化學選修4 第4章 第三節(jié) 電解池

1、第四章第四章 電化學基礎(chǔ)電化學基礎(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 化學反應(yīng)原理化學反應(yīng)原理復習回顧復習回顧原電池：將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。原電池：將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。想一想：構(gòu)成原電想一想：構(gòu)成原電池的條件是什么池的條件是什么?ZnCuCuCl2溶液溶液ee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(一般與活潑性強一般與活潑性強的電極能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的電極能發(fā)生氧化還原反應(yīng))形成閉合回路形成閉合回路 (4) (4)自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)復習回顧復習回顧問一問：原電池的問一問：原電池的電極如何判斷電極如何判斷?ZnCuCuCl2

2、溶液溶液ee負極負極正極正極較活潑金較活潑金屬屬較不活潑金屬較不活潑金屬或非金屬或非金屬電子流出電子流出電子流入電子流入陰離子流陰離子流向向陽離子流向陽離子流向氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)聯(lián)想聯(lián)想*質(zhì)疑質(zhì)疑 G Zn Cu CCCuCl2溶液溶液負極：負極：正極：正極：電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：CuCl2溶液溶液如果把兩根石墨棒作電極插入如果把兩根石墨棒作電極插入CuCl2 溶液中，外接直流電源，溶液中，外接直流電源，這還是原電池裝置嗎？這還是原電池裝置嗎？復習回顧復習回顧寫一寫：原電池的寫一寫：原電池的電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式?Zn 2e- = Zn2+Cu2+ 2e- = CuZn+Cu2+

3、 = Zn2+CuCuCl2溶液在電流的作用下發(fā)生了溶液在電流的作用下發(fā)生了化學變化，分解生成了化學變化，分解生成了Cu和和Cl2一、電解原理一、電解原理（以電解氯化銅為例）（以電解氯化銅為例）用惰性用惰性(石墨石墨)電極電解氯化銅溶液電極電解氯化銅溶液陰極陰極陽極陽極氯氯氣氣銅銅CuCl2溶液溶液有氣泡，氣體有刺有氣泡，氣體有刺激性氣味，并能使激性氣味，并能使 濕潤的濕潤的KI-淀淀 粉試紙變藍粉試紙變藍碳棒上有一層紅色碳棒上有一層紅色的物質(zhì)析出的物質(zhì)析出現(xiàn)象現(xiàn)象 陰極：陰極： 陽極：陽極：銅銅Cl2 結(jié)論：結(jié)論：電解氯化銅溶液微觀模擬電解氯化銅溶液微觀模擬實驗分析：實驗分析：第三節(jié)第三節(jié)

4、電解池電解池一、電解原理一、電解原理1、電解：、電解： 使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。2、電解池（、電解池（電解槽電解槽）：）：把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置注意：注意：電流必須是電流必須是直流直流而不是交流。而不是交流。 熔融態(tài)熔融態(tài)的電解質(zhì)也能被電解。的電解質(zhì)也能被電解。【思考思考1 1】電解池的兩極是怎樣確定的？】電解池的兩極是怎樣確定的？ 、兩個電極及電極反應(yīng)、兩個電極及電極反應(yīng)陰極陰極：與電源：與電源負極負極相連相連電子流進電子流進還原還原反應(yīng)反應(yīng)陽極陽極：與電源：與電源正極正極相

5、連相連電子流出電子流出氧化氧化反應(yīng)反應(yīng)、兩個電極的確定及電極反應(yīng)、兩個電極的確定及電極反應(yīng)eeCCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽極陽極Cu2+2e-Cu （還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)）2Cl- -2e- Cl2 （氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）、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)：僅僅導電，不參與反應(yīng)僅僅導電，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)：既可以導電、又可以參與電極反應(yīng)既可以導電、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【思考思考2 2】形成電解池的條件是什么？】形成電解池的條件是什么？ CuCuCuCl2溶液溶液陰極

6、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- -2e- Cl2 陰極：陰極：Cu2+2e-Cu 陽極：陽極：Cu - 2e- Cu2 +4、形成電解池的條件、形成電解池的條件eeCCCuCl2溶液溶液與電源相連的兩個電極與電源相連的兩個電極電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)溶液或熔化的 電解質(zhì)電解質(zhì)形成閉合回路形成閉合回路陰極陰極陽極陽極【思考思考3 3】在電解過程中，電子、離子】在電解過程中，電子、離子是如何形成閉合回路的？是如何形成閉合回路的？ 電子的流向電子的流向: : 電子從外加電電子從外加電源的負極流出，流到電解源的負極流出，流到電解池

