4.3.2电解原理的应用.pptx
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二、电解原理的应用
电解饱和食盐水反应原理
在U型管里装入饱和食盐水,用碳棒作阳极,铁棒作阴极。接通直流电源。
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?
有气泡产生,
有气泡产生,
使淀粉KI溶液变蓝
酚酞溶液变红
3、氯碱工业中要通过该装置获得H2 、Cl2、NaOH,
可行吗?有何问题需解决?
(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
Cl2
Cl2
Cl—
H2
H+
OH—
淡盐水
NaOH溶液
精制饱和NaCl溶液
H2O(含少量NaOH)
阳离子交换膜
阳极室
阴极室
应用一、氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
(1)设备:离子交换膜电解槽
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。
a、防止H2 、Cl2混合;
b、避免Cl2和NaOH反应生成 ,而影响产量。
(2)离子交换膜的作用:
提示:
第二个问题:精制食盐水
泥沙、Na+、 Cl-、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42-
Na+、 Cl-、 .Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-
Na+、 Cl-、 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、引入Ba2+
Na+、 Cl-、 Ca2+ 、 Ba2+ 、引入OH-
Na+、 Cl-、CO32-、OH-
Na+、 Cl-
沉降
除泥沙
略过量BaCl2 溶液
除SO42-
略过量Na2CO3 溶液
除Ca2+. Ba2+
略过量NaOH 溶液
除Fe3+ , Mg2+
适量HCl溶液
调节PH 除CO32- 、OH-
应用二、铜的电解精炼
一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质(Zn、Fe 、Ni、Ag、Au 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。
阳极:
Zn-2e- → Zn2+
Fe -2e- → Fe2+
Ni -2e-→ Ni2+
Cu(粗)-2e-→ Cu2+
Zn Fe Ni
CuAg Au
阴极: Cu2+ + 2e- → Cu(精)
阳极泥
问:电解完后,CuSO4溶液的浓度有何变化?
CuSO4溶液
阴极:纯铜
阳极:粗铜
总反应: Cu(粗)+ Cu2+ =Cu2+ + Cu(精)
⑴、概念: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。
⑵、电镀池形成条件
①、镀件作阴极
②、镀层金属作阳极
③、含镀层金属阳离子
的盐溶液作电解液
⑶、电镀的特点
电镀液的组成及酸碱性保持不变
应用三、电镀
范围:冶炼活泼金属钠、镁、铝等
1、制取金属钠
电解熔融状态的氯化钠。
通直流电后,
阳极:
2Cl - -2e- == Cl2↑
阴极:
2Na+ + 2e- == 2Na
总反应:
结论:电解法是冶炼金属的一种重要方 法,是最强有力的氧化还原的手段。
应用四、电冶金
电解熔融氯化钠制钠
应用五、金属的防护
2)金属腐蚀快慢的判断
①电解池的阳极原电池的负极 化学腐蚀
原电池的正极电解池的阴极
1)金属的防护方法
①改变金属内部结构
②覆盖保护层
③电化学保护法
外加电源的阴极保护法
牺牲负极的正极保护法
应用六:可充电电池
阴极:
正极:
放电:原电池
充电:电解池
负极:
阳极:
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