资源简介

(共24张PPT)
电解池
失电子的阴离子
发生氧化反应
还原剂
得电子的阳离子
发生还原反应
氧化剂
e-
e-
电解质溶液或
熔融电解质
阴离子移向
阳离子移向
阴极
（惰性电极）
阳极
（惰性电极）
电解池
电解池构成模型
电子导体
离子导体
电解质溶液用惰性电极电解的示例：
电解 类型 举 例 电极反应 溶液pH 变化 溶液
复原方法
物质类别 实例 仅溶剂 水电解
仅溶质 电解
溶质和 溶剂同 时电解
含氧酸
H2SO4
强碱
NaOH
活泼金属的含氧酸盐
Na2SO4
无氧酸
HCl
阳极：4OH- -4e- = O2 ↑+2H2O
阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑
减小
增大
不变
H2O
阳极：2Cl- -2e- = Cl2↑
阴极：2H++2e- = H2↑
增大
HCl
不活泼金属的无氧酸盐
CuCl2
阳极：2Cl- -2e- = Cl2↑
阴极：Cu2++2e- = Cu↓
CuCl2
活泼金属的无氧酸盐
NaCl
阳极：2Cl- - 2e- = Cl2↑
阴极：2H2O+2e- = H2↑+2OH-
增大
HCl
不活泼金属的含氧酸盐
CuSO4
阳极：2H2O - 4e- = O2↑+4H+
阴极：2Cu2++4e- = 2Cu↓
减小
CuO
电解规律（惰性电极）小结
阳极：S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区：电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型 如NaCl
Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+＞Ca2+＞K+
阳极：2Cl－－2e－ ＝ Cl2↑（氧化反应）
阴极：2H+ + 2e－＝H2↑（还原反应）
2Cl－ + 2H2O 2OH－ + H2↑ + Cl2↑
电解
2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
电解
阴极区
阳极区
（一）电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气
现象：
阳极：有气泡产生，使湿润淀粉－KI溶液变蓝
阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红
二、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水：
阴极
阳极
铁钉
石墨
－
+
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
金属钛网
阴 极
碳钢网
阳极室
阴极室
2、离子交换膜法制烧碱：
（1）离子交换膜电解槽的组成：
由阳极（金属钛网）、阴极（碳钢网）、离子交换膜、
电解槽框和导电铜棒等组成；
每个电解槽由若干个单元槽串联或并联组成；
装置
（2）阳离子交换膜的作用：
a.防止H2和Cl2混合而引起爆炸；
b.避免Cl2和NaOH反应影响NaOH的产量。
c.平衡电荷，形成闭合回路的作用
3、原料的精制
（1）粗盐的成分:
（2）除杂的过程:
粗盐水
过量BaCl2
(除SO42-)
过量NaOH
(除Mg2+、Fe3+)
过量Na2CO3
(除Ca2+、Ba2+)
过滤
(除泥沙及沉淀)
含少量Ca2+、 Mg2+
阳离子交换塔
(除Ca2+、 Mg2+)
精制盐水
BaCl2必须在Na2CO3之前
适量HCl
(除CO32- 、OH-)
必须先过滤再加盐酸
泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜.
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
H2
NaOH
湿氯气
湿氢气
液碱
Cl2
制作奥运金牌时，如何纯银上镀金？
电镀：应用电解原理在某些金属
表面镀上一薄层其它金属的过程。
电解质溶液：含镀层金属离子
电镀的条件：
阳极：镀层金属
阴极：待镀金属（即镀件）
（二）电镀铜
电镀铜原理
铜片
待镀件
硫酸铜溶液
电镀的特点：阳极本身参加电极反应；电解质溶液的浓度保持不变
(电镀液的组成及酸碱性保持不变)。
镀铜
镀铬
镀镍
请应用电解原理，设计实验方案，在铁钉上镀锌。
Zn
+ -
Fe
ZnCl2溶液
电镀金原理（含氰法）
[Au(CN) ]
2
-
e- ==
Au
2CN-
+
+
2H O
2
2e- ==
H2↑
2OH-
+
+
阴极主要电极反应
阳极
阴极
[Au(CN) ]
Au
2CN-
－ e- ==
+
-
2
4OH-
－ 4e- ==
2H2O+O2↑
阳极主要电极反应（金做阳极）
孙淑兰 (1942- )
景泰蓝制作高级工程师
景泰蓝
上世纪70年代，研究出亚硫酸无氰镀金法，形成一条无氰镀金流水线，填补了我国无氰镀金的空白，后荣获国家科技进步奖。
[Au(SO ) ]
2
3
3-
e
-
+
Au
+
2SO
2-
3
阴极主要反应
【教材P109】
工业上制备的铜，其含Cu约98.5%，还含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，为粗铜，需要通过再次精炼处理才能得到纯度为99.99%精铜，如何用电解的方法得到纯铜？
粗铜
精铜
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+
电解质溶液浓度：基本不变
电解精炼的方法：
纯净金属做阴极，粗糙金属做阳极，共同插入
含此金属阳离子的电解质溶液中电解。
（三）电解精炼铜
电解精炼铜
（四）电冶金
1、制取金属钠
电解熔融状态的氯化钠。
阳极：
2Cl - －2e- == Cl2↑
阴极：
2Na+ + 2e- == 2Na
总反应：
2NaCl(熔融) 2Na + Cl2 ↑
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。例如：冶炼Na、Ca、Mg、Al等活泼的金属。
2、制取金属铝
电解熔融状态的氧化铝。
阳极：
6O 2- －12e- == 3O2↑
阴极：
4Al 3+ + 12e- == 4Al
总反应：
2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2 ↑
冰晶石
助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠）
阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充
思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3
冶炼铝设备图
阳极C
电解质
烟罩
熔融态铝
钢壳
钢导电棒
阴极C
耐火材料
冶炼金属的方法
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
电解法
热还原法
加热法
物理提取法
【教材P109】
课后作业
1、 复习第三节电解池，认真整理错题
2、《升华》P127 知识点2、P132知识点3
3、《周练》课时1 、课时2余下作业

展开更多......

收起↑