7、的陰極，再從陽極流回池的陰極，再從陽極流回電源正極。電源正極。（注意：電子（注意：電子只在外電路定向移動，不只在外電路定向移動，不能從溶液中移動）能從溶液中移動）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。【思考思考4 4】電解質(zhì)溶液導電的實質(zhì)是什么？】電解質(zhì)溶液導電的實質(zhì)是什么？ eeCCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽極陽極5、電解質(zhì)溶液導電的、電解質(zhì)溶液導電的實質(zhì)實質(zhì) 對電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）通電時，對電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）通電時，電電子子從電源的從電源的負極負極沿導線流入電解池的沿導線流入電解池的陰極陰

8、極，電，電解質(zhì)的解質(zhì)的陽離子陽離子移向移向陰極陰極得電子發(fā)生得電子發(fā)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)；電解質(zhì)的電解質(zhì)的陰離子陰離子移向移向陽極陽極失去電子（有的是組失去電子（有的是組成成陽極的金屬原子陽極的金屬原子失去電子）發(fā)生失去電子）發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)，電子電子從電解池的從電解池的陽極流出陽極流出，并沿導線流回，并沿導線流回電源電源的正極的正極。這樣，電流就依靠電解質(zhì)溶液（或熔。這樣，電流就依靠電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）里陰、陽離子的定向移動而通過融態(tài)電解質(zhì)）里陰、陽離子的定向移動而通過溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)），所以電解質(zhì)溶液溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)），所以電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）的（或熔融態(tài)電解質(zhì)）

9、的導電過程導電過程，就是電解質(zhì)，就是電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）的溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）的電解過程。電解過程。【思考思考5 5】如何書寫電極反應(yīng)方程式和總方程式？】如何書寫電極反應(yīng)方程式和總方程式？通式通式陰極：陰極：氧化劑氧化劑ne-=還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物陽極：陽極：還原劑還原劑ne-=氧化產(chǎn)物氧化產(chǎn)物總電解反應(yīng)式：總電解反應(yīng)式：陰陽極反應(yīng)式相加所得的式子陰陽極反應(yīng)式相加所得的式子（考慮電子守恒考慮電子守恒）、電極反應(yīng)式的書寫：、電極反應(yīng)式的書寫：（以電解（以電解CuCl2 為例）為例）eeCCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽極陽極陽離子移向陰極放電，陽離子移向陰極放電，陰離子移向陽極放電陰離子移向

10、陽極放電陰極陰極：Cu2+2e-Cu 還原反應(yīng)還原反應(yīng)陽極陽極：2Cl- -2e- Cl2 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： CuCl2 Cu+Cl2 電解電解加加CuCl2溶液溶液變小變小【思考思考6 6】電解后氯化銅的濃度如何變化？】電解后氯化銅的濃度如何變化？【思考思考7 7】若要使電解質(zhì)溶液復原，怎么辦？】若要使電解質(zhì)溶液復原，怎么辦？【思考思考8 8】什么叫放電？】什么叫放電？【思考思考9】為什么】為什么Cu2+、Cl-放電，而不是放電，而不是 H+和和OH-？ 【思考思考1010】陰陽離子的放電順序是什么？】陰陽離子的放電順序是什么？、離子放電順序：、離子放電順序： 無論是惰性

11、電極還是活性電極都不參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。與電極反應(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: : 活性材料作電極時：活性材料作電極時：金屬在陽極失金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進人溶液，陰離子不容電子被氧化成陽離子進人溶液，陰離子不容易在電極上放電。易在電極上放電。 用惰性電極用惰性電極(Pt(Pt、AuAu、石墨、鈦等、石墨、鈦等) )時：時：溶液中陰離子的放電順序是：溶液中陰離子的放電順序是：陽極陽極:【思考思考1111】電解氯化銅溶液時，溶液中】電解氯化銅溶液時，溶液中CuCu2 2和

