1、淘出优秀的你化学 选修4化学反应原理第三节电解池第2课时 电解原理的应用第 3 页电解原理的应用请写出用石墨作电极电解下列物质水溶液时两电极的电极反应请写出用石墨作电极电解下列物质水溶液时两电极的电极反应：CuCl2、Na2SO4、CuSO4、NaCl、明确溶液中存在哪些离子明确溶液中存在哪些离子判断阴阳两极附近离子判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序种类及离子放电顺序根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物CuCl2溶液溶液阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2 阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu总反应：总反应：CuCl2=Cl2+Cu电解电解温故知新第 4 页电解原
2、理的应用Na2SO4溶液溶液阳极：阳极：4OH-4e-=2H2O+O2 阴极：阴极：4H+4e-=2H2 总反应：总反应：2H2O=2H2+O2 电解电解CuSO4溶液溶液阳极：阳极：4OH-4e-=2H2O+O2 阴极：阴极：2Cu2+4e-=2Cu总反应：总反应：2CuSO4+2H2O =2Cu+O2+2H2SO4离子反应：离子反应：2Cu2+2H2O =2Cu+O2+4H+电解电解电解电解温故知新第 5 页电解原理的应用(2)生成物生成物H2和和Cl2混合有什么危险？混合有什么危险？(1)Cl2接触接触NaOH溶液会溶液会反应，反应方程式：反应，反应方程式：.Cl2+2 NaOH=NaC
3、l+NaClO+H2O混合遇火混合遇火或强光能反应或强光能反应使用离子交换膜将池分开使用离子交换膜将池分开阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2 阴极：阴极：2H+2e-=H2 总反应：总反应：2NaCl+2H2O=Cl2 +H2 +2NaOH离子反应：离子反应：2Cl-+2H2O=Cl2 +H2 +2OH-电解电解电解电解用惰性电极电解用惰性电极电解NaCl溶液溶液温故知新(3)如何不让生成物如何不让生成物H2和和Cl2混合混合第 6 页电解原理的应用电解电解原理原理阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极阴极：2H+2e-=H2总反应：总反应：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2电解电
4、解1.电解电解饱和食盐饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气水制烧碱、氯气和氢气+-精制精制饱和食盐水饱和食盐水水水(含少量含少量NaOH)Cl2 H2NaOH溶液溶液淡盐水淡盐水Na+AB交流总结第 7 页电解原理的应用(1)生产设备名称：阳离子交换膜电解槽生产设备名称：阳离子交换膜电解槽 阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽电解槽隔成阴极室和阳极隔成阴极室和阳极室室(2)离子交换膜的作用：离子交换膜的作用：a、防止、防止Cl2和和H2混合而引起爆炸混合而引起爆炸 b、避免、避免Cl2与与NaOH反应生成反应生成NaClO影响影响NaOH的产量。的产量。交流总结第
5、 8 页电解原理的应用阳极：阳极：Fe=Fe 2+2e-阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu阳极阳极阴极阴极Cu Cl2溶液溶液FeCu电解电解氯化铜溶液，电极反应有何变化？电极反应式怎么写？氯化铜溶液，电极反应有何变化？电极反应式怎么写？阳极：阳极：阴极：阴极：Cu=Cu2+2e-Cu2+2e-=Cu阳极阳极阴极阴极问题导学第 9 页电解原理的应用2.电镀电镀视频导学第 10 页电解原理的应用2.电镀电镀定义定义利用利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的属或是合金的过程过程目的目的特点特点电镀电镀材料的材料的选择选择阴极阴极镀件镀件电镀液
6、电镀液含有镀层金属离子的溶液含有镀层金属离子的溶液阳极阳极镀层金属镀层金属使使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度硬度阳极阳极本身参加本身参加电极反应；电极反应；电解质溶液电解质溶液的浓度保持不变的浓度保持不变交流总结第 11 页电解原理的应用电镀摆件及电镀金杯电镀摆件及电镀金杯电镀车间电镀车间生活解读第 12 页电解原理的应用3.电解精炼电解精炼视频导学第 13 页电解原理的应用交流总结3.电解精炼电解精炼电解精炼铜后电解精炼铜后CuSO4溶液的浓度略有减小溶液的浓度略有减小 阳极：阳极：Zn2eZn2+Fe-2e-=Fe2+Ni2eNi2+Cu2eC
7、u2+Ag、Au阴极：阴极：Cu2+2eCu阳极：粗铜阳极：粗铜 (Zn、Fe、Ni、Cu、Ag、Au等等)阴极：纯铜阴极：纯铜电解液：电解液：CuSO4溶液（或溶液（或CuCl2）第 14 页电解原理的应用铜精炼阳极炉车间铜精炼阳极炉车间镍铁精炼炉镍铁精炼炉第 15 页电解原理的应用电解电解2NaCl(熔融熔融)=2Na+Cl2MgCl2(熔融熔融)=Mg+Cl2电解电解2Al2O3(熔融熔融)=4Al+3O2电解电解冰晶石冰晶石4.电冶金：电冶金：电解法电解法冶炼活泼金属冶炼活泼金属 K Al金属金属Na交流总结第 16 页电解原理的应用1、工业上采用、工业上采用Fe、C为电极电解为电极电
