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1、第第 二二 课课 时时 电解原理的应用电解原理的应用在一个在一个U U形管中形管中注入氯化钠溶液，注入氯化钠溶液，用一根用一根碳碳棒作棒作阳极，一根阳极，一根铁铁棒作棒作阴极接通直流阴极接通直流电源，观察电源，观察U U形管形管中现象。如何证明中现象。如何证明生成的产物？生成的产物？实实 验验一、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气一、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气现象：现象：阳极阳极产生产生ClCl2 2 阴极阴极产生产生H H2 2 和酚酞变和酚酞变红红1、电解饱和食盐水反应原理、电解饱和食盐水反应原理【问题【问题】写出电极反应式，电解总反应方程式；写出电极反应式，电解总反应方程式；为什么为
2、什么NaOH 在阴极区产生？在阴极区产生？ 阴极：阴极： 阳极：阳极：2H+ + 2e- = H2 还原反应还原反应2Cl- -2e- = Cl2氧化反应氧化反应 总反应总反应：2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 + Cl2电解电解 总反应离子方程式总反应离子方程式： 2Cl + 2H2O 2OH + H2 + Cl2电解电解阴极区阴极区阳极区阳极区该装置的缺点：该装置的缺点：1.H2和和Cl2 混合不安全。混合不安全。2. Cl2会和会和NaOH反应，反应，会使得到的会使得到的NaOH不纯。不纯。离子交换膜电解槽离子交换膜电解槽2、离子交换膜法制烧碱1 1、生产设备名称：、生产设
3、备名称： 阳极：阳极： 阴极：阴极： 阳离子交换膜：阳离子交换膜：(1)(1)将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳阳离子离子(Na(Na+ +) ) 通过，而通过，而阻止阻止阴离子（阴离子（ClCl、OHOH）和气体通过。）和气体通过。(2)(2)防止防止氯气和氢气混合而引起爆炸。氯气和氢气混合而引起爆炸。(3)(3)避免避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠 的产量。的产量。2、离子交换膜的作用：、离子交换膜的作用：金属钛网金属钛网( (涂钛钌氧化物涂钛钌氧化物) )碳钢网碳钢网( (有镍涂层有镍涂层)
4、) 只允许只允许阳阳离子离子(Na(Na+ +) )通过，把通过，把 电解槽隔成阴极室和阳极室。电解槽隔成阴极室和阳极室。离子交换膜电解槽离子交换膜电解槽 二、电镀铜：二、电镀铜：1、电镀铜的装置：、电镀铜的装置： 阳极阳极: 镀层金属，镀层金属， 阴极阴极: 镀件，镀件， 电镀液电镀液: 含镀层金属离含镀层金属离 子的电解质配成子的电解质配成.2、电镀铜的原理：、电镀铜的原理：阳极（镀层金属）：阳极（镀层金属）： Cu - 2e = Cu2+阴极（镀件）：阴极（镀件）： Cu2+ + 2e = Cu电镀液浓度不变。电镀液浓度不变。待镀铁待镀铁制品制品铜片铜片 CuSO4溶液溶液粗铜粗铜Cu2
5、+Cu纯铜纯铜三、铜的电解精炼：三、铜的电解精炼：1、电解精炼铜的装置：、电解精炼铜的装置：Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+Cu2+H+Fe2+ e-Cu2+CuCu2+CuCu2+CuCu2+CuCu2+CuFeAgCu2+Cu2+Fe2+Cu2+Cu2+AuOH-SO42-SO42-SO42- 纯铜作阴极，粗铜作纯铜作阴极，粗铜作阳极，阳极，CuSO4CuSO4溶液。溶液。 e- e-AgAg Au2、电解粗铜的原理、电解粗铜的原理阳极（粗铜）：阳极（粗铜）： Zn 2eZn2+ Fe2eFe2+ Ni 2eNi2+ Cu2eCu2+ 阴极（精铜）：阴极（精铜）：
