第三節(jié) 電解池(2)

1、12 0 2 12 0 2 1 年年 1 21 2 月月 3 03 0 日 星 期 四日 星 期 四2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 1）電解池的兩極各產(chǎn)生什么現(xiàn)象）電解池的兩極各產(chǎn)生什么現(xiàn)象? ?若在兩若在兩極附近均滴加酚酞試液，會有什么現(xiàn)象極附近均滴加酚酞試液，會有什么現(xiàn)象? ?（2 2）怎樣初步檢驗兩極產(chǎn)物的生成）怎樣初步檢驗兩極產(chǎn)物的生成? ?（3 3）結(jié)合教材，分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因）結(jié)合教材，分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因 在在U型管里裝入飽和食鹽水，用一根碳棒型管里裝入飽和食鹽水，用一根碳棒作陽極，一根鐵棒作陰極。接通直流電源作陽極，一根鐵棒作陰極。接通直

2、流電源二、電解原理的應(yīng)用二、電解原理的應(yīng)用31.1.電解食鹽水電解食鹽水現(xiàn)象：現(xiàn)象：陽極：陽極：有氣泡產(chǎn)生，使有氣泡產(chǎn)生，使?jié)駶櫟牡矸蹪駶櫟牡矸跭IKI溶液溶液變藍變藍陰極：陰極：有氣泡產(chǎn)生，滴有氣泡產(chǎn)生，滴加酚酞溶液變紅加酚酞溶液變紅陽極：陽極：2Cl2Cl- -2e-2e- - =Cl =Cl2 2陰極：陰極：2H2H+ +2e+2e- - =H =H2 2總式：總式：實驗裝置實驗裝置4 對上面電解食鹽水的方程式有對上面電解食鹽水的方程式有何看法？工業(yè)上不可能在何看法？工業(yè)上不可能在U U形管中實施形管中實施電解，如何解決面臨的問題？電解，如何解決面臨的問題？5（1 1）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子

3、交換膜電解槽）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽 陰極：陰極：碳鋼碳鋼 陽極：陽極：鈦鈦 陽離子交換膜陽離子交換膜：只允許陽離子通：只允許陽離子通過過(Cl(Cl、OHOH離子和氣體不能通過離子和氣體不能通過) )，把電，把電解槽隔成陰極室和陽極室。解槽隔成陰極室和陽極室。 （2 2）離子交換膜的作用：）離子交換膜的作用： a a、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸；、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸； b 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 ，而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。而影響氫氧化鈉的產(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6+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH

4、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7粗鹽的成份：粗鹽的成份： 泥沙、泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42雜質(zhì)，雜質(zhì)，會與堿性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，損壞離子交換膜會與堿性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，損壞離子交換膜精制食鹽水精制食鹽水雜質(zhì)的除去過程：雜質(zhì)的除去過程：粗鹽水粗鹽水 含少量含少量Ca2+.Mg2+精制精制鹽水鹽水)SO(BaCl242除過量)(除泥沙及沉淀過濾)Ba.Ca(CONa2232除過量)CO(23除適量鹽酸)Mg.Ca(22除陽離子

5、交換塔)Fe.Mg(NaOH32除過量8 用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是( ) ( ) A A電解氫氧化鈉稀溶液，溶液濃度增大電解氫氧化鈉稀溶液，溶液濃度增大pHpH變小變小B B電解氯化鈉溶液，溶液濃度減小電解氯化鈉溶液，溶液濃度減小pHpH不變不變C C電解硝酸銀溶液，要消耗電解硝酸銀溶液，要消耗OHOH- -溶液溶液pHpH變小變小D D電解稀硫酸，實質(zhì)是電解水，溶液電解稀硫酸，實質(zhì)是電解水，溶液pHpH不變不變C9 如圖為電解飽和食鹽水的簡易裝置，如圖為電解飽和食鹽水的簡易裝置，下列有關(guān)說法正確的是下列有關(guān)說法正確的是( () )A A電解一段

6、時間后，往蛋殼中電解一段時間后，往蛋殼中溶液中滴加幾滴酚酞，呈紅色溶液中滴加幾滴酚酞，呈紅色B B蛋殼表面纏繞的鐵絲發(fā)生蛋殼表面纏繞的鐵絲發(fā)生 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)C C鐵絲表面生成的氣體能使鐵絲表面生成的氣體能使 濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍D D蛋殼可阻止生成的氯氣與蛋殼可阻止生成的氯氣與 氫氣、氫氧化鈉溶液接觸氫氣、氫氧化鈉溶液接觸D102. 2. 電鍍電鍍 電鍍是利用電解原理在某些金屬表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，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要應(yīng)用。它是電解原理的又一重要應(yīng)用。電鍍可電鍍可以使金屬更加美觀耐用

7、，增強防銹抗腐以使金屬更加美觀耐用，增強防銹抗腐能力能力。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，就是它們易被但鋼鐵有個致命的缺點，就是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、方法就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。銅、鉻、鎳等。11鐵鐵片片銅銅片片硫酸銅溶液硫酸銅溶液電極：電極： 陽極陽極鍍層金屬鍍層金屬或惰性電極或惰性電極 陰極陰極待鍍金屬制品待鍍金屬制品 電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。溶液中溶液中CuSOCuSO4 4

8、的濃度保持不變或的濃度保持不變或變小變小如何在鐵制品的表面鍍上銅？如何在鐵制品的表面鍍上銅？121. a 1. a 、b b哪一極為正極？哪一極為正極？2. 2. 若要給鐵叉鍍鋅，若要給鐵叉鍍鋅， a a極選用什么材料？極選用什么材料？ 選擇何種溶液？選擇何種溶液？思考思考: :e-a a為正極為正極鋅鋅 ZnZn2+2+的溶液的溶液133.3.銅的電解精煉銅的電解精煉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)雜質(zhì)（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），這種這種粗銅的導電性遠不能滿足電氣工業(yè)的要求，粗銅的導電性遠不能滿足電氣工業(yè)的要求，如果用以制電線，

9、就會大大降低電線的導如果用以制電線，就會大大降低電線的導電能力。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。14粗銅粗銅 含雜質(zhì)含雜質(zhì)(Zn Fe Ni Ag Au (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 CuAg Au Cu2+ + 2e- 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溶液溶液陰極陰極:15陽極：陽極：6O2-12 e- =3O2 陰極：陰極：4Al3+ +

10、 12e- =4Al4.4.冶煉鋁冶煉鋁通電通電總式：總式：2Al2O3 4Al+3O2 原理原理:助熔劑：冰晶石（助熔劑：冰晶石（NaNa3 3AlFAlF6 6 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氧化鋁的方工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而不用法冶煉鋁而不用AlClAlCl3 3? ?16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)變成化學能將電能

11、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：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)

12、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)17 已知已知M+NM+N2+2+=M=M2+2+N +N PtPt極電極電解相同濃度解相同濃度P P和和M M的硫酸鹽，陰極先析出的硫酸鹽，陰極先析出M M N N與與E E有導線相連放入有導線相連放入E E的硫酸鹽溶液的硫酸鹽溶液, ,電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：E E2+2+2e+2e- -=E=E，N-2eN-2e- -=N=N2+2+，則四，則四種金屬活潑性由強到弱為種金屬活潑性由強到弱為 PMNE18工業(yè)上采用工業(yè)上采用FeFe、C C為電極電解為電極電