【风向标】年高考化学 第四章 第三节　电解池 第2课时　电解原理的应用课件 新人教选修4

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

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4－3－3所示，粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4溶液作电解液。图4－3－3(3)电电解解精精炼炼铜铜的的结结果果：：阳阳极极上上粗粗铜铜逐逐渐渐溶溶解解，，杂杂质质Ag、、Au等沉积积在电解槽的的底部，阴极极上纯铜逐渐渐析出，电解液液浓度在电解后减减小。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Zn～Cu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.常见的金金属冶炼方法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、电解解池、电镀池池三种装置的的区别与联系系原电池电解池电镀池形成条件①活泼性不同的两电极②电解质溶液(电极插入其中，并与电极发生自发反应)③形成闭合回路①两电极接直流电源②两电极插入电解质溶液③形成闭合回路①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极②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电子流向①同一原电池的正、负极的电极反应得、失电子数相等；②同一电解池的阴极、阳极电极反应中得、失电子数相等。③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考查【例1】氯碱厂电解饱饱和食盐水制制取NaOH的工艺艺流程示意图如下：图4－3－－4依据图4－－3－4，完完成下列填空空：(1)在电解解过程中，与与电源正极相连的电极上上所发生反应应为__________________________，与电源负负极相连的电电极附近溶液pH值值________(填“不变””、“升高””或“下降””)。a.Ba(OH)2b.Ba(NO3)2c.BaCl2a.先加NaOH，后后加Na2CO3，再加钡试剂剂b.先加NaOH，后后加钡试剂，，再加Na2CO3c.先加钡试试剂，后加NaOH，，再加Na2CO3(5)脱盐工工序中利用NaOH和和NaCl在溶解解度上的差异异，通过________、冷冷却、________(填写操作作名称)除去去NaCl。(6)在隔膜膜法电解饱和和食盐水时，，电解槽分隔隔为阳极区和和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采采用无隔膜电电解冷的食盐盐水时，Cl2与NaOH充分接触触，产物仅是是NaClO和H2，相应的化学学方程式为__________________________________________。。(7)从该氯氯碱厂电解饱饱和食盐水制制取NaOH的工艺艺流程看，该厂的生产工工艺________(填“是”或或“不是”)目前世界上上先进的离子交换换膜法。(7)离子交换膜电电解食盐水，，Cl－不能穿透阳离离子膜进入阴阴极室，故阴极室室能得到很纯纯净的NaOH溶液，而不是是NaOH和和NaCl的的混合液，故故该厂的制碱碱生产工艺还还不是目前世世界先进的离子交换膜膜法。(3)ac(4)bc(5)蒸发过过滤滤(7)不是图4－3－－5A.装置中出出口①处的物物质是氯气，，出口②处的的物质是氢气气B.该离子交交换膜只能让让阳离子通过过，不能让阴阴离子通过D.该装置是是将电能转化化为化学能答案：C2.下图中中能验证氯化化钠溶液(含含酚酞)电电解产物的的装置是()。D解析：电解饱和食盐盐水时，阴极极生成H2，收集时试管管口向下；阳极生生成Cl2，通入淀粉碘碘化钾溶液时时，溶液变蓝蓝色；电子从直流电电极负极流向向电解池阴极极，故正确的的选项是D。铜的精炼【例2】以硫酸铜溶液液作电解液，，对含有杂质质Fe、Zn、)。Ag的粗铜铜进行电解精精炼。下列叙叙述正确的是是(①粗铜与直流流电源负极相相连③电路中每通通过3.01×1023个电子，得到到的精铜质量量为16g④杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电电解槽形成““阳极泥”A.①③C.③④B.②④D.②③名师点拨：电解过程中，，粗铜作阳极极，连接电源源的正极；精铜作阴极，，连接电源的的负极，因此此①错误，②正确确。根据阴个电子，得到到的精铜质量量为16g，③③正确。由于于粗铜中主要要成分为铜，只要有金金属铜存在，，Ag就不会放电，，因此Ag以单质形式存在于于阳极泥中，，④错误。答案：D3.(2011年全国卷)用石墨作电极极电解CuSO4溶液。通电一一段时间后，欲欲使电解液恢恢复到起始状状态，应向溶液中加加入适量的()。A.CuSO4C.CuOB.H2OD.CuSO4·5H2OCA.粗铜板作作阳极CB.电解时，阳极极发生氧化反反应，而阴极极发生的反应应为Cu2＋C.粗铜中所所含Ni、、Fe、Au等金属杂杂质，电解后后以单质形式沉积积槽底底，形形成阳阳极泥泥D.电电解铜铜的纯纯度可可达99.95%～99.98%解析：：Ni、Fe比Cu活活泼泼，更更容易易失电电子，，不可可能以以单质质形式存存在于于阳极泥泥中。。5.(2010年海南南化学学，双双选)利用电电解法法可将将含有有Fe、、Zn、