第四章第三节第二学时终稿.pptx
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二、电解原理的应用
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电解饱和食盐水反应原理
思考:
(1)电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液,会有什么现象?
(2)怎样初步检验两极产物的生成?
(3)结合教材,分析产生这种现象的原因。
在U型管里装入饱和食盐水,用一根碳棒作阳极,一根铁棒作阴极。接通直流电源
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1.电解食盐水
现象:
阳极:有气泡产生,使湿润的淀粉-KI溶液变蓝
阴极:有气泡产生,滴加酚酞溶液变红
阳极:2Cl--2e- =Cl2↑
阴极:2H++2e- =H2↑
总式:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑
(条件:通电)
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(1)生产设备名称:离子交换膜电解槽
阴极:碳钢 阳极:钛
阳离子交换膜:只允许阳离子通过(Cl-、OH-离子和气体不能通过),把电解槽隔成阴极室和阳极室。
(2)离子交换膜的作用:
a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸;
b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ,而影响氢氧化钠的产量。
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
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Cl2
Cl2
Cl—
H2
H+
OH—
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O(含少量NaOH)
离子交换膜
阳极室
阴极室
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粗盐的成份:
泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质,会与碱性物质反应产生沉淀,损坏离子交换膜
精制食盐水
杂质的除去过程:
粗盐水
含少量Ca2+.Mg2+
精制盐水
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2. 电镀
电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程,它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更加美观耐用,增强防锈抗腐能力。例如,钢铁是人们最常用的金属,但钢铁有个致命的缺点,就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属,如锌、铜、铬、镍等。
电镀:电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程,
①电极:
阳极——镀层金属
阴极——待镀金属制品
②电镀液:含有镀层金属离子的电解质溶液。
溶液中CuSO4的浓度理论上保持不变
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3.铜的电解精炼
一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质(如锌、铁、镍、银、金等),这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求,如果用以制电线,就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。
粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等)
纯铜
粗铜
阳极:
Zn→ Zn2++2e-
Fe → Fe2++2e-
Ni → Ni2++2e-
Cu→ Cu2++2e-
Zn Fe Ni
CuAg Au
阴极: Cu2+ + 2e- → Cu
阳极泥
问:电解完后,CuSO4溶液的浓度有何变化?
CuSO4溶液
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阳极:6O2--12 e- =3O2↑
阴极:4Al3+ + 12e- =4Al
4.冶炼铝
原理:
助熔剂:冰晶石(Na3AlF6 六氟合铝酸钠)
阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充
思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3?
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冶炼铝设备图
烟罩
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电解池、电解精炼池、电镀池的比较
电解池
电解精炼池
电镀池
定义
形成
条件
电极
名称
电极
反应
将电能转变成化学能的装置。
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。
①两电极接直流电源
②电极插人电解质溶液
③形成闭合回路
①镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极
②电镀液须含有镀层金属的离子
阳极:电源正极相连
阴极:电源负极相连
阳极:镀层金属;
阴极:镀件
阳极:氧化反应
阴极:还原反应
阳极:氧化反应
阴极:还原反应
应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。
①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极
②电解质溶液须待提纯金属的离子
阳极:不纯金属;
阴极:纯金属
阳极:氧化反应
阴极:还原反应
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金属性强弱的判断
已知①M+N2+=M2++N ②Pt极电解相同浓度P和M的硫酸盐,阴极先析出M ③N与E有导线相连放入E的硫酸盐溶液,电极反应:E2++2e-=E,N-2e-=N2+,则四种金属活泼性由强到弱为
答案:PMNE
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电解计算——电子守恒法
例一 : 铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.
解析:阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极 Cu2++2e- =Cu↓ 2H++2e- =H2↑
阳极转移电子的物
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