第4章第2节第2课时电解原理的应用ppt课件-（2019）新人教版高中化学高二上学期选择性必修一.pptx

1、第四章化学反应与电能第四章化学反应与电能第二节电解池第二节电解池第第2 2课时课时 电解原理的应用电解原理的应用1.电解饱和食盐水：（氯碱（氯碱工业）工业）食盐水中的离子：食盐水中的离子：H、Na、Cl、OH湿润的淀湿润的淀粉粉KI试纸试纸变蓝变蓝离子移动方向：离子移动方向： 移向阳极，移向阳极， 移向阴极移向阴极Cl、OHH、Na现象：现象：阴极有无色气体产生，阴极有无色气体产生，阴极端溶液变红阴极端溶液变红，阳极阳极产生的黄绿色气体能使淀粉产生的黄绿色气体能使淀粉KI溶液变蓝溶液变蓝。1.电解饱和食盐水：（氯碱（氯碱工业）工业）湿润的淀湿润的淀粉粉KI试纸试纸变蓝变蓝阳极反应：阳极反应：

2、2Cl2e=Cl2ClOH阳极离子放电顺序：阳极离子放电顺序：阴极反应：阴极反应： 2H2O2e=H22OHHNa阴极离子放电顺序：阴极离子放电顺序：总反应总反应化学方程式：化学方程式：2NaCl2H2O 2NaOHCl2H2电解电解2Cl2H2O H2Cl22OH电解电解电解饱和食盐水必须解决两个主要问题：1.避免Cl2接触NaOH溶液会反应，使产品不纯，反应方程式：Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O2.避免生成的Cl2和H2混合，原因： 遇火或强光会爆炸解决方法： 使用离子交换膜生产设备：阳离子交换膜电解槽生产设备：阳离子交换膜电解槽金属钛网金属钛网碳钢网碳钢网阴极阴极阳极

3、阳极阴极室阴极室阳极室阳极室Na+H+Cl-H2Cl2阳离子交换膜：阳离子交换膜：只允许阳离子通过只允许阳离子通过，将电解槽隔成阳极室和阴极室。，将电解槽隔成阳极室和阴极室。可可避免避免H2和和Cl2混合混合；也；也避免避免Cl2和和NaOH反应反应从而影响从而影响NaOH的产量。的产量。?粗盐的成分：粗盐的成分：这些杂质会与碱性物质反应生成沉淀，损坏离子交换膜。这些杂质会与碱性物质反应生成沉淀，损坏离子交换膜。精制食盐水精制食盐水除杂除杂过程过程阳极反应：阴极反应：总反应：生成次氯酸钠的反应：向电解后的溶液中加入酚酞的现象：向电解后的溶液中加入酚酞的现象：练习练习1.关于电解氯化钠水溶液关于

4、电解氯化钠水溶液(铁作阴极、石墨作阳极铁作阴极、石墨作阳极)，下列叙述正确的是下列叙述正确的是()A.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色B.若在阳极附近的溶液中滴入若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕黄色溶液，溶液呈棕黄色C.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性搅拌后溶液呈中性B练习2：分析下列电解池，写出电极反应式和总反应。CuCu石石墨墨石石墨墨【思考】【思考】 如果想在铁制品表面

5、镀上铜，该如何设计实验？2.电镀：电镀：应用电解原理，在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。目的：增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外观。例如： 通常条件下，锌、锡、铬、镍等金属比铁稳定，将这些金属镀在铁制品表面可以达到保护铁制品的目的。 在火箭插销的金属片上镀金，可以确保其具有良好的接触状态与导电性能。2.电镀：电镀：电极：电极：阳极：镀层金属阳极：镀层金属阴极：待镀金属制品（即镀件）阴极：待镀金属制品（即镀件）电镀液：电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液含有镀层金属离子的电解质溶液实际电镀时，为了得到均匀、光洁、致密的镀层，往往需要实际电镀时，为了得到均匀、光洁、致密的镀层，往往

