电解原理及其应用详解.ppt

类型 实例 电解对象 电解质 浓度 pH 电解质溶液复原需加入的物质 电解 水型 H2SO4 NaOH Na2SO4 电解电解质型 HCl CuCl2 放O2 生酸型 CuSO4 放H2 生碱型 NaCl H2O H2O H2O 增大 增大 增大 减小 增大 不变 H2O H2O H2O 电解质 电解质 电解质和水 电解质和水 减小 减小 生成新电解质---酸 生成新电解质---碱 增大 减小 增大 氯化氢 氯化铜 氧化铜 氯化氢 (1).电解时，只生成H2而不生成O2，则溶液的pH 。 (2).电解时，只生成O2而不生成H2，则溶液的pH 。 (3).电解时，既生成H2又生成O2，则实际为电解水。 ①.若为酸性 pH ， ②.若碱性溶液，则溶液的pH ， ③.若为中性，则pH 。 增大 减小 减小 增大 不变 电解过程中溶液pH的变化规律 考考你: 1、(2008·东北育才理综模拟)以惰性电极电解CuSO4溶液。一段时间后取出电极，加入9.8g Cu(OH)2后溶液与电解前相同，则电解时电路中流过的电子为(　 　) A.0.1mol　　　　 B.0.2mol C.0.3mol D.0.4mol D 2、在500mL 1.0mol·L－1的CuSO4溶液中，阳极为100g Cu片，阴极为100g Zn片，通电一段时间后，立即取出电极，测得Zn片质量变为106.4g，此时剩余溶液中CuSO4的物质的量浓度为(　 　) A.0.25mol·L－1　　　 B.0.8mol·L－1 C.1.0mol·L－1 D.1.2mol·L－1 C 返回 电解原理的应用 1.氯碱工业 2.铜的电解精炼 3.电镀 4.电冶金 三、电解原理应用 现象： 实验装置 1.氯碱工业 有气泡产生，能 使湿润的淀粉 －KI溶液变蓝 有气泡产生，滴 加酚酞溶液变红 2Cl- — 2e- =Cl2↑ 2H2O + 2e- = H2↑+2OH- 电解 2NaCl+2H2O ====2NaOH+H2↑+Cl2↑ 阳极： 阴极： 总式： 阳极： 阴极： 实验装置 － + Cl2 Cl2 Cl— H2 Na+ 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 金属钛网 阴 极 碳钢网 阳极室 阴极室 (1)、生产设备名称： 阴极： 阳极： 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 ，而影响氢氧化钠的纯度。 氯碱工业: 离子交换膜法制烧碱 碳钢 钛 食盐水的精制: 粗盐 泥沙 Ca2+、Mg2+、Fe3+ SO42－等杂质 ①、混入产品，导致产品不纯 ②、生成Mg(OH)2、 Fe(OH)3等沉淀，堵塞离子交换膜孔。 如何除去粗盐水中的杂质？ 试剂：BaCl2 溶液、Na2CO3 溶液、NaOH 溶液、HCl 溶液 粗盐水 NaOH BaCl2 Na2CO3 过滤 适量HCl 除Mg2+、Fe3+ 除SO42- 除Ca2+及过量Ba2+ 滤去泥沙及沉淀 除过量的OH－、CO32－ 阳离子交换树脂 精盐水 少量Ca2+、Mg2+ 1.Na2CO3必须在BaCl2之后 2.加入盐酸在过滤之后 2.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) 阳极： Zn — 2e- == Zn2+ Fe — 2e- == Fe2+ Ni — 2e- == Ni2+ Cu — 2e- == Cu2+ Zn Fe Ni CuAg Au 阴极: Cu2+ + 2e- == Cu 阳极泥 纯铜 粗铜 CuSO4溶液 ——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。 待镀金属 镀层金属 易溶性待镀金属的盐溶液 3.电镀原理： Fe Cu CuSO4溶液 金属冶炼：Mn＋＋ne－ === M. (1)、电解熔融的氯化钠冶炼金属钠： ①.阳极反应： . ②.阴极反应： . ③.总反应：