第2課時電解原理的應用第二節電解池第四章化學反應與電能1.概念：用電解飽和食鹽水的方法來制取燒堿、氯氣和氫氣，并以它們為原料生產一系列化工產品的工業，稱為

氯堿工業。2.現象：陰極：陽極：有氣泡產生，滴加酚酞溶液變紅產生使濕潤淀粉－KI溶液變藍的氣體濕潤的淀粉—KI試紙變藍3.原理：陰極：陽極：總反應：2Cl--2e-=Cl2↑2H2O+2e-

=H2↑+2OH-2Cl-+2H2O===2OH-+H2↑+Cl2↑電解2H2O+2NaCl===

H2↑

+Cl2↑

+2NaOH電解一、氯堿工業電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題：1.避免Cl2接觸NaOH溶液會反應，使產品不純，反應方程式：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2.避免生成的Cl2和H2混合，原因：遇火或強光會爆炸解決方法：使用離子交換膜生產設備：陽離子交換膜電解槽金屬鈦網碳鋼網陰極陽極陰極室陽極室Na+H+Cl-H2Cl2陽離子交換膜：只允許陽離子通過，將電解槽隔成陽極室和陰極室。①可避免H2和Cl2混合

②也避免Cl2和NaOH反應從而影響NaOH的產量。?氯堿工業:離子交換膜法制燒堿電解飽和食鹽水液堿濕氫氣濕氯氣NaOH含氯漂白劑Cl2H2HCl有機合成造紙玻璃肥皂紡織印染有機合成氯化物合成農藥鹽酸有機合成金屬冶煉圖4－1氯堿工業產品及其應用【練1】關于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是（

）A、電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉B、若在陽極附近的溶液中滴入KI試液，溶液呈棕色C、若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色D、電解一段時間后，將全部電解液轉移到燒杯中，充分攪拌后溶液呈中性B1、概念2、目的使金屬增強抗腐蝕能力，增加美觀和表面硬度。電鍍是應用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法。二、電鍍陽極材料：

；陰極材料：_____________；

電鍍液：用含有

的溶液作電鍍液。3、電鍍池的構成鍍層金屬待鍍金屬制品鍍層金屬的電解質4、電鍍特點陽極：不斷溶解陰極：覆蓋紅色物質總反應：（電鍍銅）Cu—2e-=Cu2+Cu2++2e-=Cu②電鍍液的濃度保持不變①陽極本身參加電極反應一般是在空氣或溶液中不易起變化的金屬（Cr、Ni、Ag、）和合金Cu+Cu2+=Cu2++Cu鍍層陽極待鍍陰，鍍層離子溶液跟。我與電解共原理，濃度不變要記真。1.a、b哪一極為正極？2.若要給鐵叉鍍鋅，a端電極選用什么材料？選擇何種溶液？思考:e-鍍件作陰極，所以b為負極，a為正極。鋅是鍍層金屬，則a端電極應選用純鋅作電極材料；選擇可溶性鋅鹽作電鍍液。【練2】欲在金屬表面鍍銀,應把鍍件掛在電鍍池的陰極。下列各組中,選用的陽極金屬和電鍍液均正確的是(

)A.

Ag和AgCl溶液

B.

Fe和Ag2SO4溶液C.

Ag和AgNO3溶液

D.

Pt和Ag2SO4溶液【練3】下列有關鍍鋅鋼管（鋅鹽溶液作電解質溶液）的說法正確的是（

）A．電鍍時，鋼管作陽極，鋅棒作陰極B．鋼管鍍鋅過程中，陰陽兩極的質量變化一定不相等C．鍍鋅的目的是在鋼管表面形成Fe—Zn合金，增強鋼管的耐腐蝕能力D．鋼管鍍鋅過程中，陰極的電極反應式為Zn2++2e-=ZnCD【練4】在銅片上鍍銀時，下列敘述中正確的是()①將銅片接在電源的正極②將銀片接在電源的正極③在銅片上發生的反應是Ag＋＋e－=Ag④在銀片上發生的反應是4OH－－4e－=O2↑＋2H2O

⑤可用CuSO4溶液作電解質溶液⑥可用AgNO3溶液作電解質溶液A．①③⑥B．②③⑥C．①④⑤ D．②③④⑥B三、電解精煉銅

黃銅礦粗銅（含有鋅、鐵、鎳、銀、金、鉑等微量雜質）。如果用粗銅制電線會大大降低其導電能力粗銅常用電解的方法進行精煉。陽極材料陰極材料陽極反應

“陽極泥”

陰極反應溶液變化Zn－2e-===Zn2＋

Fe－2e-===Fe2＋

Ni－2e-===Ni2+

Cu－2e－===Cu2＋Cu2++2e-===Cu（Cu2+氧化性最強且濃度最大）Ag、Au等金屬雜質失電子能力弱，會以單質形式沉積，形成“陽極泥”。①電解質溶液的Cu2+濃度_______，CuSO4溶液需定期補充②引入了Zn2+、Fe2+、Ni2+等雜質，需定時除去減小三、電解精煉銅

