人教版化學(xué)選修四_電解池

1、第四章第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)第三節(jié) 電解池電解池人教版選修人教版選修4 4 化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)原理2H2+O2=H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃2H2O = 2H2 +O2通電通電1、這兩個反應(yīng)互為可逆反應(yīng)嗎？、這兩個反應(yīng)互為可逆反應(yīng)嗎？2、哪一個反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，哪一個是、哪一個反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，哪一個是非自發(fā)的？非自發(fā)的？水的電解水的電解在給定的條件下，無需外界幫助，一經(jīng)引發(fā)即在給定的條件下，無需外界幫助，一經(jīng)引發(fā)即能自動進(jìn)行的過程或反應(yīng)，稱為能自動進(jìn)行的過程或反應(yīng)，稱為自發(fā)反應(yīng)自發(fā)反應(yīng)。電解將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，能使一些非自電解將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，能使一些非自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，因而應(yīng)發(fā)

2、進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，因而應(yīng)用廣泛。用廣泛。 G Zn Cu CuCl2溶液溶液CCCuCl2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？兩個活性不同的電極兩個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)形成條件形成條件質(zhì)疑質(zhì)疑CCCuCl2溶液溶液這還是原電池裝置嗎？這還是原電池裝置嗎？該裝置能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎？該裝置能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎？【實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4-2】用惰性電極用惰性電極(碳棒碳棒)電解氯化銅溶液電解氯化銅溶液CC陰極陰極陽極陽極CuCl2溶液溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)

3、驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)物驗(yàn)證產(chǎn)物驗(yàn)證產(chǎn)物確定產(chǎn)物確定有氣泡有氣泡逸出逸出有紅色固有紅色固體析出體析出【實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)分析】思考思考1 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? ?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陰極區(qū)：陰極區(qū)：Cu2+Cu H+H2陽極區(qū)：陽極區(qū)：思考思考3 3：猜想在通電時在陽極和陰極各會發(fā)生什：猜想在通電時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？么樣的電極反應(yīng)？產(chǎn)物可能是哪些？思考思考2 2：在通電時這些微粒各向什么區(qū)移動？：在通

4、電時這些微粒各向什么區(qū)移動？電解氯化銅溶液微觀模擬電解氯化銅溶液微觀模擬實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)分析：1.電解：電解：使使直流電直流電通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起 氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)的過程，叫做電解。的過程，叫做電解。3.構(gòu)成電解池的條件：構(gòu)成電解池的條件：直流電源；直流電源；陰極陰極:與電源與電源負(fù)極負(fù)極相連相連陽極陽極:與電源與電源正極正極相連相連陰、陽陰、陽 電極電極電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；2.電解池電解池(電解槽電解槽)：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、電解原理形成閉合回路。形成閉合回路。CCCuC

5、l2溶液溶液兩個電極的類型：兩個電極的類型： 惰性電極惰性電極(鉑、金、石墨鉑、金、石墨)：僅僅導(dǎo)電，不參與反應(yīng)僅僅導(dǎo)電，不參與反應(yīng)活性電極活性電極(除鉑、金外的金屬除鉑、金外的金屬)：既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)惰性電極與活性電極惰性電極與活性電極CuCuCuCl2溶液溶液陰極陰極陽極陽極CCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽極陽極練習(xí)練習(xí) 分析下圖，哪個是原電池，哪個是電解池。分析下圖，哪個是原電池，哪個是電解池。一、電解原理： 4、電子的流向、電子的流向:負(fù)極負(fù)極 陰極陰極 陽極陽極 正極正極e-e-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

6、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)一、電解原理：5、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. .陰陽相吸陰陽相吸 陽氧化、陰還原陽氧化、陰還原6、電極反應(yīng)：、電極反應(yīng)： 裝置名稱裝置名稱電極名稱電極名稱電極反應(yīng)電極反應(yīng)能量轉(zhuǎn)變能量轉(zhuǎn)變判斷特征判斷特征正、負(fù)極正、負(fù)極陰、陽極陰、陽極原原 電電 池池電電 解解 池池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)正極發(fā)生還原反應(yīng)正極發(fā)

