屬的一種重要方 法，是法，是最強(qiáng)有力的氧化還原最強(qiáng)有力的氧化還原的手段。的手段。 49 50 4、電冶金、電冶金（使用電解法冶煉像鈉、鎂、鋁等活潑金屬的（使用電解法冶煉像鈉、鎂、鋁等活潑金屬的 方法）方法） 制取

31、金屬鋁制取金屬鋁電解熔融狀態(tài)的氧化鋁。電解熔融狀態(tài)的氧化鋁。 陽極：陽極： 6O 2- 12e- = 3O2 陰極：陰極： 4Al 3+ + 12e- = 4Al 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2Al2O3(熔融熔融) 4Al + 3O2 通電 冰晶石 助熔劑：冰晶石（助熔劑：冰晶石（Na3AlF6 六氟合鋁酸鈉）六氟合鋁酸鈉） 陽極材料陽極材料(碳碳)和熔融氧化鋁需要定期補(bǔ)充和熔融氧化鋁需要定期補(bǔ)充 思考思考:工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而 不用不用AlCl3? 51 冶煉鋁設(shè)備圖冶煉鋁設(shè)備圖 陽極陽極C 電解質(zhì)電解質(zhì) 煙罩煙罩 熔融熔融 態(tài)鋁態(tài)鋁 鋼

32、殼鋼殼 鋼導(dǎo)電棒鋼導(dǎo)電棒 陰極陰極C 耐火耐火 材料材料 52 原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律 若無外接電源，若無外接電源， 可能是原電池，然后依據(jù)原可能是原電池，然后依據(jù)原 電池的形成條件分析判定，主要思路是電池的形成條件分析判定，主要思路是“三看三看” 先看電極：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同先看電極：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同 再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中 后看回路：形成閉合回路或兩極接觸后看回路：形成閉合回路或兩極接觸 若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中， 則可能是電解池或電鍍池。當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)則

33、可能是電解池或電鍍池。當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì) 溶液中的金屬陽離子相同，則為電鍍池，其余情溶液中的金屬陽離子相同，則為電鍍池，其余情 況為電解池。況為電解池。 討論：討論：比較電解池和原電池的異同比較電解池和原電池的異同 53 電解池、電解精煉池、電鍍池的比較電解池、電解精煉池、電鍍池的比較 電解池電解池電解精煉池電解精煉池電鍍池電鍍池 定義定義 形成形成 條件條件 電極電極 名稱名稱 電極電極 反應(yīng)反應(yīng) 將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能 的裝置。的裝置。 應(yīng)用電解原理在某些應(yīng)用電解原理在某些 金屬表面鍍上一層其金屬表面鍍上一層其 它金屬的裝置。它金屬的裝置。 兩電極接直流電源兩電極接直流電源 電極插人電解質(zhì)溶液電極插人電解質(zhì)溶液 形成閉合回路形成閉合回路 鍍層金屬接電源正極鍍層金屬接電源正極 待鍍金屬接電源負(fù)極待鍍金屬接電源負(fù)極 電鍍液須含有鍍層金電鍍液須含有鍍層金 屬的離子屬的離子 陽極：電源正極相連陽極：電源正極相連 陰極：電源負(fù)極相連陰極：電源負(fù)極相連 陽極：鍍層金屬；陽極：鍍層金屬； 陰極：鍍件陰極：鍍件 陽極：氧化反