電解原理的應(yīng)用1

1、 第三節(jié)電解池第三節(jié)電解池 電解原理的應(yīng)用復(fù)習(xí)：電解池的原理復(fù)習(xí)：電解池的原理電解池電解池得電子得電子發(fā)生發(fā)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)失電子失電子發(fā)生發(fā)生氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)v （1 1）NaClNaCl溶液中溶液中,NaCl,NaCl電離出電離出 ，H H2 2O O電離出電離出 。 通電后，在電場(chǎng)的作用下，通電后，在電場(chǎng)的作用下， 向陰極移動(dòng)，向陰極移動(dòng)， 向陽(yáng)極移動(dòng)。向陽(yáng)極移動(dòng)。 （2 2）在陽(yáng)極，由于）在陽(yáng)極，由于 容易失去電子，被氧化生容易失去電子，被氧化生成成 。 陽(yáng)極方程式：陽(yáng)極方程式： ; ; 在陰極，由于在陰極，由于 容易得到電子被還原生成容易得到電子被還原生成 使使H H2 2O O

2、電離向右移動(dòng)，因此陰極電離向右移動(dòng)，因此陰極 濃度增大濃度增大PHPH 。v 陰極方程式：陰極方程式： 。2Cl- - 2e- = Cl22H+ + 2e- = H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大增大Na+、H+電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣和氫氣電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣和氫氣 總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： ; ;總離子方程式總離子方程式: .(3)(3)電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為：電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為： _ ，兩極極板上，兩極極板上都有氣體產(chǎn)生，如何檢驗(yàn)氣體的種類？都有氣體產(chǎn)生，如何檢驗(yàn)氣體的種類？ NaOH2HClOH2NaCl222

3、2電解OH2HClOH2Cl2222電解 陰極附近的溶液陰極附近的溶液無(wú)色無(wú)色變?yōu)樽優(yōu)榧t色紅色陽(yáng)極陽(yáng)極:把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在陽(yáng)極把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在陽(yáng)極 附近附近,產(chǎn)生氣體可以使?jié)駶?rùn)產(chǎn)生氣體可以使?jié)駶?rùn)KI淀粉試淀粉試 紙變藍(lán)色紙變藍(lán)色.工業(yè)上利用這一反應(yīng)，制取燒堿、氯氣和氫氣。工業(yè)上利用這一反應(yīng)，制取燒堿、氯氣和氫氣。 習(xí)慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)習(xí)慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)叫做氯堿工業(yè)。叫做氯堿工業(yè)。通電2NaCl+2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2 (2)避免生成物H2和Cl2混合,因?yàn)? .(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會(huì)反應(yīng),使產(chǎn)品不純,反應(yīng)方程式:

4、.第一個(gè)問(wèn)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(1)(1)生產(chǎn)設(shè)備名稱：陽(yáng)離子交換膜電解槽生產(chǎn)設(shè)備名稱：陽(yáng)離子交換膜電解槽 陽(yáng)離子交換膜：只允許陽(yáng)離子通過(guò)，把電陽(yáng)離子交換膜：只允許陽(yáng)離子通過(guò)，把電 解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。 (2)(2)離子交換膜的作用：離子交換膜的作用： a. a. 防止防止Cl2和和H2混合而引起爆炸混合而引起爆炸 b. b. 避免避免Cl2與與NaOH反應(yīng)生成反應(yīng)生成NaClO影響影響 NaOH的產(chǎn)量。的產(chǎn)量。 陽(yáng)離子交換膜法陽(yáng)離子交換膜

5、法陽(yáng)極：陽(yáng)極：鈦網(wǎng)鈦網(wǎng)（涂有鈦、釕等氧化物涂層）（涂有鈦、釕等氧化物涂層）陰極：陰極：碳鋼網(wǎng)碳鋼網(wǎng)（涂有鎳涂層）（涂有鎳涂層）陽(yáng)離子交換膜：陽(yáng)離子交換膜：將電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極將電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。室。只允許陽(yáng)離子只允許陽(yáng)離子(Na(Na+ +) )通過(guò)，通過(guò)，不允許陰離子和氣體分子通不允許陰離子和氣體分子通過(guò)。過(guò)。避免避免Cl2與與NaOH反應(yīng)生成反應(yīng)生成NaClO，影響，影響NaOH的產(chǎn)的產(chǎn)量和純度；量和純度；生產(chǎn)成本顯著降低。生產(chǎn)成本顯著降低。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用2.2.電鍍電鍍（1 1） 定義：定義：利用電解原理在某些金屬的表面鍍利用電解原理在某些金屬的表面

6、鍍上一薄層其它金屬或是合金的過(guò)程上一薄層其它金屬或是合金的過(guò)程。（2）目的：目的：（4） 電鍍的特點(diǎn)：電鍍的特點(diǎn)：（3）電鍍材料的選擇：電鍍材料的選擇：陰極陰極鍍件鍍件電鍍液電鍍液含有鍍層金屬離子的溶液含有鍍層金屬離子的溶液陽(yáng)極陽(yáng)極鍍層金屬鍍層金屬 使金屬增強(qiáng)抗腐使金屬增強(qiáng)抗腐蝕的能力，增加美觀和蝕的能力，增加美觀和表面硬度。表面硬度。1 1）陽(yáng)極本身參加電極反應(yīng)陽(yáng)極本身參加電極反應(yīng)2 2）電解質(zhì)溶液的濃度保持不變電解質(zhì)溶液的濃度保持不變電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用3.3.銅的電解精煉銅的電解精煉陰極：陰極： CuCu2+2+ 2e+ 2e- - = Cu Cu 陽(yáng)極：陽(yáng)極： Cu - 2eC

7、u - 2e- - = Cu Cu2+2+ 電解精練銅原理電解精練銅原理粗銅板粗銅板純銅板純銅板硫酸銅溶液硫酸銅溶液電解精煉銅原理：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(yáng)極（粗銅）：陽(yáng)極（粗銅）：Cu 2e- = 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(yáng)極泥；積形成陽(yáng)極泥；電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)溶液中CuSO4的濃度變小的濃度變??；4.電冶金電冶金（使用電解法冶煉像鈉、鈣、

8、鎂、鋁等活潑金屬的方法）電解法電解法還原法還原法加熱法加熱法電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用 4. 4.電冶金電冶金（1 1）制取金屬鈉）制取金屬鈉電解熔融氯化鈉電解熔融氯化鈉陽(yáng)極：陽(yáng)極：2Cl - - 2e- = Cl2陰極：陰極：2Na+ + 2e- = 2Na總反應(yīng)：總反應(yīng)：通電2NaCl = 2Na + Cl2（2 2）制取金屬鋁）制取金屬鋁電解熔融氧化鋁電解熔融氧化鋁陽(yáng)極：陽(yáng)極：6O2- - 12e- = 3O2陰極：陰極：4Al3+ + 12e- = 4Al總反應(yīng)：總反應(yīng)： 通電通電注意：注意：反應(yīng)過(guò)程中使用冰晶石反應(yīng)過(guò)程中使用冰晶石(Na3AlF6)作為作為 熔劑，使熔劑，使Al2O3在較低的溫度下熔化在較低的溫度下熔化2Al2O3 = 4Al + 3O2電解池小結(jié)電解池小結(jié)與電源正極相連與電源正極相連陽(yáng)極陽(yáng)極陰