第4章 第3节 电解池 第2课时 电解原理的应用

1、第第2 2课时课时电解原理的应用电解原理的应用1电解饱和食盐水得到的物质不包括的是()。ANaClBNaOH CH2 DCl22(双选)下列有关电镀的说法中，正确的是()。A电镀利用了电解原理B电镀的主要目的之一是增强金属的抗腐蚀能力C镀层金属是很活泼的金属D待镀的金属制品作阳极A AB3电解饱和食盐水的工业生产叫做_。(1)电极反应式。阳极：发生_反应，_。阴极：发生_反应，_。(2)总反应的化学方程式：_。氯碱工业 氧化 2Cl2e=Cl2还原 2H2e=H2 4电镀：应用_原理在某些金属表面镀上一薄层其他_的方法。(1) 构成条件：_( 即镀件) 作阴极；_作阳极；含有_的溶液作电镀液；

2、直流电源。(2)主要目的：使金属增强_，增加_和_。(3) 应用：如_ ，火法冶铜得到的粗铜作_，纯铜板作_，_作电解液，电解得到的铜纯度达到 99.95%99.98%。电解 金属或合金 待镀的金属制品 镀层金属 镀层金属离子 抗腐蚀能力 美观 表面硬度 铜的精炼 阳极 阴极 CuSO4溶液5电冶金(1)金属冶炼的概念：使矿石中的_获得电子，从它们的化合物中还原出来。(2)电解在金属冶炼中的应用：电解是最强有力的氧化还原手段。对于 Na、_、_、_等极活泼的金属，_几乎是唯一可行的工业方法。如电解_的 NaCl，阴极反应式：_；阳极反应式：_。金属离子 Ca Mg Al 电解法 熔融 2Na2

3、e=2Na2Cl2e=Cl2 一、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。只允许阳离子通过，不允许 Cl、OH等阴离子及气体分子通过。这样可以防止阴极产生的 H2 与阳极产生的 Cl2 混合而爆炸，也避免了 Cl2 与阴极产生的 NaOH 作用生成 NaClO 而影响NaOH 的产量和质量。阳极(粗铜)：Cu2e=Cu2 ；2铜的精炼装置如下图所示，粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4 溶液作电解液。阴极(精铜)：Cu22e=Cu。(1)阳极反应产物的分析：粗铜中往往含锌、铁、镍、金等

4、多种金属，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动顺序表中铜以前的金属杂质(如 Zn、Fe、Ni 等)，也会同时失去电Ni2，但是它们的阳离子并不在阴极析出，而只是留在电解质溶液里。而位于金属活动性顺序表中铜之后的金属如 Ag、Au 等杂质，因为失电子能力比铜弱，很难在阳极失去电子变成阳离子进入电解液，而是以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥(阳极泥可作为提炼 Ag、Au 等贵金属的原料)。子变成阳离子进入电解液，如Zn2e=Zn2、Ni2e=方法名称主要化学反应原理(举例)主要特点加热法2HgO 2HgO2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Fe

5、2O33CO 2Fe3CO2CuOCO CuCO2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WO33H2 W3H2ONa、Mg、Al、Ca 等作还原剂2MgTiCl4 Ti2MgCl22AlCr2O3 2CrAl2O33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2NaCl(熔融) 2NaCl2适用于冶炼 K、Ca、Na、Mg、Al 等活泼金属MgCl2(熔融) MgCl22Al2O3(熔融) 4Al3O2电解精炼续表阳极反应：Cu2e=Cu2阴极反应：Cu22e=Cu例 1某学生想制作一种家用环

6、保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使 Cl2 被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如下图所示的装置，以下)。对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是(Aa 为正极，b 为负极；NaClO 和 NaClBa 为负极，b 为正极；NaClO 和 NaClCa 为阳极，b 为阴极；HClO 和 NaClDa 为阴极，b 为阳极；HClO 和 NaCl点拨：由题意可知电解的是饱和氯化钠溶液，同时要吸收生成的 Cl2，观察装置，上部有一排气的导管，则产生 Cl2 的电极应在装置下部，否则生成的 Cl2 直接逸出而不符合题意。答案：B例 2氯碱厂电解饱和食盐水制取 N

7、aOH 的工艺流程示意图如下：依据上图，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”)。(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”

8、或“不是”)目前世界上先进的离子交换膜法。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)二、原电池、电解池与电镀池的比较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)子流向负极 正极电源负极 阴极阳极 电源正极电源负极 阴极阳极 电源正极同一原电池的正、负极的电极反应得、失电子数相等；同一电解池的阴、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