第4章 第3節(jié) 電解池 第2課時(shí) 電解原理的應(yīng)用

1、第第2 2課時(shí)課時(shí)電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用1電解飽和食鹽水得到的物質(zhì)不包括的是()。ANaClBNaOH CH2 DCl22(雙選)下列有關(guān)電鍍的說法中，正確的是()。A電鍍利用了電解原理B電鍍的主要目的之一是增強(qiáng)金屬的抗腐蝕能力C鍍層金屬是很活潑的金屬D待鍍的金屬制品作陽極A AB3電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)叫做_。(1)電極反應(yīng)式。陽極：發(fā)生_反應(yīng)，_。陰極：發(fā)生_反應(yīng)，_。(2)總反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。氯堿工業(yè) 氧化 2Cl2e=Cl2還原 2H2e=H2 4電鍍：應(yīng)用_原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他_的方法。(1) 構(gòu)成條件：_( 即鍍件) 作陰極；_作陽極；含有_的溶液作電鍍液；

2、直流電源。(2)主要目的：使金屬增強(qiáng)_，增加_和_。(3) 應(yīng)用：如_ ，火法冶銅得到的粗銅作_，純銅板作_，_作電解液，電解得到的銅純度達(dá)到 99.95%99.98%。電解 金屬或合金 待鍍的金屬制品 鍍層金屬 鍍層金屬離子 抗腐蝕能力 美觀 表面硬度 銅的精煉 陽極 陰極 CuSO4溶液5電冶金(1)金屬冶煉的概念：使礦石中的_獲得電子，從它們的化合物中還原出來。(2)電解在金屬冶煉中的應(yīng)用：電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段。對(duì)于 Na、_、_、_等極活潑的金屬，_幾乎是唯一可行的工業(yè)方法。如電解_的 NaCl，陰極反應(yīng)式：_；陽極反應(yīng)式：_。金屬離子 Ca Mg Al 電解法 熔融 2Na2

3、e=2Na2Cl2e=Cl2 一、電解原理的應(yīng)用1氯堿工業(yè)(1)立式隔膜電解槽的結(jié)構(gòu)。陽極：由金屬鈦網(wǎng)制成；陰極：由碳鋼網(wǎng)制成；離子交換膜；電解槽框及導(dǎo)電銅棒。(2)陽離子交換膜的作用。只允許陽離子通過，不允許 Cl、OH等陰離子及氣體分子通過。這樣可以防止陰極產(chǎn)生的 H2 與陽極產(chǎn)生的 Cl2 混合而爆炸，也避免了 Cl2 與陰極產(chǎn)生的 NaOH 作用生成 NaClO 而影響NaOH 的產(chǎn)量和質(zhì)量。陽極(粗銅)：Cu2e=Cu2 ；2銅的精煉裝置如下圖所示，粗銅作陽極，純銅作陰極，CuSO4 溶液作電解液。陰極(精銅)：Cu22e=Cu。(1)陽極反應(yīng)產(chǎn)物的分析：粗銅中往往含鋅、鐵、鎳、金等

4、多種金屬，當(dāng)含雜質(zhì)的銅在陽極不斷溶解時(shí)，位于金屬活動(dòng)順序表中銅以前的金屬雜質(zhì)(如 Zn、Fe、Ni 等)，也會(huì)同時(shí)失去電Ni2，但是它們的陽離子并不在陰極析出，而只是留在電解質(zhì)溶液里。而位于金屬活動(dòng)性順序表中銅之后的金屬如 Ag、Au 等雜質(zhì)，因?yàn)槭щ娮幽芰Ρ茹~弱，很難在陽極失去電子變成陽離子進(jìn)入電解液，而是以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解槽底，形成陽極泥(陽極泥可作為提煉 Ag、Au 等貴金屬的原料)。子變成陽離子進(jìn)入電解液，如Zn2e=Zn2、Ni2e=方法名稱主要化學(xué)反應(yīng)原理(舉例)主要特點(diǎn)加熱法2HgO 2HgO2對(duì)于 Hg、Ag，通常采用煅燒其金屬化合物的方法來制取還原劑法CO作還原劑Fe

