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第二节 电解池
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第二课时 电解原理的应用
请选用合适药品和仪器画出你设计的电解池装置并写出电极反应式和总反应化学方程式。
有下列材料：
饱和NaCl溶液、熔融的NaCl、石墨、外接直流电源、导线、电解槽
①以熔融的NaCl为离子导体
②以饱和NaCl溶液为离子导体
探究实验
探究实验
熔融的NaCl
石墨
石墨
饱和NaCl溶液
石墨
石墨
①熔融的NaCl 为离子导体 ②饱和NaCl溶液为离子导体
阳极：
阴极：
总反应：
2NaCl Cl2↑+2Na
2Cl-－2e- = Cl2↑
2Na+ + 2e- = 2Na
阳极：
阴极：
总反应：
2Cl- － 2e- = Cl2↑
2H2O + 2e- = H2 +2OH－↑
2NaCl +2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2 ↑
探究实验
工业上利用这一反应，制取烧碱、氯气和氢气。
习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。
通电
2NaCl+2H2O === 2NaOH + Cl2↑ + H2 ↑
探究实验
(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: .
Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O
混合遇火或遇强光爆炸
解决方法:使用离子交换膜
电解饱和食盐水存在的两个问题
探究实验
②避免Cl2与NaOH反应生成NaClO,
影响 NaOH的产量。
氯碱工业
阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。
(1)生产设备名称：
阳离子交换膜电解槽
(2)离子交换膜的作用
①防止Cl2和H2混合而引起爆炸
－
+
Cl2
Cl2
Cl—
H2
Na+
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
阳极室
阴极室
a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸；
b、避免氯气和氢氧化钠反应生成 ，而影响氢氧化钠的产量
一、电解饱和食盐水
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
一、电解饱和食盐水
H2
NaOH
湿氯气
湿氢气
液碱
Cl2
二、电镀
利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的加工工艺
使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。
1.定义
2.目的
电镀车间
电镀制品
二、电镀
阴极——镀件
电镀液——含有镀层金属离子的溶液
阳极——镀层金属
②电解质溶液的浓度保持不变
3.电镀材料的选择
4.电镀特点
①阳极本身参加电极反应
硫酸铜溶液
阳极：
Cu—2e- = Cu2+
阴极：
Cu2++ 2e- = Cu
铜
镀件
二、电镀
三、电解精炼铜
阳极：粗铜 阴极：精铜 电解液：CuSO4
阳极：
不及铜活泼的贵重金属（银、金等）沉入槽底形成阳极泥。
阴极：Cu2+ + 2e- =Cu （Cu2+氧化性最强且浓度最大）
比铜活泼的金属：
Zn – 2e- = Zn2+ Fe – 2e- = Fe2+ Ni – 2e- = Ni2+
Cu – 2e- = Cu2+
含杂质(Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等)
牺牲阳极！
电解质溶液中CuSO4的浓度变小
三、电解精炼铜
粗铜
纯铜
三、电解精炼铜
四、电冶金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法
还原法
加热法
电解熔融氯化钠
阳极：
2Cl - - 2e- = Cl2↑
阴极：
2Na+ + 2e- = 2Na
总反应：
通电
2NaCl === 2Na + Cl2↑
1.制取金属钠
四、电冶金
电解熔融氧化铝
阳极：
6O2- - 12e- = 3O2↑
阴极：
4Al3+ + 12e- = 4Al
总反应：
通电
注意：反应过程中使用冰晶石(Na3AlF6)作为
熔剂，使Al2O3在较低的温度下熔化
2Al2O3 === 4Al + 3O2↑
2.制取金属铝
四、电冶金
冰晶石
与电源正极相连
阳极
阴极
与电源负极相连
发生氧化反应
阳离子移向
阴离子移向
发生还原反应
1、电源、电极、电极反应关系
2、电解原理的应用：氯碱工业、电镀、电冶金
1、无外接电源， 可能是原电池：依据原电池的形成条件判定， “三看”
电极：两极为导体且活泼性不同
电解液：两极插入电解液中
回路：形成闭合回路或两极接触
2、有外接电源，两极插入电解质溶液中，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，为电镀池，其余情况为电解池。
原电池、电解池、电镀池判定规律
THANK YOU
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