1、 电解原理的应用专题专题1 1 化学反应与能量变化化学反应与能量变化第二单元第二单元 化学能与电能的转化化学能与电能的转化巩固旧知巩固旧知电极反应式：阳极：电极反应式：阳极： 阴极：阴极： 总反应方程式：总反应方程式： 2 H2O 2e=H2 +2OH-2Cl2e=Cl22H2O +2NaCl 2NaOH+Cl2+ H2NaCl溶液溶液思考：工业电解饱和食盐水存在什么隐患？思考：工业电解饱和食盐水存在什么隐患？(2)(2)避免生成物避免生成物H H2 2和和ClCl2 2混混合，合，混合后遇火或遇强光爆炸混合后遇火或遇强光爆炸. .(1)(1)避免避免ClCl2 2接触接触NaOHNaOH溶液
2、会反应溶液会反应, ,使产品不使产品不纯。纯。反反应方程式应方程式: : . .Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O解决方法解决方法:使用离子交换膜使用离子交换膜电解饱和食盐水必须解决两个主要问题电解饱和食盐水必须解决两个主要问题: :一、氯碱工业一、氯碱工业NaCl溶液溶液2Cl2e=Cl22 H2O 2e=H2 +2OH-如果得到产物如果得到产物NaOH,阴极侧生成阴极侧生成OH-，还需要，还需要Na+移向阴极，而移向阴极，而我们要避免我们要避免OH-移向阳极与产物移向阳极与产物Cl2反应，所以应选择反应，所以应选择阳离子交换阳离子交换膜膜。+Cl2ClH2Na+
3、H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）阳离子交换膜阳离子交换膜 阳阳 极极阴阴 极极阳阳极极室室阴阴极极室室阳阳离子交换膜电解槽离子交换膜电解槽电解饱和食盐水的原理示意图电解饱和食盐水的原理示意图学以致用学以致用B二、电镀二、电镀概概念念： 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。合金的过程。电电镀的目的镀的目的: :增强金属抗腐蚀能力增强金属抗腐蚀能力, ,增加美观和硬度。增加美观和硬度。7思考：思考：如果想在铁制品上镀上铜，该如何设计实验？如果想在铁制品上镀上铜，该如何
4、设计实验？81.铁制品应该在哪一极？铁制品应该在哪一极？2.电解质溶液中应该含有什么离子？电解质溶液中应该含有什么离子？3.另一极应该用什么材料做电极？另一极应该用什么材料做电极？阴极阴极铜离子铜离子纯铜做电极纯铜做电极阳极：阳极：阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e- -CuCuCu-2eCu-2e- -=Cu=Cu2+2+电解一段时间后溶液中硫酸铜浓度怎样变化？电解一段时间后溶液中硫酸铜浓度怎样变化？硫酸铜浓度不变硫酸铜浓度不变(3(3) )电电镀池结构镀池结构+镀镀件件镀层金属镀层金属含含镀层金属离子镀层金属离子的盐溶液的盐溶液阴极阴极- -待镀金属待镀金属阳极阳极- -镀层金属镀层金
5、属电解液电解液- -含含镀层金镀层金属阳属阳离子离子的的盐溶液盐溶液(4(4) )电电镀的特点镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变电镀液的组成及酸碱性保持不变9三、铜的电解精炼三、铜的电解精炼粗粗铜所含的杂质铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等等CuSO4溶液溶液粗粗铜的精炼铜的精炼阳极阳极-粗铜粗铜阴极阴极-纯铜纯铜电解液电解液- CuSO4溶液溶液10 Zn 2eZn2+ Fe2eFe2+ Ni 2eNi2+ Cu2eCu2+ 阳极：阳极：Au、Ag-阳极泥阳极泥阴极阴极： Cu2+ +2eCu思考：精炼铜时，电解液中的思考：精炼铜时，电解液中的Cu2浓度是否会发生改变？浓度是否会发
6、生改变？Cu2浓度会下降浓度会下降 用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度很高，可以达到用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度很高，可以达到99.95%99.95%99.98%99.98%。 电电解精炼池、电镀池的比较解精炼池、电镀池的比较电解精炼池电解精炼池电镀池电镀池定义定义形成形成条件条件电极电极名称名称应用电解原理在某些金属表应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。面镀上一层其它金属的装置。镀层金属接电源正镀层金属接电源正极，待极，待镀金镀金属接电源负极属接电源负极电镀液须含有镀层金属的离子电镀液须含有镀层金属的离子阳极：镀层金属；阳极：镀层金属；阴极：镀件阴极：镀件
7、应用电解原理将不纯的金属应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。提纯的装置。不纯金属接电源正极纯的金不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极属接电源负极电解质溶液须待提纯金属的电解质溶液须待提纯金属的离子离子阳极：不纯金属；阳极：不纯金属；阴极：纯金属阴极：纯金属四、四、电冶金电冶金（冶炼活泼金属钠、钾、钙、镁、铝等冶炼活泼金属钠、钾、钙、镁、铝等）1.制制取金属钠取金属钠电解熔融状态的氯化钠。电解熔融状态的氯化钠。阳极：阳极：2Cl - 2e- = Cl2阴极：阴极：2Na+ + 2e- = 2Na总反应：总反应：2NaCl(熔融熔融) 2Na + Cl2 通电 132.2.制制取金属取金属AlAl
8、电解熔融状态的电解熔融状态的氧化铝氧化铝。阳极：阳极： 6O 2- 12e- = 3 O2阴极：阴极：4Al3+ + 12e- = 4Al总反应：总反应：2Al2O3(熔融熔融) 4Al + 3O2 通电 助熔剂：助熔剂：冰晶石（冰晶石（NaNa3 3AlFAlF6 6 六氟合铝酸钠）六氟合铝酸钠）阳极材料阳极材料( (碳碳) )和熔融氧化铝需要定期补充和熔融氧化铝需要定期补充14冶炼铝设备图阳极阳极C电解质电解质烟罩烟罩熔融熔融态铝态铝钢壳钢壳钢导电棒钢导电棒阴极阴极C耐火耐火材料材料阴极阴极阳极阳极阴极阴极阳极阳极负负极极正正极极负极负极正极正极Ag+e-=Ag 0.025 2H2O-4e-4H+O2 140Cu2+2e-=Cu0.00125电极电极 A B C D产物产物 Ag O2 Cu Cl2物质的量之物质的量之比比4 1 2 2xmolx/2molx/4mol四、电解的相关计算四、电解的相关计算单击此处添加副标题内容谢谢观看