6、需要在电镀液中加入各种助剂。在电镀液中加入各种助剂。【思考】【思考】 如果想在铁制品表面镀上锌，该如何设计实验？3.铜的电解精炼：铜的电解精炼：黄铜矿粗铜（含有锌、铁、镍、银、金、铂等微量杂质）如果用粗铜制电线会大大如果用粗铜制电线会大大降低其导电能力降低其导电能力3.铜的电解精炼：铜的电解精炼：【交流研讨】结合现象，思考：【交流研讨】结合现象，思考：1.阳极和阴极材料分别是？2.粗铜中的杂质金属如何除去？3.电解精炼后，CuSO4溶液有何变化？【知识支持】镍的金属活动性排在铁和锡之间。【小结】【小结】1.粗铜作阳极，纯铜作阴极。粗铜作阳极，纯铜作阴极。2.阳极放电的金属有锌、铁、镍和铜，而银

7、、金、铂等金属不放电形阳极放电的金属有锌、铁、镍和铜，而银、金、铂等金属不放电形成阳极泥，同时阴极只有成阳极泥，同时阴极只有Cu2+放电（优于放电（优于H+），所以能够将杂质除去。），所以能够将杂质除去。3.Cu2+的浓度有所下降。的浓度有所下降。3.铜的电解精炼：铜的电解精炼：CuSO4溶液阳极反应：阴极反应：阳极泥：【思考】【思考】铜的电解精炼与电镀铜对比铜的电解精炼与电镀铜对比电极材料（阴、阳极）：电极材料（阴、阳极）：电极反应式（阴、阳极）：电极反应式（阴、阳极）：电解质溶液浓度的变化：电解质溶液浓度的变化：铜的电解精炼铜的电解精炼电镀铜电镀铜练习2：金属镍有广泛的用途粗镍中含有少量F

8、e、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+），下列叙述正确的是（）A. 阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+2e-NiB. 电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu、Pt等杂质C. 电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2+和Zn2+D. 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等4. 电冶金金属冶炼： 使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。原理： Mn+ + ne- = M由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解法是冶炼金属的一种重要方法。对于冶炼Na、Ca、Mg、Al这样的活泼金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法。电解熔融电解质：电

9、解熔融电解质：阴极反应：阳极反应：总反应：加入冰晶石加入冰晶石Na3AlF6的作用？的作用？阳极石墨需要定期更换？阳极石墨需要定期更换？能否用电解熔融能否用电解熔融AlCl3?石石墨墨石石墨墨阴极A.锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B.铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子C.铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D.锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子3.在铁制品上镀一层一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是在铁制品上镀一层一定

10、厚度的锌层，以下方案设计正确的是()4.用铂电极电解用铂电极电解50 mL CuCl2与与CuSO4的混合溶液的混合溶液(浓度均为浓度均为2 molL1)，当阴极析出，当阴极析出9.6 g固体时，阳极产生标准状况下氧固体时，阳极产生标准状况下氧气气_L。0.565.6.如上图所示，通电后如上图所示，通电后A极上析出极上析出Ag，对该装置的有关叙述正，对该装置的有关叙述正确的是（确的是（ ） A.P是电源的正极是电源的正极B.F极上发生的反应为：极上发生的反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O2C.电解时，甲、乙、丙三池中，除电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参两极外，其余电极均参加了反应加了反应D.通电后，甲池的通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的减小，而乙、丙两池溶液的PH不变不变7.下图所示装置中，下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，都是惰性电极，通电一段时间后，b电极附近溶液呈红色。下列说法正确的是电极附近溶液呈红色。下列说法正确的是()A.X是负极，是负极，Y是正极是正极B.Pt是阴极，是阴极，Cu是阳极是阳极C.CuSO4溶液的溶液的pH逐渐减小逐渐减小D.CuSO4溶液的溶液的pH不变不变再再 见见