粗銅（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）純銅以陽離子形式留于溶液中

思考：1.用電解的方法能精煉銅，同理也可以精煉鎂、鋁嗎？2.粗銅中含有鋅、鐵、鎳、銀等金屬雜質，在精煉銅的過程中，雜質金屬為什么不在陰極析出？精煉銅的過程中溶液中Cu2+的濃度是否變化？不能；Mg2+、Al3+氧化性弱于H+，所以電解MgSO4、Al2(SO4)3,得不到相應的金屬單質。因為Cu2+氧化性大于Fe2+、Zn2+、Ni2+，故在陰極Cu2+得電子→Cu；減小【練5】下列關于銅電極的敘述不正確的是（

）A.銅鋅原電池中銅是正極B.用電解法精煉粗銅時粗銅作陽極C.在鍍件上電鍍銅時，用金屬銅作陽極D.電解稀硫酸制H2、O2時銅作陽極D【練6】以硫酸銅溶液做電解液，對含有雜質Fe、Zn、Ag的粗銅進行電解精煉，下列敘述正確的是（

）A.粗銅與直流電源負極相連B.粗銅電解精煉過程中，硫酸銅溶液的濃度不變C.電路中毎通過3.01×1023個電子，得到精銅質量為16gD.雜質Ag以Ag2SO4的形式沉入電解槽形成陽極泥C電解池、電解精煉池、電鍍池的比較電解池電解精煉池電鍍池將電能轉變成化學能的裝置。應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置。①兩電極接直流電源②電極插人電解質溶液③形成閉合回路①鍍層金屬接正極，待鍍金屬接負極②電鍍液須含有鍍層金屬的離子陽極：電源正極相連陰極：電源負極相連陽極：鍍層金屬；陰極：鍍件陽極：氧化反應陰極：還原反應陽極：氧化反應陰極：還原反應應用電解原理將不純的金屬提純的裝置。①不純金屬接正極，純金屬接負極②電解質溶液含待提純金屬的離子陽極：不純金屬；陰極：純金屬陽極：氧化反應陰極：還原反應定義形成條件電極名稱電極反應四、電冶金

1、金屬冶煉的本質：2、電冶金：使礦石中的金屬離子獲得電子，從它們的化合物中還原出來。通式:Mn++ne-=M電解是最強的氧化還原手段，適用于一些活潑金屬單質的制取，像鈉、鈣、鎂、鋁等活潑金屬。對于這些金屬，電解幾乎是唯一可行的工業方法。（1）電解熔融的氯化鈉：（制取金屬鈉）陽極：2Cl-

－2e-=Cl2↑陰極：2Na++2e-=2Na總反應：熔融NaCl陰極陽極e-e-Na+Cl-2NaCl(熔融)

===2Na+Cl2↑電解(2)電解熔融的氯化鎂：(制取金屬鎂)陽極：陰極：2Cl-

－2e-=Cl2↑Mg2++2e-=MgMgCl2(熔融)

===Mg+Cl2

↑電解（3)電解熔融的氧化鋁：(制取金屬鋁)陽極：陰極：6O2-

－12e-=3O2↑4Al3++12e-=4Al2Al2O3(熔融)

===4Al+3O2

↑電解冰晶石【思考】工業制取鎂，用的氯化鎂而不用氧化鎂？制取鋁時，用的是氧化鋁而不用氯化鋁？原因：因為氧化鎂的熔點比氯化鎂高很多，浪費了能量；氯化鋁是共價化合物，共價化合物為分子晶體，不能電解而氧化鋁是離子化合物，可電解。【練7】右圖為陽離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖。下列說法正確的是（

）A．從E口逸出的氣體是Cl2B．每生成22.4LCl2，同時產生2molNaOHC．從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強導電性D．粗鹽水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－等離子，精制時先加Na2CO3溶液C【練8】如圖所示,甲、乙為相互串聯的兩個電解池。(1)甲池若為用電解原理精煉銅的裝置,則a電極名稱為

極,電極材料是_____,電極反應式為

,電解質溶液可以是

。(2)乙池中鐵極電極反應式為________________。(3)若將乙池中的石墨電極改為銀電極，則乙池為

裝置，通電一段時間后，溶液的濃度

。AgNO3溶液電解的有關計算【練1】將兩支惰性電極插入CuSO4溶液中,通電電解,當有1×10-3mol的OH﹣放電時,溶液顯淺藍色,則下列敘述正確的是(

)

A.

陽極上析出11.2mLO2(狀況)

B.

陰極上析出32mgCu

C.

陰極上析出11.2mLH2(狀況)

D.

陽極和陰極質量都無變化B【練2】近年來,加“碘”食鹽中添加較多的是碘酸鉀(KIO3),碘酸鉀在工業上可用電解法制取。以石墨和不銹鋼為電極材料,以KI溶液為電解液,在一定條件下進行電解,反應的化學方程式為KI+3H2O===KIO3+3H2↑。下列有關說法不正確的是（

）A.

轉移3mol電子,理論上可制得107gKIO3B.

電解時,石墨作陽極,不銹鋼作陰極C.

陽極的電極反應式為

I-

+

3H2O-6e-=IO3-+6H＋D.

電解過程中，電解液的pH減小通電D電解原理應用電解飽和食鹽水（惰性電極）

陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H2O+2e-=2OH-+H2↑

總反應：2NaCl

+2H2O2NaOH

+