电解原理的应用完整版

第4章电化学基础第三节电解池

第2课时电解原理(yuánlǐ)的应用第一页，共十三页。

(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(yīncǐ)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(zēnɡdà)Na+、H+电解原理(yuánlǐ)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。第二页，共十三页。总化学方程式：

;总离子方程式:

.(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：

___________

，两极极板上都有气体(qìtǐ)产生，如何检验气体(qìtǐ)的种类？

阴极(yīnjí)附近的溶液无色变为红色阳极:产生刺激(cìjī)气体使湿润KI淀粉试纸变蓝色.阴极:产生无色、无味气体第三页，共十三页。(2)避免(bìmiǎn)生成物H2和Cl2混合,因为:

.(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应(fǎnyìng),使产品不纯,反应方程式:

.第一个问题(wèntí):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:第四页，共十三页。2、铜的电解(diànjiě)精炼⑴、粗铜所含的杂质(zázhì)Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+纯铜粗铜－CuSO4溶液⑵、粗铜的精炼(jīngliàn)以粗铜为阳极，以纯铜为阴极，以CuSO4溶液为电解液进行电解阳极：Zn－2e－＝Zn2+Fe－2e－＝Fe2+Ni－2e－＝Ni2+Cu－2e－＝Cu2+

阴极：

Cu2++2e－＝Cu第五页，共十三页。3、电镀(diàndù)⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它(qítā)金属或合金的过程。⑵、电镀池形成(xíngchéng)条件+镀件镀层金属－含镀层金属离子的盐溶液①、镀件作阴极②、镀层金属作阳极③、含镀层金属阳离子的盐溶液作电解液⑶、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变第六页，共十三页。4、电冶金（冶炼(yěliàn)活泼金属钠、镁、铝等）制取金属钠电解熔融(róngróng)状态的氯化钠。通直流电后，阳极(yángjí)：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。第七页，共十三页。制取金属(jīnshǔ)铝电解(diànjiě)熔融状态的氧化铝。阳极(yángjí)：6O2-

－12e-==3O2↑阴极：4Al3++12e-==4Al总反应：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑冰晶石第八页，共十三页。原电池、电解池、电镀池判定(pàndìng)规律若无外接电源，可能是原电池，然后(ránhòu)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。讨论(tǎolùn)：比较电解池和原电池的异同~~~~~~第九页，共十三页。装置原电池电解池实例

原理

形成条

电极名称

电子流向

电流方向

电极反应

能量转化

应用

发生(fāshēng)氧化还原反应，从而形成电流电流通过引起(yǐnqǐ)氧化还原反应两个电极、电解质溶液或熔融态电解质、形成闭合回路、自发发生(fāshēng)氧化还原反应电源、电极（惰性或非惰性）、电解质（水溶液或熔融态）由电极本身决定正极：流入电子负极：流出电子

由外电源决定阳极：连电源正极阴极：连电源负极（外电路）负极→正极

电源负极→阴极→阳极→电源正极（外电路）正极→负极电源正极→阳极→阴极→电源负极负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极：2H++2e-=H2↑（还原原应）

阳极：2Cl--2e-=Cl2

↑(氧化反应)阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应)化学能→电能电能→化学能设计电池、金属防腐氯碱工业、电镀、电冶、金属精炼铜锌原电池电解氯化铜第十页，共十三页。提示(tíshì)：第二个问题(wèntí)：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？第十一页，共十三页。泥沙(níshā)、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(chénjiàng)除泥沙(níshā)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-第十二页，共十三页。内