版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
第四章化學(xué)反應(yīng)與電能第二節(jié)電解池第2課時(shí)
電解原理的應(yīng)用
1.通過對(duì)電解飽和食鹽水、電鍍、電解精煉銅等原理的分析,認(rèn)識(shí)電能與化學(xué)能之間的能量轉(zhuǎn)化2.建立電解應(yīng)用問題的分析思維模型和電解相關(guān)計(jì)算的思維模型,加深對(duì)電解原理的理解和應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)氯氣和燒堿是重要的化工原料。工業(yè)上利用電解飽和食鹽水制氯氣和燒堿,稱為氯堿工業(yè)。Cl2NaOH用惰性電極電解食鹽水,兩極的產(chǎn)物是什么?電解原理應(yīng)用一.電解飽和食鹽水:食鹽水中的離子:H+、Na+、Cl-、OH-濕潤的淀粉—KI試紙變藍(lán)預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:陰極有無色氣體產(chǎn)生,陰極端溶液先變紅;陽極產(chǎn)生的黃綠色氣體能使淀粉—KI溶液變藍(lán)。Cl->OH-
(H2O)陽極離子放電順序:陽極反應(yīng):2Cl--2e-===Cl2↑陰極反應(yīng):2H2O+2e-===H2↑+2OH-H+>Na+陰極離子放電順序:總反應(yīng)化學(xué)方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑電解2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-電解2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑電解陰極區(qū)域陽極區(qū)域【思考】此裝置是否能實(shí)現(xiàn)工業(yè)上大批量
安全穩(wěn)定生產(chǎn)氯氣和燒堿呢?1.Cl2接觸NaOH溶液會(huì)反應(yīng),使產(chǎn)品不純2.生成的Cl2和H2混合,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O遇火或強(qiáng)光會(huì)爆炸思考:如何改良此裝置讓其適宜工業(yè)生產(chǎn)?(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會(huì)反應(yīng),使產(chǎn)品不純,(2)避免生成物H2和Cl2混合-+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O(含少量NaOH)離子交換膜
陽極金屬鈦網(wǎng)陰極碳鋼網(wǎng)陽極室陰極室陽離子交換膜:只允許陽離子通過,把電解槽隔成陰極室和陽極室。?增強(qiáng)導(dǎo)電性陽極反應(yīng):陰極反應(yīng):總反應(yīng):生成次氯酸鈉的反應(yīng):向電解后的溶液中加入酚酞的現(xiàn)象:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Cl--2e-===Cl2↑2H2O+2e-===H2↑+2OH-2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑電解溶液變紅交換膜的分類及應(yīng)用知識(shí)拓展鎳包鋼芯1.概念:利用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬或合金的加工工藝。2.主要目的:使金屬增強(qiáng)抗腐蝕能力,增加美觀和表面硬度。二.電鍍
陽極材料:
;陰極材料:_______________:
電鍍液:用含有
的溶液作電鍍液。4.電鍍池的構(gòu)成:
鍍層金屬待鍍的金屬(鍍件)鍍層金屬離子5.電鍍的特點(diǎn):
電鍍液的組成及酸堿性保持不變3.作鍍層金屬的特性:在空氣或溶液中不易發(fā)生反應(yīng)(如:鉻,鎳,銀和合金)
設(shè)計(jì)思路及依據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定陰極陰極材料:陰極反應(yīng)物:確定陽極陽極材料陽極反應(yīng)物:構(gòu)成閉合回路離子導(dǎo)體:電子導(dǎo)體:鐵釘Cu2++2e-=Cu銅片Cu-2e-=Cu2+導(dǎo)線CuSO4溶液銅片溶解,鐵釘上有紅色固體析出【思考】如果想在鐵制品表面鍍上銅,該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸O(shè)計(jì)一個(gè)電鍍裝置給鐵釘鍍銅的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)用品:鐵釘,銅片,石墨棒,CuSO4溶液,F(xiàn)eSO4溶液;燒杯,導(dǎo)線,電源實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及實(shí)施
想一想:電解完后,CuSO4溶液的濃度有何變化?保持不變3.其電解池的構(gòu)成是用______作陽極,用_______作陰極,用______________________
作電解質(zhì)溶液。三、銅的電解精煉: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),這種粗銅的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿足電氣工業(yè)的要求,如果用以制電線,就會(huì)大大降低電線的導(dǎo)電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗銅。1.含義:利用電解原理將粗銅中的雜質(zhì)(如鋅、鐵、鎳、銀、金等)除去,以獲得電解銅(含Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)99.95%~99.98%)的過程。2.目的:制得電解銅,以增強(qiáng)銅的導(dǎo)電性可溶性銅鹽如CuSO4溶液
