人教版選修4 第四章 第三節(jié) 電解池 第2課時 電解原理的應(yīng)用

歡迎進入化學(xué)課堂 第2課時 電解原理的應(yīng)用 1 電解飽和食鹽水得到的物質(zhì)不包括的是 A NaCl B NaOHC H2D Cl2 2 雙選 下列有關(guān)電鍍的說法中 正確的是 A 電鍍利用了電解原理B 電鍍的主要目的之一是增強金屬的抗腐蝕能力C 鍍層金屬是很活潑的金屬D 待鍍的金屬制品作陽極 A AB 3 電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)叫做 1 電極反應(yīng)式 陽極 發(fā)生 反應(yīng) 陰極 發(fā)生 反應(yīng) 2 總反應(yīng)的化學(xué)方程式 氯堿工業(yè) 氧化 2Cl 2e Cl2 還原 2H 2e H2 4 電鍍 應(yīng)用 原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他 的方法 1 構(gòu)成條件 即鍍件 作陰極 作陽極 含有 的溶液作電鍍液 直流電源 2 主要目的 使金屬增強 增加 和 3 應(yīng)用 如 火法冶銅得到的粗銅作 純銅板作 作電解液 電解得到的銅純度達到99 95 99 98 電解 金屬或合金 待鍍的金屬制品 鍍層金屬 鍍層金屬離子 抗腐蝕能力 美觀 表面硬度 銅的精煉 陽極 陰極 CuSO4溶液 5 電冶金 1 金屬冶煉的概念 使礦石中的 獲得電子 從它們的化合物中還原出來 2 電解在金屬冶煉中的應(yīng)用 電解是最強有力的氧化還原手段 對于Na 等極活潑的金屬 幾乎是唯一可行的工業(yè)方法 如電解 的NaCl 陰極反應(yīng)式 陽極反應(yīng)式 金屬離子 Ca Mg Al 電解法 熔融 2Na 2e 2Na 2Cl 2e Cl2 一 電解原理的應(yīng)用 1 氯堿工業(yè) 1 立式隔膜電解槽的結(jié)構(gòu) 陽極 由金屬鈦網(wǎng)制成 陰極 由碳鋼網(wǎng)制成 離子交換 膜 電解槽框及導(dǎo)電銅棒 2 陽離子交換膜的作用 只允許陽離子通過 不允許Cl OH 等陰離子及氣體分子通過 這樣可以防止陰極產(chǎn)生的H2與陽極產(chǎn)生的Cl2混合而爆炸 也避免了Cl2與陰極產(chǎn)生的NaOH作用生成NaClO而影響NaOH的產(chǎn)量和質(zhì)量 陽極 粗銅 Cu 2e Cu2 2 銅的精煉 裝置如下圖所示 粗銅作陽極 純銅作陰極 CuSO4溶液 作電解液 陰極 精銅 Cu2 2e Cu 1 陽極反應(yīng)產(chǎn)物的分析 粗銅中往往含鋅 鐵 鎳 金等多種金屬 當(dāng)含雜質(zhì)的銅在陽極不斷溶解時 位于金屬活動順序表中銅以前的金屬雜質(zhì) 如Zn Fe Ni等 也會同時失去電 Ni2 但是它們的陽離子并不在陰極析出 而只是留在電解質(zhì)溶 液里 而位于金屬活動性順序表中銅之后的金屬如Ag Au等雜質(zhì) 因為失電子能力比銅弱 很難在陽極失去電子變成陽離子進入電解液 而是以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解槽底 形成陽極泥 陽極泥可作為提煉Ag Au等貴金屬的原料 子變成陽離子進入電解液 如Zn 2e Zn2 Ni 2e 3 常見的金屬冶煉方法 續(xù)表 陽極反應(yīng) Cu 2e Cu2 陰極反應(yīng) Cu2 2e Cu 例1 某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器 用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液 通電時 為使Cl2被完全吸收制得有較強殺菌能力的消毒液 設(shè)計了如下圖所示的裝置 以下 對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是 A a為正極 b為負極 NaClO和NaClB a為負極 b為正極 NaClO和NaClC a為陽極 b為陰極 HClO和NaClD a為陰極 b為陽極 HClO和NaCl 點撥 由題意可知電解的是飽和氯化鈉溶液 同時要吸收生成的Cl2 觀察裝置 上部有一排氣的導(dǎo)管 則產(chǎn)生Cl2的電極應(yīng)在裝置下部 否則生成的Cl2直接逸出而不符合題意 答案 B 例2 氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖 如下 依據(jù)上圖 完成下列填空 1 在電解過程中 與電源正極相連的電極上所發(fā)生反應(yīng)為 與電源負極相連的電極附近溶液pH值 填 不變 升高 或 下降 5 脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異 通過 冷卻 填寫操作名稱 除去NaCl 6 在隔膜法電解飽和食鹽水時 電解槽分隔為陽極區(qū)和陰極區(qū) 防止Cl2與NaOH反應(yīng) 采用無隔膜電解冷的食鹽水時 Cl2與NaOH充分接觸 產(chǎn)物僅是NaClO和H2 相應(yīng)的化學(xué)方程式為 7 從該氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程看 該廠的生產(chǎn)工藝 填 是 或 不是 目前世界上先進的離子交換膜法 二 原電池 電解池與電鍍池的比較 續(xù)表 例3 依據(jù)下圖判斷下列敘述正確的是 A 是原電池 是電鍍裝置 是電解池B 裝置中鋅均失去電子C 裝置中 銅極上均發(fā)生還原反應(yīng)而增重點撥 根據(jù)各裝置的特點判斷其所屬類型 原電池 電解池或電鍍池 再確定電極上發(fā)生的反應(yīng)及現(xiàn)象 答案 A D 裝置中Cu2 濃度基本不變 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全