5、2O33CO 2Fe3CO2CuOCO CuCO2用還原劑(C、CO、H2、Al 等)還原金屬氧化物，適用于活動(dòng)性介于 ZnCu之間的大多數(shù)金屬的冶煉H2作還原劑WO33H2 W3H2ONa、Mg、Al、Ca 等作還原劑2MgTiCl4 Ti2MgCl22AlCr2O3 2CrAl2O33常見的金屬冶煉方法方法名稱主要化學(xué)反應(yīng)原理(舉例)主要特點(diǎn)電解法普通電解2NaCl(熔融) 2NaCl2適用于冶煉 K、Ca、Na、Mg、Al 等活潑金屬M(fèi)gCl2(熔融) MgCl22Al2O3(熔融) 4Al3O2電解精煉續(xù)表陽極反應(yīng)：Cu2e=Cu2陰極反應(yīng)：Cu22e=Cu例 1某學(xué)生想制作一種家用環(huán)

6、保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時(shí)，為使 Cl2 被完全吸收制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置，以下)。對(duì)電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是(Aa 為正極，b 為負(fù)極；NaClO 和 NaClBa 為負(fù)極，b 為正極；NaClO 和 NaClCa 為陽極，b 為陰極；HClO 和 NaClDa 為陰極，b 為陽極；HClO 和 NaCl點(diǎn)撥：由題意可知電解的是飽和氯化鈉溶液，同時(shí)要吸收生成的 Cl2，觀察裝置，上部有一排氣的導(dǎo)管，則產(chǎn)生 Cl2 的電極應(yīng)在裝置下部，否則生成的 Cl2 直接逸出而不符合題意。答案：B例 2氯堿廠電解飽和食鹽水制取 N

7、aOH 的工藝流程示意圖如下：依據(jù)上圖，完成下列填空：(1)在電解過程中，與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)為：_，與電源負(fù)極相連的電極附近溶液 pH 值_ (填“不變”、“升高”或“下降”)。(5)脫鹽工序中利用 NaOH 和 NaCl 在溶解度上的差異，通過_、冷卻、_(填寫操作名稱)除去 NaCl。(6)在隔膜法電解飽和食鹽水時(shí)，電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū)，防止 Cl2 與 NaOH 反應(yīng)；采用無隔膜電解冷的食鹽水時(shí)，Cl2 與 NaOH 充分接觸，產(chǎn)物僅是 NaClO 和 H2，相應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。(7)從該氯堿廠電解飽和食鹽水制取 NaOH 的工藝流程看，該廠的生產(chǎn)工藝_(填“是”

8、或“不是”)目前世界上先進(jìn)的離子交換膜法。原電池電解池電鍍池定義將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置裝置舉例形成條件活潑性不同的兩電極；電解質(zhì)溶液(電極插入其中，并與電極發(fā)生自發(fā)反應(yīng))；形成閉合回路兩電極接直流電源；兩電極插入電解質(zhì)溶液；形成閉合回路鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負(fù)極；電鍍液必須含有鍍層金屬離子(電鍍過程濃度不變)二、原電池、電解池與電鍍池的比較原電池電解池電鍍池電極名稱負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子或燃料失電子；正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子或者氧氣得電子陽極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失電子或電極金屬失電子；陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子陽極：金屬電極失電子；陰極：電鍍液中鍍層金屬陽離子得電子(在電鍍控制的條件下，由水電離產(chǎn)生的H及OH一般不放電)子流向負(fù)極 正極電源負(fù)極 陰極陽極 電源正極電源負(fù)極 陰極陽極 電源正極同一原電池的正、負(fù)極的電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等；同一電解池的陰、陽極電極反應(yīng)中得、失電子數(shù)相等；串聯(lián)電路中的各個(gè)電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等。上述三種情況下，在寫電極反應(yīng)式時(shí)得、失電子數(shù)要相等，在計(jì)算電解產(chǎn)物的量時(shí)，應(yīng)按得、失電子