粗銅
純銅
【交流研討】結(jié)合現(xiàn)象,思考:1.陽極和陰極材料分別是?2.粗銅中的雜質(zhì)金屬如何除去?3.電解精煉后CuSO4溶液有何變化?支持信息:金屬活動(dòng)性:鐵>鎳>錫陽極:
ZnFeNiCuAgAuZn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni
-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+
陽極泥不能失去電子,以單質(zhì)的形式沉積于陽極底部,成為陽極泥,可提煉金、銀等貴重金屬陰極:Cu2++2e-=Cu提純銅時(shí),銅后金屬(AgAu)掉落在陽極下方形成陽極泥.即提純哪種金屬,這種金屬活動(dòng)性順序之后的金屬就會(huì)在陽極形成陽極泥。陽極減少的質(zhì)量不等于陰極增加的質(zhì)量【小結(jié)】1.粗銅作陽極,純銅作陰極。2.陽極放電的金屬有鋅、鐵、鎳和銅,而銀、金、鉑等金屬不放電形成陽極泥,同時(shí)陰極只有Cu2+放電(優(yōu)于H+),所以能夠?qū)㈦s質(zhì)除去。3.Cu2+的濃度有所下降。且引入了Zn2+、Fe2+、Ni2+等雜質(zhì),需定時(shí)除去。
一段時(shí)間后需要更換電解質(zhì)溶液。思考:1.電路中通過2mol電子陰極增重64g思考:1.電路中通過2mol電子陽極減少64g(√)(×)練習(xí)2:金屬鎳有廣泛的用途.粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì),可用電解法制備高純度的鎳,(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+),下列敘述正確的是()A.陽極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式:Ni2++2e-═NiB.電解后,電解槽底部的陽極泥中有Cu、Pt等雜質(zhì)C.電解后,溶液中存在的陽離子只有Fe2+和Zn2+D.電解過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等B提純銅,銅以后的金屬會(huì)在陽極形成陽極泥,即提純哪種金屬,這種金屬活動(dòng)性順序之后的金屬就會(huì)在陽極形成陽極泥。
電鍍與電解精煉的比較(電鍍池和精煉池在本質(zhì)上都是電解池)
√××××A四、
電冶金1.金屬冶煉:使礦石中的金屬離子獲得電子變成金屬單質(zhì)的過程。原理:Mn++ne-=M2.電冶金電解是最強(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方法。對(duì)于冶煉Na、Ca、Mg、Al這樣的活潑金屬,電解法幾乎是唯一可行的工業(yè)方法。KCl、CaCl2、NaCl、MgCl2、Al2O3電解熔融電解質(zhì):陰極反應(yīng):陽極反應(yīng):總反應(yīng):Na++e-=Na2Cl--2e-=Cl2↑電解熔融氯化鈉制鈉裝置示意圖(2)電解熔融的氯化鎂(制Mg)陽極:陰極:2Cl-
-2e-=Cl2↑Mg2++2e-=Mg總:MgCl2(熔融)
==Mg+Cl2
↑電解(3)電解熔融的氧化鋁:(制Al)陽極:陰極:6O2-
-12e-=3O2↑4Al3++12e-=4Al總:2Al2O3(熔融)
==4Al+3O2
↑電解冰晶石【思考】工業(yè)制取鎂,用的氯化鎂而不用氧化鎂?
制取鋁時(shí),用的是氧化鋁而不用氯化鋁?原因:因?yàn)檠趸V的熔點(diǎn)比氯化鎂高很多,浪費(fèi)能量;
氯化鋁是共價(jià)化合物,熔融狀態(tài)下不電解。冰晶石作助熔劑(Na3AlF6)
降低Al2O3的熔點(diǎn)。而氧化鋁是離子化合物,熔融狀態(tài)下可電
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 電動(dòng)明治機(jī)相關(guān)項(xiàng)目建議書
- 滾環(huán)市場(chǎng)環(huán)境與對(duì)策分析
- 淋浴和沐浴用啫喱項(xiàng)目評(píng)價(jià)分析報(bào)告
- 電動(dòng)乘客登機(jī)橋相關(guān)項(xiàng)目實(shí)施方案
- 成都師范學(xué)院《金融數(shù)學(xué)分析》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 成都師范學(xué)院《建筑工程BM計(jì)量與計(jì)價(jià)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 成都師范學(xué)院《概率與統(tǒng)計(jì)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 成套的模型火車玩具市場(chǎng)環(huán)境與對(duì)策分析
- 煮荷包蛋用盛器相關(guān)項(xiàng)目實(shí)施方案
- 眼鏡片相關(guān)項(xiàng)目建議書
- 裝備外觀代碼
- 橫河DCS系統(tǒng)參數(shù)及報(bào)警說明
- 長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院進(jìn)修人員管理協(xié)議書
- 象數(shù)療法常見配方
- 某檢查站工程施工設(shè)計(jì)方案
- 小學(xué)體育教師工作考核實(shí)施方案
- 科隆威波峰焊說明書
- 檔案目錄格式規(guī)范
- 數(shù)控車床常用數(shù)控刀具ppt課件
- 電工基礎(chǔ)習(xí)題冊(cè)電子版(共53頁)
- 人民銀行某市中心支行辦公大樓玻璃幕墻安全性鑒定報(bào)告
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論