jfl_4.3.2电解原理的应用.ppt

第四章电化学基础 第3节电解池 第二课时 一 电解原理的应用 1 电解饱和NaCl溶液 两极材料 碳棒或其它惰性电极 阴极 阳极 2Cl 2e Cl2 2H 2e H2 总反应 阳极产物Cl2和阴极产物NaOH H2 如何检验 阳极 使湿润的KI淀粉试纸变蓝 阴极 滴入酚酞 溶液变红 1 生产设备名称 离子交换膜电解槽阴极 碳钢阳极 钛 惰性 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 氯碱工业 离子交换膜法制烧碱 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 避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量 Cl2 Cl2 Cl H2 H OH 淡盐水 NaOH溶液 精制饱和NaCl溶液 阳离子交换膜 阳极室 阴极室 电解饱和食盐水的原理示意图 思考 利用电解原理 用铁 铜 硫酸铜溶液能否实现在铁上镀铜 怎样实现 2 电镀 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方法 1 电镀材料的选择 阴极 镀件 阳极 镀层金属或惰性电极 电镀液 含有镀层金属离子的溶液 一 电解原理的应用 2 装置 电镀铜 铜 镀件 CuSO4溶液 阳极 阴极 阳极 阴极 Cu 2e Cu2 Cu2 2e Cu 3 电镀的特点 电镀液的浓度基本不变或变小 阳极参加反应 一 电解原理的应用 2 电镀 1 a b哪一极为正极 2 若要给铁叉镀银 a极选用什么材料 选择何种溶液 思考 e 阳极 阴极 3 铜的电解精炼 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 ZnFeNiCuAgAu 阴极 阳极泥 思考 电解完后 CuSO4溶液的浓度有何变化 粗铜 纯铜 硫酸铜溶液 阳极 阴极 Cu2 2e Cu 若把阴极纯铜换成铁棒 电解过程变吗 一 电解原理的应用 电解池 电解精炼池 电镀池的比较 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置 两电极接直流电源 电极插入电解质溶液 形成闭合回路 镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极 电镀液须含有镀层金属的离子 阳极 电源正极相连阴极 电源负极相连 阳极 镀层金属 阴极 镀件 阳极 氧化反应阴极 还原反应 阳极 氧化反应阴极 还原反应 应用电解原理将不纯的金属提纯的装置 不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极 电解质溶液为待提纯金属的离子 阳极 不纯金属 阴极 纯金属 阳极 氧化反应阴极 还原反应 4 电冶金 冶炼活泼金属K Al 2Al2O3 熔融 4Al 3O2 通电 MgCl2 熔融 Mg Cl2 2NaCl 熔融 2Na Cl2 AlCl3 MgO 为什么不电解钠 镁 铝的盐溶液 通电 通电 冰晶石 盐溶液则相当于电解水中的H 得到氢气 一 电解原理的应用 水 增大 增大 水 增大 减小 水 增大 不变 电解质 减小 增大 电解质 减小 HCl 得新电解质 增大 Cu OH 2 得新电解质 减小 1 用惰性电极分别进行下列溶液电解 写出电极反应和总反应方程式并完成下表 随堂练习 2 用石墨作电极电解CuCl2 NaCl的混合溶液时 阴极析出的物质是 阳极产物是 3 两极都用银片作电极电解AgNO3时 阳极的产物是 阴极的产物是 Cu Cl2 Ag Ag 4 试写出下列装置中所发生的电极反应式 石墨石墨粗铜纯铜纯铜铁 CuSO4溶液 CuSO4溶液 CuSO4溶液 A B C 随堂练习 5 如图所示装置 指出A B池的名称 电极名称 电极反应式 二池pH值的变化情况 阴极 阳极 pH变大 pH变小 随堂练习 6 下列描述不正确的是 A 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中 铜片表面出现气泡B 把铜片插入氯化铁溶液中 在铜片表面出现一层铁C 把锌粒放入盛有盐酸的试管中 加入几滴氯化铜溶液 气泡放出速度加快D 与电源负极相连的是电解槽的阴极 B 随堂练习 7 下列关于铜电极的叙述 正确的是 A 铜锌原电池中铜是负极B 用电解法精炼粗铜时 纯铜作阳极C 在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D 电解稀硫酸制H2 O2时 铜作阳极 C 随堂练习 8 下图所示装置中 a b都是惰性电极 通电一段时间后 b极附近溶液呈红色 下列说法正确的是 A X是正极 Y是负极B X是负极 Y是正极C CuSO4溶液的pH值逐渐减小D CuSO4溶液的pH值不变 AC 阳 阴 阳 阴 随堂练习 9 按照下图接通线路 反应一段时间后 回答下列问题 1 U型管内发生什么现象 写出有关反应的化学方程式 2 在a b烧杯中发生什么现象 3 如果小烧杯中有0 508克碘析出 问大烧杯中 负极减轻多少克 0 13g 阳极 阴极 溶液变蓝 有气泡 随堂练习 10 用铂电极电解1LCu NO3 2和KNO3混合溶液 通电一段时间 两极均产生11 2L S T P 气体 求 1 电解后溶液的pH 2 确定析出铜的物质的量 0 5mol pH 0 随堂练习 11 用石墨电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合液 通电一段时间后 两极均收集到2 24L 标况 气体 则原混合液中Cu2 的物质的量浓度为 1mol L 随堂练习 12 某硝酸盐晶体化学式为M NO3 x nH2O 式量为242 将1 21g该晶体溶于水配成100mL溶液 用惰性电极进行电解 当有0 01mol电子转移时 溶液中金属离子全部析出 此时阴极增重0 32g 求 金属M的相对原子质量 x n值 电解溶液的pH 溶液体积仍为100mL pH 1 M 64 x 2 n 3 随堂练习 13 将1L一定浓度的硫酸铜溶液 用A B两个电极电解 当A极上产生22 4L 标准状况 气体时 B极上有金属析出 然后将A B极电源反接 继续通直流电 当B