《电解原理的应用》课件

课时2电解原理的应用第二节电解池电解池的应用氯碱工业1.氯碱工业：电解饱和食盐水食盐水中的离子：H＋、Na＋、Cl－、OH－现象：阴极有无色气体产生阴极端溶液变红，阳极产生的黄绿色气体能使淀粉—KI溶液变蓝。阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑Cl－>OH－阳极离子放电顺序：阴极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－H＋>Na＋阴极离子放电顺序：总反应化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑电解2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－电解氯碱工业氯碱工业阳离子交换膜：只允许阳离子通过，将电解槽隔成阳极室和阴极室。可避免H2和Cl2混合；也避免Cl2和NaOH反应从而影响NaOH的产量。氯碱工业应用电解原理，在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。2.电镀：目的：增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外观。①电极式：阳极：Cu-2e-=Cu2+阴极：Cu2++2e-=Cu②电镀液：含Cu2+离子的电解质溶液电镀应用电解原理，在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。目的：增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外观。①电极：阳极：镀层金属阴极：待镀金属制品（即镀件）②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液电镀3.粗铜精炼：①电极式：阳极：Cu-2e-=Cu2+阴极：Cu2++2e-=Cu②电镀液：含Cu2+离子的电解质溶液Fe-2e-=Fe2+Zn-2e-=Zn2+Ni-2e-=Ni2+粗铜精炼

（1）粗铜作阳极，纯铜作阴极。（2）阳极放电的金属有锌、铁、镍和铜，而银、金、铂等金属不放电形成阳极泥，同时阴极只有Cu2+放电，所以能够将杂质除去。（3）Cu2+的浓度有所下降。粗铜精炼

电冶金4.电冶金金属冶炼：使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。原理：Mn++ne-=MK、Na、Ca、Mg、Al这样的活泼金属用电解法，K、Na、Ca、Mg、主要点解熔融氯化物，Al主要电解Al2O3电冶金电解熔融氯化钠：总反应：2NaCl

===

2Na+Cl2↑阴极反应：Na++e-=Na阳极反应：2Cl--2e-=Cl2↑电解5.金属的防护金属防护

外加电流法应用电解池原理，把被保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，外接直流电源。通电后，强制电子流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近等于零。在这个系统中，钢铁设备被迫成为阴极而受到保护。

随堂检测1.欲在金属表面镀银,应把镀件挂在电镀池的阴极。下列各组中,选用的阳极金属和电镀液均正确的是(

)A.Ag和AgCl溶液 B.Ag和AgNO3溶液C.Fe和AgNO3溶液 D.Pt和Ag2SO4溶液答案

B2.下图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图。下列说法不正确的是(

)A.从E口逸出的气体是H2B.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性C.标准状况下每生成22.4LCl2,便产生2molNaOHD.粗盐水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、

等离子,精制时先加Na2CO3溶液答案

D解析

根据图中Na+的移动方向可知,右侧的电极为阴极,左侧的电极为阳极。H+在阴极上发生还原反应生成氢气,A说法正确;在阴极水的导电能力弱,加入含少量NaOH的水溶液可增强导电性,B说法正确;根据电解总反应2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑可知,生成1

mol

Cl2时必生成2

mol

NaOH,C说法正确;精制粗盐时,要加入过量的氯化钡溶液除去

,过量的氯化钡需要加入碳酸钠溶液除去,若先加碳酸钠溶液,后加氯化钡溶液,过量的钡离子不能除去,D说法错误。3.(双选)从海水中提取镁的最后一步是电解氯化镁获取镁。下列有关该电解过程的叙述正确的是(

)A.两个电极都必须是惰性电极B.阳极必须用惰性电极,阴极可以用惰性电极也可以用金属电极C.应电解熔融的氯化镁D.可电解氯化镁溶液答案

BC解析

电解氯化镁溶液时,阴极是溶液中水电离出的H+放电,Mg2+不能反应,总反应为MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,D错误,因此只能电解熔融的氯化镁,C正确。电解时,如果阳极使用活性金属电极,则金属失电子,则最终在阴极可能析出其他金属,由于阴极电极本身不发生反应,因此可以使用金属电极,A错误,B正确。4.右图为相互串联的甲、乙两个电解池,甲池利用电解原理在铁上镀银,试回答:(1)A是

、

(填电极材料和电极名称),电极反应是

;B是

、

(填电极材料和电极名称),电极反应是

,应选用的电解质溶液是

。

(2)乙池中若滴入少量酚酞溶液,开始电解一段时间,铁极附近呈

色;C极附近呈

色。

(3)若甲池阴极增重43.2g,则乙池中阳极上放出的气体在标准状况下的体积是

mL。

若电解后乙池中剩余溶液仍为400mL,则所得NaOH溶液的物质的量浓度为

。

答案

(1)铁阴极Ag++e-===Ag银阳极Ag-e-===Ag+硝酸银溶液(2)红无(3)4480

1mol·L-1解析

甲池阴极增重43.2

g,阴极:Ag++e-

===Ag1

mol

108

g0.4

mol

43.2

g乙池阳极上放出的气体为Cl2,阳极:2Cl--2e-