电解原理第2课时

第三节电解池第二课时电解原理的应用复习：以碳棒为电极，电解下列溶液，写出电极反应式1、CuCl2HI2、Na2SO4、H2SO4、NaOH3、NaCl，4、AgNO3、实例电极反应浓度pH复原三、电解原理的应用1、氯碱工业电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气。中国最早的氯碱车间

（1）在NaCl溶液中,NaCl电离出

，H2O电离出

。通电后，在电场的作用下，

向阴极移动，

向阳极移动。在阳极，由于

容易失去电子，被氧化生成

。阳极方程式：

;（2）在阴极，由于

容易得到电子被还原生成

．使H2O电离向右移动，因此阴极

浓度增大，PH

。阴极方程式：

。

2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+思考总化学方程式：

;总离子方程式:

.（3）在电解装置中，可否选用铜作阴、阳极的电极材料，为什么？（4）溶液中的Na+是否可能被还原为金属钠，为什么？不能用Cu做阳极,金属做阳极失电子不能,活泼金属阳离子在水溶液中不放电(5)电解过程中NaOH在哪一电极产生?为什么?解释:由于电解时,H+在阴极上得电子析出H2,破坏了水的电离平衡,使水电离出的OH-在阴极附近浓度增大,所以在阴极产生NaOH。(6)如何检验两极上的电解产物？用湿润的淀粉KI试纸靠近阳极，若变蓝，证明……在阴极收集一瓶气体，靠近火源能听到“噗”证明……在阴极附近滴加酚酞，溶液能变红证明……Cl2H2NaOH(2)避免生成物H2和Cl2混合,因为:

.(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式:

.第一个问题:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇强光爆炸解决方法:使用离子交换膜电解饱和食盐水必须解决两个主要问题:钛网碳钢（阳离子）离子交换膜法工艺流程淡盐水＋电解槽－Cl2H2NaOH溶液纯水（少量NaOH）粗盐精盐提示：第二个问题：精制食盐水

由于粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、

Fe3+、SO42—等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何除去这些杂质呢？3、所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？2、用什么试剂除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—1、用什么方法除去泥沙？电解饱和食盐水必须解决两个主要问题:泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、.Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、引入Ba2+

Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、引入OH-Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-沉降除泥沙略过量BaCl2溶液除SO42-略过量Na2CO3溶液除Ca2+.

Ba2+

略过量NaOH溶液除Fe3+,

Mg2+

适量HCl溶液调节pH除CO32-、OH-粗盐提纯：2、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、电镀的目的:增强金属抗腐蚀能力,增加美观和硬度。思考：如果想在铁制品上镀上铜，该如何设计实验？阳极：阴极：电极反应：Cu2++2e-＝CuCu-2e-=Cu2+(3)、电镀池结构+镀件镀层金属－含镀层金属离子的盐溶液①阴极-待镀金属②阳极-镀层金属③电解液-含镀层金属阳离子的盐溶液(4)、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变一般是在空气或溶液中不易起变化的金属（Cu、Ni、Zn、Ag）3、铜的电解精炼⑴、粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等CuSO4溶液⑵、粗铜的精炼阳极--粗铜阴极--纯铜电解液--CuSO4溶液阳极：Zn－2e－＝Zn2+Fe－2e－＝Fe2+Ni－2e－＝Ni2+Cu－2e－＝Cu2+阴极：Cu2++2e－＝CuAu、Ag---阳极泥精炼铜时，电解液中的Cu2＋浓度是否会发生改变？

CuSO4的浓度基本保持不变

用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度很高，可以达到99.95%～99.98%。4、电冶金（冶炼活泼金属钠、钾、钙、镁、铝等）制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。通直流电后，阳极：2Cl-－2e-==Cl2↑阴极：2Na++2e-==2Na总反应：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑结论：电解法是冶炼金属的一种重要方法，是最强有力的氧化还原的手段。4、电冶金（冶炼活泼金属钠、镁、铝等）制取金属Al电解熔融状态的氧化铝。通直流电后阳极：6O2-－12e-==3O2↑阴极：4Al3++12e-==4Al总反应：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑原电池、电解池、电镀池判定规律若无外接电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看”