7、生還原反應(yīng)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)陰極發(fā)生還原反應(yīng)陰極發(fā)生還原反應(yīng)化學(xué)能化學(xué)能 電能電能電能電能 化學(xué)能化學(xué)能構(gòu)成的三個條件構(gòu)成的三個條件有外加電源有外加電源比較比較一、電解原理：一、電解原理： 名詞解釋名詞解釋 ：陰離子失去電子陰離子失去電子, ,陽離子得到電陽離子得到電子的過程叫放電子的過程叫放電 Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+ Pb2+ Sn2+ Fe2+Zn2+ H+ Al3+Mg2+Na+Ca2+K+金屬越不活潑的對應(yīng)陽離子氧化性越強(qiáng)，越容金屬越不活潑的對應(yīng)陽離子氧化性越強(qiáng)，越容易得電子。易得電子。金屬活動順序的反順序金屬活動順序的反順序陰極陰極陽離子得電子，被還原，比較

8、陽離子氧化性陽離子得電子，被還原，比較陽離子氧化性水溶液中不可能放電水溶液中不可能放電 陽極：陽極：S2- I- Br- Cl OH- 含氧酸根含氧酸根 F- 除Pt、Au失電子，被氧化，比較還原性失電子，被氧化，比較還原性金屬金屬 水溶液中不可能放電水溶液中不可能放電陽極放電優(yōu)先考慮電極材料：陽極放電優(yōu)先考慮電極材料：若陽極材料為活潑金屬，則陽極放電溶解；若陽極材料為活潑金屬，則陽極放電溶解；若為惰性材料，則溶液中的陰離子放電若為惰性材料，則溶液中的陰離子放電FeZnCuCl2溶液溶液陰極陰極陽極陽極CCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽極陽極陰極陰極：Cu2+2e-Cu 陽極陽極：2Cl- -2

9、e- Cl2 CuCl2 Cu+Cl2 電解電解陰極陰極：Cu2+2e-Cu 陽極陽極：Fe -2e- Fe 2+ CuCl2+ Fe Cu+ Fe Cl2電解電解例例陰極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7CuCl2CuCl2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( (不活潑金不活潑金屬的無氧酸鹽、無氧酸屬的無氧酸鹽、無氧酸) )二、電解規(guī)律二、電解規(guī)律( (用惰性電極電解時用惰性電極電解時) )陽極陽極陰極陰極氧氧

10、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 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 ONaNa2 2SOSO4 4溶液溶液2H2H2 2O 2HO 2H2 2 +O+O2 2電解電解2 2、電解水型電解水型( (活潑金屬活潑金屬的含氧酸鹽、強(qiáng)酸、含的含氧酸鹽、強(qiáng)酸、含氧酸氧酸) )比單純電解水速度快還是慢？比單純電解水速度快還是慢？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

11、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 電解電解減小減小增增大大 加加HClNaCl溶液溶液3 3、放氫生堿型、放氫生堿型( (活潑金活潑金屬的無氧酸鹽屬的無氧酸鹽) )陰極陰極實(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CuOCuSO4溶液溶液 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4電解電解

12、4 4、放氧生酸型、放氧生酸型( (不活不活潑金屬的含氧酸鹽潑金屬的含氧酸鹽) )陽極陽極電解規(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、ZnCl2與與區(qū)：放氧生酸型區(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+陽極陽極陰極陰極總電極反應(yīng)

13、總電極反應(yīng)AgNO3溶液溶液CC4Ag+ + 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4OH- - 4e- = O2 +2H2O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：金屬銅原電池與電解池的結(jié)合原電池與電解池的結(jié)合有一極能與電解有一極能與電解液反應(yīng)則該極為液反應(yīng)則該極為原電池負(fù)極，與原電池負(fù)極，與之相

14、連的為電解之相連的為電解池的陰極。若都池的陰極。若都能反應(yīng)，則活潑能反應(yīng)，則活潑性最強(qiáng)的或兩極性最強(qiáng)的或兩極差距最大的為原差距最大的為原電池電池電解池電解池原電池原電池 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)】+陰極陰極陽極陽極陰極陰極d：陽極陽極c： 2Cl 2e Cl2Cu

15、2+ + 2e CuCCuCl2溶液溶液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CuSO4B石石墨墨石墨石墨負(fù)極負(fù)極NaOHC銀銀鐵鐵正極正極AgNO3D銅銅石墨石墨負(fù)極負(fù)極CuCl2A小結(jié)小結(jié)解答有關(guān)電解問題步驟解答有關(guān)電解問題步驟1.1.首先觀察是否有首先觀察是否有外接電源外接電源2.2.分析電解質(zhì)水溶液的組成分析電解質(zhì)水溶液的組成, ,找全離子分兩組找全離子分兩組.

