电解池的原理及应用

第三节电解池(二)

——电解原理的应用新课标人教版选修四电解原理并不难，相关材料做极板；两板接通直流电，阳极氧化阴极还。电解质溶液或熔融态的电解质二、电解原理的应用<活动探究1>请选用合适药品和仪器画出你设计的电解池装置并写出电极反应式和总反应化学方程式。有下列材料：饱和NaCl溶液、熔融的NaCl、石墨、外接直流电源、导线、电解槽①以熔融的NaCl为离子导体②以饱和NaCl溶液为离子导体熔融的NaCl石墨石墨饱和NaCl溶液石墨石墨①熔融的NaCl为离子导体②饱和NaCl溶液为离子导体阳极：阴极：总反应：2NaClCl2↑+2Na2Cl-－2e-=Cl2↑2Na++2e-=2Na阳极：阴极：总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑2Cl-－2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑1、电冶金冶炼活泼金属K~~Al

（工业制取铝）

Al2O3(熔融)==电解（工业制取镁）

MgCl2

(熔融)==（工业制取钠）2NaCl(熔融)==2Na

+Cl2↑电解电解冰晶石Mg+Cl2↑24Al+3O2↑2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑2、电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气（氯碱工业）<活动探究2>①以石墨为电极电解CuSO4溶液②以铜为电极电解CuSO4溶液石墨石墨+—CuSO4

溶液铜铜+—CuSO4

溶液实验注意：1、注意观察两极附近及两极板的变化（可以把电极拿出来观察）2、使用学生电源中的直流电源接线柱，连接导线时注意由学生电源的正负接线柱判断好阴阳极3、实验结束后，关闭学生电源，拿出电极阳极现象电极反应式阴极现象电极反应式石墨石墨+—CuSO4

溶液铜铜+—CuSO4

溶液4OH－-4e—=2H2O+O2↑2Cu2++4e—=2CuCu–2e-=Cu2+Cu2++2e-=Cu电极附近有气泡冒出（电极表面变疏松）电极不断溶解电极上有红色物质析出电极上有红色物质析出为什么阴极现象相同？为什么阳极现象不同？镀了一层铜有下列材料：碳棒、银电极、铜电极、导线、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液、外接直流电源，电解槽、金属小饰物，请选用合适药品和仪器设计一个装置使小饰物改变容颜，并画出设计草图。

<活动探究3>

金属换妆大比拼连线阳极电解质溶液阴极结果碳棒铜电极银电极CuSO4溶液AgNO3溶液金属小饰物饰物镀铜饰物镀银铜电极CuSO4溶液金属小饰物饰物镀铜银电极AgNO3溶液饰物镀银金属小饰物哪个方案会使小饰物的容颜改变的更彻底呢？⑴概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。3、电镀⑴概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。⑵电镀池形成条件①阴极：②阳极：③电解质溶液：⑶特点电镀液的浓度保持不变3、电镀待镀金属制品镀层金属含镀层金属阳离子的盐溶液作电解液CuSO4

溶液<深入思考>若提供一块粗铜（含Zn、Fe、Ni、Au、Ag等杂质），一块纯铜，CuSO4溶液，电解槽，直流电源，如何根据电镀原理提纯粗铜，请设计实验装置。纯铜粗铜阳极：Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni

-2e-

=Ni2+

ZnFeNiCuAgAu阴极:阳极泥Cu-2e-=Cu2+Cu2++2e-

=Cu一般火法冶炼得到的铜含杂质较多，这种粗铜的导电性还不能满足电气工业的要求，因此必须利用电解的方法精炼。利用电镀原理进行电解精炼电解原理的应用1、电冶金：冶炼活泼金Na、Mg、Al等

2、电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气－－氯碱工业

3、电镀：①在金属表面镀上一薄层其他金属

②电解精炼（铜）巩固应用：AC1、电解饱和食盐水时，阴极区生成的产物为（）

A、氢气

B、氯气

C、氢氧化钠

D、以上都有2、在铁制品上镀一定厚度的铜层，以下方案设计正确的是（）A、铜作阳极，镀件作阴极，溶液中含有铜离子B、铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有铜离子C、铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D、铜作阴极，镀件作阳极，溶液中含有铜离子A3、下