电解原理的应用1全解.ppt

第三节　电解池 电解原理的应用 复习：电解池的原理 电解池 得电子 发生 还原反应 失电子 发生 氧化反应 （1）NaCl溶液中,NaCl电离出 ，H2O电离出 。 通电后，在电场的作用下， 向阴极移动， 向阳极移动。 （2）在阳极，由于 容易失去电子，被氧化生成 。 阳极方程式： ; 在阴极，由于 容易得到电子被还原生成 ． 使H2O 电离向右移动，因此阴极 浓度增大PH 。 阴极方程式： 。 2Cl- - 2e- = Cl2 2H+ + 2e- = H2 Na+、Cl- H+、OH- Cl-、OH- Cl- Cl2 H+ H2 OH- 增大 Na+、H+ 电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气 总反应式： ; 总离子方程式: . (3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为： ___________ ，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？ 阴极附近的溶液无色变为红色 阳极:把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极 附近,产生气体可以使湿润KI淀粉试 纸变蓝色. 工业上利用这一反应，制取烧碱、氯气和氢气。 习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。 通电 2NaCl+2H2O === 2NaOH + Cl2↑ + H2 ↑ (2)避免生成物H2和Cl2混合, 因为: . (1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯, 反应方程式: . 第一个问题: Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O 混合遇火或遇强光爆炸 解决方法:使用离子交换膜 (1)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，把电 解槽隔成阴极室和阳极室。 (2)离子交换膜的作用： a. 防止Cl2和H2混合而引起爆炸 b. 避免Cl2与NaOH反应生成NaClO影响 NaOH的产量。 阳离子交换膜法 阳极： 钛网（涂有钛、钌等氧化物涂层） 阴极： 碳钢网（涂有镍涂层） 阳离子交换膜： 将电解槽隔成阴极室和阳极室。只允许阳离子(Na+)通过，不允许阴离子和气体分子通过。 ①避免Cl2与NaOH反应生成NaClO，影响NaOH的产量和纯度； ②生产成本显著降低。 优点： 电解原理的应用—2.电镀 （1） 定义： 利用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过程。 （2）目的： （4） 电镀的特点： （3）电镀材料的选择： 阴极——镀件 电镀液——含有镀层金属离子的溶液 阳极——镀层金属 使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。 1）阳极本身参加电极反应 2）电解质溶液的浓度保持不变 电解原理的应用—3.铜的电解精炼 阴极： Cu2++ 2e- = Cu 阳极： Cu - 2e- = Cu2+ 电解精练铜原理 粗铜板 纯铜板 硫酸铜溶液 电解精炼铜原理： ①粗铜的溶解与纯铜的生成： 阳极（粗铜）：Cu －2e- = Cu2+ 阴极（纯铜）： Cu2+ + 2e- = Cu ②比铜活泼的金属：Zn.Fe.Ni只溶解，不析出； ③比铜不活泼的金属：Au.Pt.不溶解，而以单质沉积形成阳极泥； ④电解质溶液中CuSO4的浓度变小； 4.电冶金（使用电解法冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属的方法） K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 电解法 还原法 加热法 电解原理的应用— 4.电冶金 （1）制取金属钠 电解熔融氯化钠 阳极： 2Cl - - 2e- = Cl2↑ 阴极： 2Na+ + 2e- = 2Na 总反应： 通电 2NaCl === 2Na + Cl2↑ （2）制取金属铝 电解熔融氧化铝 阳极： 6O2- - 12e- = 3O2↑ 阴极： 4Al3+ + 12e- = 4A