16、 .3.3.觀察陽極是否為金屬觀察陽極是否為金屬, , 金屬作陽極失電子金屬作陽極失電子4.4.根據(jù)陰陽兩極放電順序根據(jù)陰陽兩極放電順序?qū)懗鰞蓸O反應(yīng)式寫出兩極反應(yīng)式. .5.5.合并兩極反應(yīng)合并兩極反應(yīng)寫出電解反應(yīng)式寫出電解反應(yīng)式. .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將電能電能 轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成化學(xué)能化學(xué)能的裝置的裝置將將化學(xué)能化學(xué)能 轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成電能電能的裝置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自發(fā)的氧化還原反應(yīng)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)

17、不自發(fā)的氧化還原反應(yīng)不自發(fā)的氧化還原反應(yīng),要在外加電場作用下才可發(fā)生要在外加電場作用下才可發(fā)生電源負(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

18、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)極負(fù)極 正極正極導(dǎo)線導(dǎo)線電解電解類型類型舉舉 例例電極反應(yīng)電極反應(yīng)溶液溶液PH變化變化溶液溶液復(fù)原復(fù)原方法方法物質(zhì)類別物質(zhì)類別實(shí)例實(shí)例僅溶僅溶劑水劑水電解電解 僅溶僅溶質(zhì)電質(zhì)電 解解 含氧酸含氧酸H2SO4強(qiáng)堿強(qiáng)堿NaOH活潑金屬的活潑金屬的含氧酸鹽含氧酸鹽Na2SO4無氧酸無氧酸HCl陰極陰極:4H+ + 4e- = 2H2陽極陽極:4OH-4e-=O2+2H2O減小減小增大增大不變不變H2O陽極陽極:2Cl- 2e-=Cl2陰極陰極:2H+2e- = H2

19、增大增大HCl不活潑金屬不活潑金屬的無氧酸鹽的無氧酸鹽CuCl2陽極陽極:2Cl- 2e- =Cl2陰極陰極:Cu2+2e- = Cu增大增大 CuCl2活潑金屬的活潑金屬的無氧酸鹽無氧酸鹽NaCl陽極陽極:2Cl-2e- =Cl2陰極陰極:2H+2e- = H2增大增大 HCl不活潑金屬不活潑金屬的含氧酸鹽的含氧酸鹽CuSO4陽極陽極:4OH-4e-=O2+2H2O陰極陰極:2Cu2+4e- = 2Cu減小減小CuO放氫生放氫生堿堿放氧生放氧生酸酸 1、電極反應(yīng)方程式及電解總反應(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

20、K2SO4CuCl2CuSO4 NaCl KMnO4 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，陰極析出的物質(zhì)是液時，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，溶液時，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_。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 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。（

21、A ）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe6.寫出下列裝置的電極反應(yīng)式，并判斷寫出下列裝置的電極反應(yīng)式，并判斷A、B、C溶液溶液PH值的變化。值的變化。7.用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的水溶液，用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的水溶液，電解一段時間以后，甲、乙兩池中溶液的電解一段時間以后，甲、乙兩池中溶液的pH值均減小，而在和兩極，電極產(chǎn)物值均減小，而在和兩極，電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為的物質(zhì)的量之比為12的是的是 甲 乙 A B C D 甲甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4 乙乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 D8.為下圖

22、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，通電一段時間后，通電一段時間后，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 bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 三、電解原理的應(yīng)用三、電解原理的應(yīng)用1、氯堿工業(yè)（電解飽和食鹽水以制造、氯堿工業(yè)（電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè)）燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè)）陽極：陽極：2Cl - 2e- = Cl2陰極：陰極：

