人教版-高中化学选修四-4.3.2-电解原理的应用.pptx

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1、第2课时电解原理的应用学习目标1.熟知电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜、电冶金的原理，会写其电解反应式及化学方程式。2.学会电解的有关计算。与电源正极相连阳极阴极与电源负极相连失去电子，发生氧化反应阳离子移向阴离子移向得到电子，发生还原反应1.电源、电极、电极反应关系复习回顾e-e-e-e-e-还原反应氧化反应阳离子阴离子特别注意：如果阳极是活性电极，则电极自身反应，离子不放电2.分析电解过程步骤1.氯碱工业（电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业）电解原理的应用阳极：2Cl-－2e-==Cl2↑阴极：2H++2e-==H2↑总反应

2、：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑食盐水中存在的离子：Na+、Cl-、H+、OH-离子放电顺序：电极反应：H+Na+Cl-OH-阴极阳极氧化反应还原反应阴离子：Cl-＞OH-阳离子：H+＞Na+若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产生，如何检验气体的种类？阴极附近的溶液无色变为红色阳极：产生刺激气体使湿润KI淀粉试纸变蓝色阴极：产生无色、无味气体(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

3、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（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。（2）离子交换膜的作用：a.防止氢气和氯气混合；b.避免氯气和氢氧化钠反应生成，而影响氢氧化钠的产量。氯碱工业：离子交换膜法制烧碱－+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O（含少量NaOH）离子交换膜阳极金属钛网

4、阴极碳钢网阳极室阴极室提示：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

5、+、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-含氯漂白剂有机合成、造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染有机合成氯化物合成农药金属冶炼有机合成HCl盐酸电解饱和食盐水以氯碱工业为基础的化工生产H2NaOH湿氯气湿氢气液碱Cl22.电镀定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。装置(以铜上镀银为例)结果：“一多一少一不变

6、”阴极——待镀金属或镀件阳极——镀层金属电镀液——含有镀层金属离子的溶液阳极：2Ag—2e-==2Ag+阴极：2Ag++2e-==2AgAgCuAgNO3一般火法炼铜得到的粗铜远不能满足电器工业的要求。铜的电解精炼，以硫酸铜为电解质溶液，与电源正极相连的电极是粗铜板，里面含有少量的锌、铁、金、银杂质；与电源负极相连的是薄的纯铜片，溶液中的铜离子结合电子形成铜析出。电解消耗电能，得到纯度大于99.9%的电解铜。3.粗铜的电解精炼纯铜粗铜－CuSO4溶液问:电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？阳极：Zn-2e-==Zn2+Fe-2e-=

7、=Fe2+Ni-2e-==Ni2+Cu-2e-==Cu2+ZnFeNiCuAgAu阴极:Cu2++2e-==Cu阳极泥阳极泥:相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥电解精炼铜电解精炼铜原理：①粗铜的溶解与纯铜的生成：阳极（粗铜）：Cu－2e-==Cu2+阴极（纯铜）：Cu2++2e-==Cu②比铜活泼的金属：Zn、Fe、Ni只溶解，不析出；③比铜不活泼的金属：Au、Pt不溶解，而以单质沉积形成阳极泥；④电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变（略小）。制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。阳极：2Cl-－2e-==Cl2↑阴极：2

8、Na++2e-==2Na总反应：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑4.电冶金由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解法是冶炼金属的一种重要的方法。对于冶炼像Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属，电解法几乎