北京市第四中学2023届高考化学二轮复习电化学3电解池（二）-电解应用学案（无答案）

电解池〔二〕电解应用一、氯碱工业目的：电解饱和NaCl溶液，制取NaOH、H2、Cl2，并以它们为原料生产一系列化工产品技术上必须考虑的问题：1.NaCl溶液的精制去除有影响的Ca2+、Mg2+、SO42-2.Cl2对NaOH溶液的影响3.H2与空气、Cl2的平安问题氯碱工业-阳离子交换膜阳离子交换膜的特点：只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体分子通过作用：〔1〕阻止了H2、Cl2混合，防止了爆炸；〔2〕阻止了Cl2与NaOH反响；〔3〕极大地降低了碱液中NaCl的含量。二、铜的精炼目的：火法冶炼得到的铜纯度不够高，不能满足电气工业对铜的要求(含Cu量≥99.95%)。为了得到高纯度的铜常采用电解法精炼。粗铜中的主要杂质：

Zn、Fe、Ni、Pb、Au、Ag、Cu2O、CuS等原理：电解质溶液为CuSO4(aq)阳极(粗铜):Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+Ag、Au掉入阳极附近形成阳极泥阴极(纯铜):Cu2++2e-=Cu〔2个判定〕三、电镀阳极—镀层金属M－ne-＝Mn＋阴极—镀件Mn＋＋ne-＝M电解液：含镀层金属阳离子的盐溶液。四、电冶金1、钠的冶炼原料：NaCl阴极材料：不锈钢阳极材料：石墨电极反响： 阴极：_______________阳极：_______________金属钠的冶炼2、镁的冶炼原料：MgCl2阴极材料：不锈钢阳极材料：石墨电极反响：阴极：________________________阳极：__________________________3、铝的冶炼原料：Al2O3阴极材料：不锈钢阳极材料：石墨阴极：_________________________阳极：_________________________Al2O3的熔点2045℃冰晶石___________将Al2O3的熔点降低到大约1000℃电解食盐水电镀电解精炼铜(含Fe、Ag、Zn)电冶金(1)阴极室与阳极室应用阳离子交换膜分开，只允许阳离子Na+通过，而阻止阴离子(Cl－、OH－)和分子Cl2通过，这样既能阻止H2和Cl2混合爆炸，又能防止Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。(2)食盐水需经净化，除Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-等离子。(1)镀件必须作阴极。镀层金属作阳极。(2)用含镀层阳离子的溶液作电镀液。(3)电镀液的浓度保持不变(1)粗铜作阳极，溶解下来。(2)精铜作阴极。(3)阳极泥包括Ag和Au，电解质溶液中c(Cu2+)会不断减少，应定期的更换电解质溶液，阳极减少Cu的质量小于阴极增加铜的质量。(1)制备金属钠电解熔融的NaCl(2)制备金属铝电解熔融的Al2O3例1、德国人哈伯创造了合成氨技术而获得1918年诺贝尔化学奖，但该方法须在高温高压催化剂条件下，否那么难以自发进行。2000年希腊化学家斯佳在?科学?杂志上公布了他的新创造在常压下把氢气与氮气通入一加热到570℃的电解池〔如图〕，氢氮在电极上合成氨，而且转化率高于哈伯法的五倍，到达80%。该电解池采用了能传导某种离子〔H+、Li+、F-、O2-〕的固体复合氧化物为电解质〔简称SCY〕，吸附在SCY内外侧外表的金属钯多孔多晶薄膜为电极。写出上文中电解池的阴阳极反响式和电解池总反响式。例2、电解NaCl的饱和溶液，NaCl＋H2ONaClO＋H2↑，画出电解装置图：例3、碘被称为“智力元素〞，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。(1)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反响：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液参加阳极区。另将氢氧化钾溶液参加阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反响的电极反响式为；阴极上观察到的实验现象是。(2)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I-。请设计一个检验电解液中是否有I-的实验方案，并按要求填写下表。要求：所需药品只能从以下试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。实验方法实验现象及结论例4、以下描述中，不符合生产实际的是A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极例5、以下关于铜电极的表达正确的选项是A．铜锌原电池中铜作负极B．在铁制品上电镀铜时，用铜作阴极C．电解饱和食盐水制烧碱时，用铜作阳极D．电解法精炼铜时