12、和ClCl放電基本完畢后，電解過程是否也就停止了呢？放電基本完畢后，電解過程是否也就停止了呢？ 溶液中溶液中Cu2+和和Cl放電完畢后，原溶液變?yōu)榧兎烹娡戤吅?，原溶液變?yōu)榧兯藭r，在純水中存在水，此時，在純水中存在H+和和OH， H+在陰極放在陰極放電，電，OH在陽極放電，實際上是電解水的過程，在陽極放電，實際上是電解水的過程，所以：所以：陰極：陰極：4H+ + 4e- = 2H2 陽極：陽極：4OH-4e- = 2H2O + O2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2O = 2H2 + O2 【思考思考1212】在電解氯化銅溶液的裝置中，若把電解】在電解氯化銅溶液的裝置中，若把電解質(zhì)換成氯化鈉，其結(jié)果又

13、如何呢？寫出電極反應(yīng)。質(zhì)換成氯化鈉，其結(jié)果又如何呢？寫出電極反應(yīng)。電解電解（1）溶液中所含陽離子：）溶液中所含陽離子：H+、Na+， 放電順序：放電順序：H+ Na+ 陰陰 極：極：2H+ + 2e = H2 （2）溶液中所含陰離子：）溶液中所含陰離子：OH、Cl， 放電順序：放電順序：Cl OH 陽陽 極：極：2Cl 2e = Cl2 總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 + Cl2 【思考思考1313】氯化鈉溶液換成熔融的氯化鈉，】氯化鈉溶液換成熔融的氯化鈉，其結(jié)果又如何呢？寫出電極反應(yīng)。其結(jié)果又如何呢？寫出電極反應(yīng)。電解電解 熔融的氯化鈉中有熔融的氯化鈉中

14、有Na+和和Cl ，Na+在在陰極放電生成金屬鈉，陰極放電生成金屬鈉，Cl在陽極放電生成在陽極放電生成氯氣。氯氣。陰極陰極：2Na+ +2e- = 2Na （氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）陽極陽極：2Cl- -2e- = Cl2 （還原反應(yīng)）（還原反應(yīng)） 2NaCl(熔融熔融) 2Na+Cl2 電解電解陰極陰極陽極陽極氯氯氣氣鈉鈉熔融熔融NaCl 【思考思考1414】分析電解反應(yīng)（用惰性電極時）】分析電解反應(yīng)（用惰性電極時）的一般思路是什么？的一般思路是什么？ 總式：總式：小結(jié)小結(jié)1：分析電解反應(yīng)分析電解反應(yīng)(用惰性電極時用惰性電極時)的一般思路：的一般思路：明確溶液中存在哪些離子明確溶液中存在哪些離

15、子根據(jù)陽極氧化、陰極還原以及氧化性、根據(jù)陽極氧化、陰極還原以及氧化性、還原性相對強弱判斷反應(yīng)的離子先后，還原性相對強弱判斷反應(yīng)的離子先后，最后分析得出產(chǎn)物最后分析得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪些離子陰陽兩極附近有哪些離子【思考思考1515】電解池與原電池有哪些異同呢？】電解池與原電池有哪些異同呢？ 【思考思考1616】電解池有什么規(guī)律？】電解池有什么規(guī)律？ 電解池電解池能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換離子的遷移離子的遷移方向方向發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)的電極的電極 發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng)的電極的電極反應(yīng)能否自發(fā)反應(yīng)能否自發(fā) 電能轉(zhuǎn)化為化學能電能轉(zhuǎn)化為化學能陽極（接電源正極）陽極（接電源正極）陰極（接電源負極）陰極

16、（接電源負極）陰離子向陽極遷移陰離子向陽極遷移陽離子向陰極遷移陽離子向陰極遷移原電池原電池化學能轉(zhuǎn)化為電能化學能轉(zhuǎn)化為電能負極負極正極正極陰離子向負極遷移陰離子向負極遷移陽離子向正極遷移陽離子向正極遷移相同點相同點(從原理分析從原理分析)都是氧化還原反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)小結(jié)小結(jié)2：原電池與電解池的比較原電池與電解池的比較:不自發(fā)不自發(fā)自發(fā)自發(fā)小結(jié)小結(jié)3：電解規(guī)律電解規(guī)律陰極陰極陽極陽極氯氯氣氣銅銅實例實例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復原復原CuCl2 陽極：陽極：2Cl-2 e- =Cl2陰極：陰極：Cu2+ 2e-=2Cu減小減小增大增大CuCl2CuCl2溶液溶液 CuCl2 Cu+

