1.2.4--电解原理的应用

化学·选修4《化学反应原理》1.2.4电解原理的应用第2页电解原理的应用请写出用石墨作电极电解下列物质水溶液时两电极的电极反应：CuCl2、Na2SO4、CuSO4、NaCl、分析溶液中存在哪些离子判断阳极活性及离子放电顺序先写电极反应式后合并为电解方程式CuCl2溶液阳极：2Cl--2e-=Cl2阴极：Cu2++2e-=Cu总反应：CuCl2==Cl2+Cu电解第3页电解原理的应用请写出用石墨作电极电解下列物质水溶液时两电极的电极反应：CuCl2、Na2SO4、CuSO4、NaCl、分析溶液中存在哪些离子判断阳极活性及离子放电顺序先写电极反应式后合并为电解方程式Na2SO4溶液阳极：4OH--4e-=2H2O+O2阴极：4H++4e-=2H2总反应：2H2O==2H2+O2电解第4页电解原理的应用请写出用石墨作电极电解下列物质水溶液时两电极的电极反应：CuCl2、Na2SO4、CuSO4、NaCl、分析溶液中存在哪些离子判断阳极活性及离子放电顺序先写电极反应式后合并为电解方程式CuSO4溶液阳极：4OH--4e-=2H2O+O2阴极：2Cu2++4e-=2Cu总反应：2CuSO4+2H2O==2Cu+O2+2H2SO4离子反应：2Cu2++2H2O==2Cu+O2+4H+电解电解第5页电解原理的应用(2)生成物H2和Cl2混合有什么危险?(1)Cl2接触NaOH溶液会反应，反应方程式：.Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或强光能反应使用离子交换膜将池分开阳极：2Cl--2e-=Cl2阴极：2H++2e-=H2总反应：2NaCl+2H2O==Cl2+H2+2NaOH离子反应：2Cl-+2H2O==Cl2+H2+2OH-电解电解用惰性电极电解NaCl溶液(3)如何不让生成物H2和Cl2混合?第6页电解原理的应用电解原理阳极：2Cl--2e-=Cl2↑阴极：2H++2e-=H2↑总反应：2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑电解1.电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气+-精制饱和食盐水水(含少量NaOH)Cl2H2NaOH溶液淡盐水Na+AB第7页电解原理的应用(1)生产设备名称：阳离子交换膜电解槽a、防止Cl2和H2混合而引起爆炸b、避免Cl2与NaOH反应生成NaClO而影响NaOH的产量。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1.电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气(2)离子交换膜的作用：第8页电解原理的应用阳极：Fe=Fe2++2e-阴极：Cu2++2e-=Cu阳极阴极CuCl2溶液FeCu电解氯化铜溶液，电极反应有何变化?电极反应式怎么写?阳极：阴极：Cu=Cu2++2e-Cu2++2e-=Cu阳极阴极在金属铁表面镀上了一层金属铜第9页电解原理的应用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目的特点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阳极本身参加电极反应；电解质溶液的浓度保持不变2.电镀第10页电解原理的应用2.电镀如何在餐具上镀上一层光亮的金属银呢？第11页电解原理的应用电镀摆件及电镀金杯电镀车间2.电镀第12页电解原理的应用电解精炼铜后CuSO4溶液的浓度略有减小Zn－2e－＝Zn2+阳极：粗铜(Zn、Fe、Ni、Cu、Ag、Au等)阴极：纯铜电解液：CuSO4溶液3.电解精炼阳极：阴极：Fe-2e-=Fe2+Ni－2e－＝Ni2+Cu－2e－＝Cu2+Ag、AuCu2+＋2e－＝Cu第13页电解原理的应用铜精炼阳极炉车间镍铁精炼炉3.电解精炼第14页电解原理的应用电解2NaCl(熔融)==2Na+Cl2↑MgCl2(熔融)==Mg+Cl2↑电解2Al2O3(熔融)===4Al+3O2↑电解冰晶石4.电冶金：金属Na电解法冶炼活泼金属K~~Al第15页电解原理的应用工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4。电解时应以作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH将会，阳极反应式为，总电解反应式为。Fe增大MnO42-→MnO4-+e-2K2MnO4+2H2O===2KMnO4+2KOH+H2↑通电5.电解制备重要物质第16页电解原理的应用1.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是()(已知氧化性：Fe2+＜Ni2+＜Cu2+)DD、电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和PtA、阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2++2e—=NiB、电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C、电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+还原性：Fe＞Ni＞Cu阴极×阳极：Ni—2e—=Ni2+Fe—2e—=Fe2+Zn—2e—=Zn2+阴极：Ni2++2e—=NiFe2+容易被氧化形成Fe3+少量的Ni2+××√第17页电解原理的应用2.如图装置中通直流电5min后，铜电极质量增加2.16g。(1)电源X的名称为____极。(2)若B中是对粗铜的精炼，则a极为______。X电源YCuAgAgNO3溶液KCl溶液PtPtabABC(3)在A收集到气体的体积为____L(标况)。Ag++e—=Ag阴极反应阴极阳极负极正极负精炼池纯铜2KCl+2H2O=2KOH+H2↑+Cl2↑电解根据转移电子守恒0.448第18页电解原理的应用电解应用1.电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气4.电冶金：电解法冶炼活泼金属K~~Al2.电镀金属3.电解精炼5.其它：制备高锰酸钾等含氧酸盐、除污水中重金属离子等！能根据电解装置示意图及电解结果分析其中的化学原理第19页电解原理的应用