6、Cu2+ +2eCu比铜不活泼的金属：比铜不活泼的金属：Au、Pt不溶解，而以不溶解，而以单质沉积形成阳极泥；单质沉积形成阳极泥；电解质溶液中电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变。的浓度基本不变。四、电冶金。四、电冶金。 电解法制钠钙镁电解铝等活泼金属。电解法制钠钙镁电解铝等活泼金属。 2Na+ + 2e- =2Na 2Cl- - 2e- =Cl2 阴极：阴极：阳极：阳极：总反应式：总反应式：电解电解2NaCl2NaCl（熔融）（熔融） = 2Na+ Cl= 2Na+ Cl2 2 还原反应还原反应氧化反应氧化反应练习：电解熔融氧化铝制铝的电极反应式。练习：电解熔融氧化铝制铝的电极反应式。1、（
7、、（09高考高考11）关于电解关于电解NaCl水溶液，下水溶液，下列叙述正确的是列叙述正确的是 A. 电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 B. 若在阳极附近的溶液中滴人若在阳极附近的溶液中滴人KI溶液，溶液溶液，溶液 呈棕色呈棕色 C，若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液，溶，若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液，溶 液呈无色液呈无色 D. 电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯 中，充分搅拌后溶液呈中性中，充分搅拌后溶液呈中性B右图中右图中x x、y y分别是直流电源分别是直流电源的两极的两极, ,通电后发现通电后发现a
8、 a极板质极板质量增加量增加,b,b极板处有无色无臭极板处有无色无臭气体放出气体放出, ,符合这一情况的符合这一情况的A 2、练、练 习习3、在、在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解极，通电电解(不考虑水分蒸发不考虑水分蒸发)，则：，则： 若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶质浓度将怎样变化质浓度将怎样变化 。 若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是 如果两极均为铜片且不考虑如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电在阴极上放电当电路中有当电路中有0.01mol电子通
9、过时，阴极增重电子通过时，阴极增重 g，阴极上的电极反应式是阴极上的电极反应式是 。不变不变1.28Zn 2eZn2+Cu2+ +2eCu4、将两个铂电极插入、将两个铂电极插入500mLNaCl溶液中进行溶液中进行电解，通电一段时间后，阴极放出气体电解，通电一段时间后，阴极放出气体22.4mL(标况，不考虑其它反应及溶液体积的标况，不考虑其它反应及溶液体积的变化）。此时溶液中氢氧跟离子浓度约为变化）。此时溶液中氢氧跟离子浓度约为A 4103molL1 B 2103molL1 C 1103molL1 D 1107molL1 分析：分析：H2 2H+ 2OHA本节总结本节总结v电解原理电解原理v铜
10、的电解精炼铜的电解精炼v电镀铜电镀铜 掌握电解的原理，能够准确判断电池的阴、掌握电解的原理，能够准确判断电池的阴、阳极；会判断两极所发生的是氧化反应，阳极；会判断两极所发生的是氧化反应，还是还原反应；还是还原反应； 正确书写两极所发生的反应及电解的总化正确书写两极所发生的反应及电解的总化学方程式；学方程式； 掌握惰性材料做电极时，离子的放电顺序掌握惰性材料做电极时，离子的放电顺序电解原电解原理理3 3、生产流程、生产流程需注意的几个问题：需注意的几个问题：（1 1）阳极：镀层金属。阴极：待镀的金属制品。）阳极：镀层金属。阴极：待镀的金属制品。电镀液：用含有镀层金属离子的溶液。电镀液：用含有镀层金属离子的溶液。（2 2）实质：阳极参加反应的电解）实质：阳极参加反应的电解金属的防护金属的防护金属腐蚀的快慢程度：金属腐蚀的快慢程度：电解池的阳极电解池的阳极 原电池的负极原电池的负极 化学腐蚀化学腐蚀 原电池的正极原电池的正极 电解池的阴极电解池的阴极