8、解K2MnO4溶液制溶液制KMnO4。电解时。电解时应以应以 作阴极，电解过程中阴极附近溶液作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH将会将会 ，阳极反应式为阳极反应式为 ，总电解反应式为，总电解反应式为 。Fe增大增大MnO42-MnO4-+e-2K2MnO4+2H2O =2KMnO4+2KOH+H2通电通电2.电解制备重要物质电解制备重要物质课堂巩固第 17 页电解原理的应用2、电解电解装置如图，电解槽内装有装置如图，电解槽内装有KI及及淀粉淀粉溶液，中间用阴离子交溶液，中间用阴离子交换膜换膜隔开隔开。在在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间
9、后，蓝色逐渐变后，蓝色逐渐变浅浅。已知已知：3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，下列下列说法正确的是（说法正确的是（）A.右侧右侧发生的电极方程式：发生的电极方程式：O2+4e-+2H2O=4OH-B.电解槽电解槽内发生反应的总化学方程式内发生反应的总化学方程式是：是：KI+3H2O=KIO3+3H2 C.电解电解结束后，右侧溶液中不可能含有结束后，右侧溶液中不可能含有IO3-D.如果如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内反应的总化用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内反应的总化学方程式学方程式不变不变B课堂巩固第 18 页电解原理的应用3、金属、金属镍有广泛的用途。粗镍中含
10、有少量镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（）（已知氧已知氧化性：化性：Fe2+Ni2+Cu2+）A.阳极阳极发生还原反应，其电极反应式发生还原反应，其电极反应式：Ni2+2e=Ni B.电解电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等增加相等 C.电解电解后，溶液中存在的金属阳离子只有后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和和Zn2+D.电解电解后，电解槽底部的阳极泥中只有后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和和PtD课堂巩固第 19 页电解原
11、理的应用课堂总结1.电解电解饱和食盐饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气水制烧碱、氯气和氢气4.电冶金：电冶金：电解法电解法冶炼活泼金属冶炼活泼金属 K Al2.电镀金属电镀金属3.电解精炼电解精炼5.其它应用：制备高锰酸钾等含氧酸盐、除去污水中重其它应用：制备高锰酸钾等含氧酸盐、除去污水中重金属离子等金属离子等第 20 页电解原理的应用精精制制食盐水食盐水某粗盐主要成分为氯化钠，杂质为不溶性泥沙和可溶性的某粗盐主要成分为氯化钠，杂质为不溶性泥沙和可溶性的MgCl2、CaCl2和和Na2SO4，以该粗盐为原料，通过如下几个实验步骤，可制以该粗盐为原料，通过如下几个实验步骤，可制得纯净的食盐水得纯净的食
12、盐水：加入稍过量的加入稍过量的Na2CO3溶液；加入稍过量的溶液；加入稍过量的NaOH溶液；加入稍过量的溶液；加入稍过量的BaCl2溶液；滴入稀盐酸至无气泡产溶液；滴入稀盐酸至无气泡产生；生；过滤。过滤。（1）正确的操作顺序）正确的操作顺序是是_（2）第步操作中得到沉淀的成分有：泥沙）第步操作中得到沉淀的成分有：泥沙、_或或或或BaSO4、Mg（OH）2、CaCO3及及BaCO3温故知新第 21 页电解原理的应用课堂巩固阴极：阴极：Ag+e-Ag阳极：阳极：2Cl-Cl2+2e-4、通电、通电5min后，电极后，电极5质量增加质量增加2.16g，请回答，请回答：(1)a 为为 极极 C池池 池
13、池电极电极2反应：反应：电极电极5反应：反应：(2)若若B槽中共收集到槽中共收集到224mL气体气体(标况标况)，且溶液体积为且溶液体积为200mL(设设电电解过程中溶液体积解过程中溶液体积不变不变)，则通电前溶液中的则通电前溶液中的Cu2+物质物质的量浓度的量浓度为为 。(3)若若A池溶液体积为池溶液体积为200mL，且电解过程中溶液体积不变，则电解，且电解过程中溶液体积不变，则电解后，溶液后，溶液pH为为 。负负 电解电解 0.025molL-1 13第 22 页电解原理的应用课堂巩固5、某、某学生设计了一个学生设计了一个“黑笔写红字黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上铅笔在滤纸上写字会写字会出现红色字迹出现红色字迹。则则下列下列叙述正确的是叙述正确的是()铂片铂片 滤纸滤纸 铅笔铅笔祝祝你成功你成功ab直流电源直流电源A.铅笔铅笔端作阳极，发生还原反应端作阳极，发生还原反应 B.铂铂片端作阴极，发生氧化反应片端作阴极，发生氧化反应C.铅笔铅笔端有少量的氯气产生端有少量的氯气产生 D.a点是负极，点是负极，b点是正极点是正极D