17、Cl2 電解陽極陽極陰極陰極氧氧氣氣氫氫氣氣實例實例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復原復原Na2SO4 實例實例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復原復原Na2SO4 陽極陽極: 4OH- - 4e- =2H2O+O2陰極陰極: 4H + 4e- = 2H2變大變大不不變變 加加H2ONa2SO4溶液溶液2H2O 2H2 + O2電解電解陽極陽極陰極陰極氯氯氣氣氫氫氣氣實例實例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復原復原NaCl 陽極陽極: 2Cl- - 2e- = Cl 2陰極陰極: 2H + 2e- =H22NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 電解電解減小減小增增大大 加加

18、HClNaCl溶液溶液實例實例電極反應(yīng)電極反應(yīng)濃度濃度PH值值復原復原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)：放氧生酸型區(qū)：放氧生酸型 如如CuS

19、O4、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+ 電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例：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原復原方法方法物質(zhì)類別物質(zhì)類別實例實例電解電解水水 電解電解溶溶質(zhì)質(zhì) 溶質(zhì)溶質(zhì)和水和水都都電解電解 含氧酸含氧酸H2SO4強堿強堿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+2H2

20、O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放氫生堿放氧生酸 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

21、總反應(yīng)方程式的書寫寫(惰性電極，溶液惰性電極，溶液)： H2SO4HCl NaOH K2SO4CuCl2 CuSO4 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_。CuCl2Ag+Ag石墨石墨 石墨石墨 粗銅粗銅 純銅純銅 純銅純銅 鐵鐵CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液(A) (B

22、) (C) 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。原電池原電池電解池電解池陽極陽極:4OH-4e-=O2+2H2O陰極陰極:2Cu2+4e- = 2Cu負極負極:Zn 2e- = Zn2+正極正極:2H+ + 2e- = H2-+陽極陽極陰極陰極PH增大增大PH減小減小6.6.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：4

23、OH4OH- - - 4e- 4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.電解時，甲、乙、丙三池中，除電解時，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、丙兩池溶液的減小，而乙、丙兩池溶液的PHPH不變不變B 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，而在值均減小，而在和和兩極，電極產(chǎn)物兩極，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

24、D 甲甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4 乙乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 D8.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是負極是負極BX是負極，是負極，Y是正極是正極CCuSO4溶液的溶液的PH值逐漸增大值逐漸增大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A二、電解原理的應(yīng)用二、電解原理的應(yīng)用1、氯堿工業(yè)（、氯堿工業(yè)（電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水以

25、制造燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè)）以制造燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè)）陽極：陽極：2Cl - 2e- Cl2陰極：陰極：2H+ + 2e- H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2+H2 通電 食鹽水中存在的離子：食鹽水中存在的離子：Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-離子放電順序：離子放電順序：陽離子陽離子 H+ Na+ 陰離子陰離子 Cl- OH-電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：H+Na+Cl-OH-陰極陰極陽極陽極氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) OHHClOHCl222222電解還原反應(yīng)還原反應(yīng) 若電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為：若電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為： _ ，兩極極板上都有氣，兩

26、極極板上都有氣體產(chǎn)生，如何檢驗氣體的種類？體產(chǎn)生，如何檢驗氣體的種類？ 陰極附近的溶液無色變?yōu)殛帢O附近的溶液無色變?yōu)榧t色紅色陽極陽極: :產(chǎn)生刺激性氣味的氣體使?jié)駶櫘a(chǎn)生刺激性氣味的氣體使?jié)駶橩IKI淀粉試淀粉試 紙變藍色。紙變藍色。 陰極陰極: :產(chǎn)生無色、無味氣體。產(chǎn)生無色、無味氣體。應(yīng)用二應(yīng)用二(2)避免生成物H2和Cl2混合,因為: .(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混合遇火或遇強光爆炸混合遇火或遇強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

27、題電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題（1）生產(chǎn)設(shè)備名稱：）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽離子交換膜電解槽陰極：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+Cl2Cl2ClH2Na+H+O

28、H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NaOH）離子交換膜離子交換膜 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)計一個、所有試劑只有過量才能除盡，你能設(shè)計一個合理的順序逐一除雜嗎？合理的順序逐一除雜嗎？2、

29、用什么試劑除去、用什么試劑除去Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO421、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OH-Na+、 Cl-、CO32-、OH-Na+、 Cl-沉降沉降除泥沙除泥沙略過量略過量B

