电解原理--2013届高考化学选修4专项复习课件26

1、第 2 课时 电解原理的应用阳极：_。一、氯碱工业氯碱工业是电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气。阴极：_。总反应式：_。二、电镀待镀金属制品镀层金属1.定义：电镀是应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方法。电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。含有镀层金属离子的溶液2.构成条件：_作阴极，_作阳极，用_作电镀液。 3.特点：电镀液浓度在电镀前后_。基本不变三、电解精炼铜1.装置：_作阳极，_作阴极，用_作电解液。粗铜逐渐溶解2.结果：阳极上_，阴极上_。四、电冶金金属离子还原1.金属冶炼的本质：使矿石中的_获得电子，从它们的化合物中_出来。粗铜纯铜CuSO4

2、溶液纯铜逐渐析出2.电冶金：电解是最强有力的氧化还原手段，适用于一些_单质的制取，如冶炼_等活泼金属。Na、Ca、Mg、Al(1)电解熔融氯化钠。阳极反应：_；阴极反应：_；总反应：_。活泼金属阴极反应：_；(2)电解熔融氧化铝冶炼金属铝。阳极反应：_；总反应：_。电解原理的应用1.氯碱工业(1)立式隔膜电解槽的结构。阳极：由金属钛网制成；阴极：由碳钢网制成；离子交换膜；电解槽框及导电铜棒。(2)阳离子交换膜的作用。2.铜的精炼装置如图 433 所示，粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4溶液作电解液。图 433(3)电解精炼铜的结果：阳极上粗铜逐渐溶解，杂质 Ag、Au 等沉积在电解槽的底部，阴

3、极上纯铜逐渐析出，电解液浓度在电解后减小。方法名称主要化学反应原理(举例)主要特点加热法对于 Hg、Ag，通常采用煅烧其金属化合物的方法来制取还原剂法CO 作还原剂用还原剂(C、CO、H2、Al 等)还原金属氧化物，适用于活动性介于 ZnCu 之间的大多数金属的冶炼H2 作还原剂Na、Mg、Al、Ca 等作还原剂3.常见的金属冶炼方法方法名称主要化学反应原理(举例)主要特点电解法普通电解适用于冶炼 K、Ca、Na、Mg、Al 等活泼金属电解精炼续表原电池电解池电镀池定义将化学能转变成电能的装置将电能转变为化学能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置装置举例原电池、电解池、电镀池

4、三种装置的区别与联系原电池电解池电镀池形成条件活泼性不同的两电极电解质溶液(电极插入其中，并与电极发生自发反应)形成闭合回路两电极接直流电源两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必须含有镀层金属离子(电镀过程浓度不变)续表原电池电解池电镀池电极名称负极：氧化反应，金属失电子或燃料失电子正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子或者氧气得电子阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子阳极：金属电极失电子阴极：电镀液中镀层金属阳离子得电子(在电镀控制的条件下，由水电离产生的 H 及OH 一般不放电)续表原电池电解池电镀池

5、电子流向同一原电池的正、负极的电极反应得、失电子数相等；同一电解池的阴极、阳极电极反应中得、失电子数相等。串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。上述三种情况下，在写电极反应式时得、失电子数要相等，在计算电解产物的量时，应按得、失电子数相等计算续表氯碱工业的考查【例 1】氯碱厂电解饱和食盐水制取 NaOH 的工艺流程示意图如下：图 434依据图 434，完成下列填空：(1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应为_，与电源负极相连的电极附近溶液 pH 值_ (填“不变”、“升高”或“下降”)。a.Ba(OH)2b.Ba(NO3)2c.BaCl2a.先加 NaOH，后加 Na2CO3，

6、再加钡试剂b.先加 NaOH，后加钡试剂，再加 Na2CO3c.先加钡试剂，后加 NaOH，再加 Na2CO3(5)脱盐工序中利用 NaOH 和 NaCl 在溶解度上的差异，通过_、冷却、_(填写操作名称)除去 NaCl。(6)在隔膜法电解饱和食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止 Cl2 与 NaOH 反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2 与 NaOH 充分接触，产物仅是 NaClO 和 H2，相应的化学方程式为_。(7)从该氯碱厂电解饱和食盐水制取 NaOH 的工艺流程看，该厂的生产工艺_(填“是”或“不是”)目前世界上先进的离子交换膜法。(7)离子交换膜电解食盐水，Cl 不能穿透

7、阳离子膜进入阴极室，故阴极室能得到很纯净的 NaOH 溶液，而不是 NaOH 和NaCl 的混合液，故该厂的制碱生产工艺还不是目前世界先进的离子交换膜法。(3)ac(4)bc(5)蒸发 过滤(7)不是图 435A.装置中出口处的物质是氯气，出口处的物质是氢气B.该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过D.该装置是将电能转化为化学能答案：C2. 下图中能验证氯化钠溶液( 含酚酞) 电解产物的装置是()。D解析：电解饱和食盐水时，阴极生成 H2，收集时试管口向下；阳极生成 Cl2，通入淀粉碘化钾溶液时，溶液变蓝色；电子从直流电极负极流向电解池阴极，故正确的选项是 D。铜的精炼【例 2】以硫酸

8、铜溶液作电解液，对含有杂质 Fe、Zn、)。Ag 的粗铜进行电解精炼。下列叙述正确的是(粗铜与直流电源负极相连电路中每通过 3.011023 个电子，得到的精铜质量为 16 g杂质 Ag 以 Ag2SO4 的形式沉入电解槽形成“阳极泥”A.C.B.D.名师点拨：电解过程中，粗铜作阳极，连接电源的正极；精铜作阴极，连接电源的负极，因此错误，正确。根据阴个电子，得到的精铜质量为 16 g，正确。由于粗铜中主要成分为铜，只要有金属铜存在，Ag 就不会放电，因此 Ag 以单质形式存在于阳极泥中，错误。答案：D3.(2011 年全国卷)用石墨作电极电解 CuSO4 溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的()。A.CuSO4C.CuOB.H2OD.CuSO45H2OCA.粗铜板作阳极CB.电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为 Cu2C.粗铜中所含 Ni、Fe、Au 等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥D.电解铜的纯度可达 99.95%99.98%解析：Ni、Fe 比 Cu 活泼，更容易失电子，不可能以单质形式存在于阳极泥中。5.(2010 年