电解原理应用及金属腐蚀课件.ppt

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1、电解的应用氯碱工业等电解原理的应用——电镀目的：增强抗腐蚀能力；增加美观；改善机械性能；概念：应用电解原理在某些物体表面镀上一层其他金属或合金的方法组成：直流电源阳极——镀层金属M－ne-＝Mn＋阴极——镀件Mn＋＋ne-＝M电解液：含镀层金属离子的盐溶液电冶炼——铜的电精炼目的：火法冶炼得到的铜纯度不够高不能满足电气工业对铜的要求(含Cu量≥99.95%)。为了得到高纯度的铜常采用电解法精炼。粗铜中的主要杂质：Zn、Fe、Ni、Pb、Au、Ag、Cu2O、CuS等原理：阳极粗铜、阴极纯铜、CuSO4溶液为电解液阴极(纯铜)：Cu2++

2、2e-=Cu阳极(粗铜)：Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+Ag、Au掉入阳极附近形成阳极泥电冶炼——铝的冶炼原料：Al2O3电极材料：石墨电极反应：阴极：4Al3++12e-→4Al阳极：6O2--12e-→3O2遇到的主要问题：如何得到含有Al3+的熔融的电解质？Al2O3的熔点2045℃冰晶石Na3AlF6将Al2O3的熔点降低到大约1000℃电池反应：2Al2O34Al+3O2↑电冶炼——镁的冶炼原料：MgCl2电极材料：电极反应：阴极：Mg2++2e-=Mg阳极：2Cl--

3、2e-=Cl2遇到的主要问题：如何得到无水的MgCl2？电池反应：MgCl2Mg+Cl2↑电解原理的应用---电冶金由于电解池中的反应是在外力强制下发生的，推动力与所施加的电压成比例。因此电解方法对于推进氧化还原反应而言，已经不存在任何禁区，广泛用于制备或生产活泼金属、非金属单质等。对于像钠、钙、镁、铝等活波金属，电解法几乎是唯一可行的实用方法。德国人哈伯发明了合成氨技术而获得1918年诺贝尔化学奖，但该方法须在高温高压催化剂条件下，否则难以自发进行。2000年希腊化学家斯佳在《科学》杂志上公布了他的新发明在常压下把氢气与氮气通入一加热

4、到570℃的电解池（如图）氢氮在电极上合成氨，而且转化率高于哈伯法的五倍，达到80%。该电解池采用了能传导某种离子（H+、Li+、F-、O2-）的固体复合氧化物为电解质（简称SCY），吸附在SCY内外侧表面的金属钯多孔多晶薄膜为电极。固体复合氧化物拓展：电解的应用阴极：N2+6H++6e-＝2NH3阳极：3H2－6e-＝6H+教师要努力通过自己的教学将学生思维引向自由地创新！【08天津卷】下列叙述正确的是（）A．在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：2C

5、．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1mol电子转移，则生成1molNaOHD．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀高考对电解的要求【08上海卷】取一张用饱和的NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圈为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是A.b电极是阴极B．a电极与电源的正极相连C．电解过程中水是氧化剂D．b电极附近溶液的pH变小阳极阴极据反应现象判断电极及电极反应等高考对电解的要求【08全国Ⅱ卷】右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置，通电后在石

6、墨电极a和b附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是A．逸出气体的体积：a电极的小于b电极的B．电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色阴极阳极H2OH-O2H+高考对电解的要求据反应现象判断电极及电极反应等【09年安徽理综·12】Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2↑。下列说法正确的是A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应C．铜电极接直流电源的负极D．当有0.

7、1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成阳极阴极-+新情境下，根据电解总反应，判断电极材料、电极反应及计算。高考对电解的要求【2009北京卷6】下列叙述不正确的是A．铁表面镀锌，铁作阳极B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl--2e-=C12↑电解原理与原电池原理的简单综合值得思考的是放电顺序！高考对电解的要求【05天津-12】金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正

8、确的是（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2++2e-==NiB．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+