先看电极：两极为导体且活泼性不同

再看溶液：两极插入电解质溶液中后看回路：形成闭合回路或两极接触

若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同，则为电镀池，其余情况为电解池。电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池电解精炼池电镀池定义形成条件电极名称电极反应将电能转变成化学能的装置。应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。①两电极接直流电源②电极插人电解质溶液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电镀液须含有镀层金属的离子阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阳极：镀层金属；阴极：镀件阳极：氧化反应阴极：还原反应应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极②电解质溶液须待提纯金属的离子阳极：不纯金属；阴极：纯金属典型例题1.在铜制品上电镀银时,应选择作为阳极的材料是()。A.AgB.CuC.PtD.石墨2.将分别盛有熔融的KCl、MgCl2、Al2O3的三个电解槽进行串联,用石墨电极进行电解,通电一段时间后,三个电解槽中分别析出K、Mg、Al的物质的量之比为()。A.1:2:3B.3:2:1C.6:3:2D.6:3:1AC3.用电解法分析水的组成时,为增强水的导电性,需在电解时在水中加入某种电解质,下列各物质中不宜加入的物质是()。A.NaOHB.NaClC.H2SO4D.Na2SO4B4.如图所示,X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a极质量增加,b极上产生无色无味气体。符合这一情况的是（）。a极b极X电极

z溶液

A

锌石墨

负极CuSO4

B

石墨石墨负极NaOHC

银

铁正极AgNO3

D

铜石墨正极CuCl2.Y.XabZ溶液A5.用Pt电极电解CuSO4溶液的化学方程式是:2CuSO4+2H2O==2Cu+O2+2H2SO4,电解到Cu2+离子浓度减少50%时停止通电,若使电解液恢复到原浓度、原体积，应加入的适量物质是（）。

A.CuSO4B.Cu(OH)2

C.CuOD.CuSO4.5H2O电解C6.用Pt电极电解AgNO3溶液，当阴极析出0.027gAg时,溶液体积为250mL,则电解后溶液的PH为()。A.2B.3C.4D.5B7.A、B、C是三种金属，根据下列①②两个实验，确定它们的还原性强弱顺序为

。

①将A和B浸在稀硫酸溶液中用导线相连，A上有气泡产生，B逐步溶解②用惰性电极电解物质的量浓度相同的A、C的硝酸盐混合溶液时，阴极上先析出CB>A>C8.用铂做电极电解某金属氯化物MCln的水溶液，当阳极产生amol气体时，阴极析出mg金属，则金属的相对原子量是（）A.2ma/nB.2na/mC.mn/2aD.an/mCCuSO4H2SO4CPtZnCu9.根据下图所示,填写空格:⑴判断;甲池是＿＿池,乙池是＿＿池。甲池乙池⑵写出各个电极的电极反应式：C电极＿＿Pt电极＿＿Zn电极＿＿Cu电极＿＿⑶写出两极总反应式甲池＿＿＿＿＿＿，乙池＿＿＿＿＿＿。电解原电Zn-2e=Zn2+2H++2e=H22Cu2++4e-=2Cu4OH--4e-=2H2O+O22CuSO4+2H2O=2Cu+O2+2H2SO4Zn+2H+=Zn2++H2

10.此图是以惰性电极进行电解的装置：ADCBCuCl2AgNO3⑴写出各电极上的电极反应式；A.＿＿＿＿B.＿＿＿＿C.＿＿＿＿D.＿

⑵电解时在各电极上析出生成物的物质的量之比为＿＿＿＿Cu2++2e=Cu2Cl--2e=Cl24Ag++4e=4Ag4OH--4e=2H2O+O22:2:4:1内容原电池电解池电镀池定义形成条件电极构成电子流向电解质溶液浓度变化联系将化学能转变成电能的装置将电能转变成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或合金的装置1．活动性不同的两极2.导线（导电子）2．电解质溶液（导自