23、 2H+ + 2e- = H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2+H2 通電 電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：陰極陰極陽極陽極(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電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡鹽水淡鹽水NaOH溶液溶液精制飽和精制飽和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量Na

24、OH）陽離子交換膜陽離子交換膜 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陽離子交換膜的作用：陽離子交換膜的作用：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)、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng),影響氫氧化鈉的產(chǎn)量影響氫氧化鈉的產(chǎn)量提示：提示：第二個問題：第二個問題：精制食鹽水精制食鹽水 由于粗鹽中含有泥沙、由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42等雜質(zhì)，會在堿液中形成沉淀從而損壞離子等雜質(zhì)，會在堿液中形成沉淀從而損壞離子交換膜，那么如何除去這些雜質(zhì)呢？交換膜，那么如何除去這些雜質(zhì)呢？3、所有試劑只有過量才能除盡，你能設(shè)計(jì)一

25、個、所有試劑只有過量才能除盡，你能設(shè)計(jì)一個合理的順序逐一除雜嗎？合理的順序逐一除雜嗎？2、用什么試劑除去、用什么試劑除去Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42-1、用什么方法除去泥沙？、用什么方法除去泥沙？電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題泥沙泥沙、Na+、 Cl-、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42-Na+、 Cl-、 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-NaNa+ +、 ClCl- -、 MgMg2+2+、 CaCa2+2+、 FeFe3+3+ 、引入引入BaBa2+2+ Na+、 Cl-、 Ca2+ 、 Ba2+ 、引入引入O

26、H-Na+、 Cl-、CO32-、OH-Na+、 Cl-沉降沉降除泥沙除泥沙略過量略過量BaCl2 溶液溶液除除SO42-略過量略過量Na2CO3 溶液溶液除除Ca2+. Ba2+ 略過量略過量NaOH 溶液溶液除除Fe3+ , Mg2+ 適量適量HCl溶液溶液調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)PH 除除CO32- 、OH-含氯漂白劑含氯漂白劑有機(jī)合成、造紙有機(jī)合成、造紙玻璃、肥皂玻璃、肥皂紡織、印染紡織、印染有機(jī)合成有機(jī)合成氯化物合成氯化物合成農(nóng)藥農(nóng)藥金屬冶煉金屬冶煉有機(jī)合成有機(jī)合成HCl鹽酸鹽酸電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水以氯堿工業(yè)為基礎(chǔ)的化工生產(chǎn)以氯堿工業(yè)為基礎(chǔ)的化工生產(chǎn)H2NaOH濕氯氣濕氯氣濕氫氣濕氫氣液堿液

27、堿Cl2三、電解原理的應(yīng)用三、電解原理的應(yīng)用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），這種粗銅的粗銅的導(dǎo)電性導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿足電氣工業(yè)的要求遠(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，如果用以制電線，就會大大降低電線的導(dǎo)電能力。因此必須利用導(dǎo)電能力。因此必須利用電解的方法精煉電解的方法精煉粗銅粗銅。2 2、粗銅的電解、粗銅的電解精煉精煉2 2、粗銅的電解、粗銅的電解精煉精煉粗銅中含有雜質(zhì)：粗銅中含有雜質(zhì)：ZnZn、FeFe、NiNi、AgAg、AuAu等等粗銅粗銅精銅精銅CuSO4Zn-2

28、e- = Zn2+Fe -2e- = Fe2+Ni -2e- = Ni2+Cu-2e- = Cu2+ZnFeNiCuAgAu 陽極泥陽極泥Cu2+ + 2e- = Cu粗銅粗銅中大部分銅在陽極（精銅）附著，比中大部分銅在陽極（精銅）附著，比Cu活潑的金屬溶活潑的金屬溶解在溶液中，比解在溶液中，比Cu不活潑的金屬以陽極泥的形式沉降；不活潑的金屬以陽極泥的形式沉降；溶液溶液中銅離子濃度略微降低，引入中銅離子濃度略微降低，引入Zn2+、Fe2+等離子等離子電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程，它是電解原理的又一重其他金屬或合金的過程