30、aCl2 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合成、造紙有機合成、造紙玻璃、肥皂玻璃、肥皂紡織、印染紡織、印染有機合成有機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合成有機合成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堿Cl2二、電解原理的應(yīng)用二、電解原理的應(yīng)用2、電鍍（在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合

31、、電鍍（在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合 金的方法）金的方法）陽極：陽極：鍍層金屬鍍層金屬陰極：陰極：待鍍金屬制品待鍍金屬制品電鍍液：電鍍液：含有鍍層金含有鍍層金屬的電解質(zhì)屬的電解質(zhì)實質(zhì)：陽極參加反應(yīng)的電解實質(zhì)：陽極參加反應(yīng)的電解陽極：陽極：鍍層金屬（純銅板）鍍層金屬（純銅板）陰極：陰極：待鍍金屬制品待鍍金屬制品電鍍液：電鍍液：含有鍍層金含有鍍層金 屬的電解質(zhì)（硫酸銅溶液）屬的電解質(zhì)（硫酸銅溶液）電鍍銅電鍍銅陽極陽極:Cu 2e- = Cu2+陰極陰極:Cu2+ +2e- = Cu電鍍銅原理電鍍銅原理銅片銅片待鍍件待鍍件硫酸銅溶液硫酸銅溶液陽極陽極陰極陰極3 3、粗銅的電解精煉、粗銅的電解

32、精煉+純銅純銅粗銅粗銅CuSO4溶液溶液三、電解原理的應(yīng)用三、電解原理的應(yīng)用問問:電解完后電解完后,CuSO4溶溶液的濃度有何變化？液的濃度有何變化？陽極：陽極： Zn-2e- = Zn2+Fe -2e- = Fe2+Ni -2e- = Ni2+Cu-2e- = Cu2+ Zn Fe Ni CuAg Au 陰極陰極: Cu2+ + 2e- = Cu陽極泥陽極泥陽極泥陽極泥: 相對不活潑的金相對不活潑的金屬以單質(zhì)的形式沉積在電屬以單質(zhì)的形式沉積在電解槽底解槽底,形成陽極泥形成陽極泥電解精煉銅原理：電解精煉銅原理：粗銅的溶解與純銅的生成：粗銅的溶解與純銅的生成：陽極（粗銅）：陽極（粗銅）：Cu 2

33、e- = Cu2+陰極（純銅）：陰極（純銅）： Cu2+ + 2e- = Cu比銅活潑的金屬：比銅活潑的金屬：Zn、Fe、Ni只溶解，不析出；只溶解，不析出；比銅不活潑的金屬：比銅不活潑的金屬：Au、Pt不溶解，而以單質(zhì)沉不溶解，而以單質(zhì)沉積形成陽極泥；積形成陽極泥；電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)溶液中CuSO4的濃度基本不變（略?。?。的濃度基本不變（略?。?。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

34、解是最強有力的氧化還原手段，所以電解由于電解是最強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（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 + 3

35、O2 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充和熔融氧化鋁需要定期補充思考思考:工業(yè)上為什么用電解熔融工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁氧化鋁的方法冶煉鋁而的方法冶煉鋁而不用不用AlCl3?AlClAlCl3 3為分子晶體，在融融狀態(tài)下不電離，不導電，不能被電解。為分子晶體，在融融狀態(tài)下不電離，不導電，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)鋁鋼殼鋼殼鋼導電棒鋼導電棒陰極陰極C耐火耐火材料材料電解池、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

36、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)變成化學能將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝置。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極待鍍金屬接電源負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：電源負極相連陰極：電源負極相連陽極：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

37、：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。不純金屬接電源正極不純金屬接電源正極純的金屬接電源負極純的金屬接電源負極電解質(zhì)溶液須待提純電解質(zhì)溶液須待提純金屬的離子金屬的離子陽極：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) 例例1 ： 鉑電極電解鉑電極電解1LCu(NO3)2和和KNO3混合混合溶液溶液,通電一段時間通電一段時間,兩極均產(chǎn)生兩極均產(chǎn)生11.2L(標況標況)氣氣體體.求電解后溶液的求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質(zhì)并確定析出銅的物質(zhì)的量的量.解析：陽極解析：陽極 4OH-4e-=2H2O+O2 陰極陰極 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2 陽極轉(zhuǎn)