29、，它是電解原理的又一重要應(yīng)用。要應(yīng)用。電鍍可以使金屬更加美觀耐用，增強(qiáng)防電鍍可以使金屬更加美觀耐用，增強(qiáng)防銹抗腐能力銹抗腐能力。例如，鋼鐵是人們最常用的金屬，。例如，鋼鐵是人們最常用的金屬，但鋼鐵有個致命的缺點(diǎn)，就是它們易被腐蝕。防但鋼鐵有個致命的缺點(diǎn)，就是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表面止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。3、電鍍、電鍍電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用3、電鍍（在某些金屬表面鍍上一薄層、電鍍（在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法）其他金屬或合金的方法）陽極：陽極：鍍層金屬鍍

30、層金屬陰極：陰極：待鍍金屬制品（鍍件）待鍍金屬制品（鍍件）電鍍液：電鍍液：含有鍍層金屬陽離子的電解質(zhì)含有鍍層金屬陽離子的電解質(zhì)銅銅鍍件鍍件硫酸銅溶液硫酸銅溶液鍍件鍍銅為例鍍件鍍銅為例鐵鐵片片銅銅片片硫酸銅溶液硫酸銅溶液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。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 4 4、電冶金、電冶金 由于電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段，所以電解由于電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段，所以電解法是冶煉金屬的一種重要的方法。對于冶煉像法是冶煉金

31、屬的一種重要的方法。對于冶煉像Na、Ca、Mg、Al這樣活潑的金屬，這樣活潑的金屬，電解法電解法幾乎幾乎是唯一可行的工業(yè)方法。是唯一可行的工業(yè)方法。4、電冶金（、電冶金（Al）制取金屬鋁制取金屬鋁電解熔融狀態(tài)的電解熔融狀態(tài)的氧氧化鋁?；X。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工業(yè)上

32、為什么用電解熔融氧氧化鋁的方法化鋁的方法冶煉鋁而不用冶煉鋁而不用AlCl3?AlClAlCl3 3為分子晶體，在熔融狀態(tài)下不電離，不導(dǎo)電，為分子晶體，在熔融狀態(tài)下不電離，不導(dǎo)電，不能被電解。不能被電解。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耐火耐火材料材料拓展：金屬的防護(hù)拓展：金屬的防護(hù)金屬腐蝕的快慢程度：金屬腐蝕的快慢程度：電解池的陽極電解池的陽極原電池的負(fù)極原電池的負(fù)極化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕原電池的正極原電池的正極電解池的陰極電解池的陰極海水海水CFe+下列裝置暴露空氣中一段時間下列裝置暴露空氣中一段時間,鐵的腐蝕由快到慢鐵的腐蝕

33、由快到慢 順序順序 .FeFeCFeZnFeZnFeSnA(海水海水)B(海水海水)C(海水海水)D(海水海水)FeSnF(天然水天然水)E(海水海水)DE F AC B拓展練習(xí)拓展練習(xí)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。兩電極接直流電兩電極接直流電源源電極插人電解質(zhì)電極插人電解質(zhì)溶液溶液形成閉合回路形成閉合回路鍍層金屬接電源鍍層金屬接電源正極待鍍金屬接電正極待鍍金

34、屬接電源負(fù)極源負(fù)極電鍍液須含有鍍電鍍液須含有鍍層金屬的離子層金屬的離子陽極：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：氧化反應(yīng)陽極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)陽極：氧化反應(yīng)陽極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)應(yīng)用電解原理將不純應(yīng)用電解原理將不純的金屬提純的裝置。的金屬提純的裝置。不純金屬接電源不純金屬接電源正極純的金屬接電正極純的金屬接電源負(fù)極源負(fù)極電解質(zhì)溶液須待電解質(zhì)溶液須待提純金屬的離子提純金屬的離子陽極：不純金屬；陽極：不純金屬；陰極：純金屬陰極：純金屬陽極：氧化反應(yīng)陽極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)形成形成條件條件電極電極反應(yīng)反應(yīng)電極電極名稱名稱 例例1 ： 鉑電極電解鉑電極電解1LCu(NO3)2和和KNO3混合溶混合溶液液,通電一段時