第四章第三節(jié)_電解池

1、第三節(jié)第三節(jié) 電解池電解池你知道嗎？你知道嗎？ 工業(yè)上分別以氯化鈉和氧化鋁為原料生產(chǎn)工業(yè)上分別以氯化鈉和氧化鋁為原料生產(chǎn)金屬鈉和金屬鋁。你知道工業(yè)生產(chǎn)中是如何實(shí)金屬鈉和金屬鋁。你知道工業(yè)生產(chǎn)中是如何實(shí)現(xiàn)此過程的嗎？現(xiàn)此過程的嗎？電解熔融氯化鈉電解熔融氯化鈉陰極陰極陽極陽極氯氯氣氣鈉鈉熔融熔融NaCl 一、電解原理一、電解原理（以電解氯化鈉為例）（以電解氯化鈉為例） 實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：用惰性（石墨）電極電解熔融的氯化鈉用惰性（石墨）電極電解熔融的氯化鈉現(xiàn)象：現(xiàn)象： 陽極：有氣泡，有陽極：有氣泡，有刺激性氣味，并能使刺激性氣味，并能使 濕濕潤的潤的KI-淀淀 粉試紙變藍(lán)粉試紙變藍(lán)（Cl2) 陰極：有金屬

2、鈉析出陰極：有金屬鈉析出陰極陰極陽極陽極氯氯氣氣鈉鈉熔融熔融NaCl 通電前通電前:分析熔融電解質(zhì)中的離子情況分析熔融電解質(zhì)中的離子情況 陽離子：陽離子： 陰離子：陰離子：通電后：（必須直流電）通電后：（必須直流電） NaNa+ +ClCl- -交流與討論交流與討論1 1：做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)陽離子：陽離子： Na+陰離子：陰離子： Cl- 鈉離子移向鈉離子移向陰極陰極附近，附近，氯離子移向氯離子移向陽極陽極附近附近.做做定向移動(dòng)定向移動(dòng)交流與討論交流與討論2 2：e-e-e-e-e-e-電解池中離子和電子的移動(dòng)方向電解池中離子和電子的移動(dòng)方向 Cl- -Na+Cl- -（1）確定電極名稱

3、：）確定電極名稱： 陽極陽極（接電源正極）（接電源正極） 陰極陰極（接電源負(fù)極）與電極材料無關(guān)（接電源負(fù)極）與電極材料無關(guān) （2）判斷電極產(chǎn)物并書寫電極反應(yīng)）判斷電極產(chǎn)物并書寫電極反應(yīng): 陽離子移向陰極放電，陰離子移向陽極放電陽離子移向陰極放電，陰離子移向陽極放電 陽極：陽極：2Cl- = Cl2 + 2e- 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 陰極：陰極：2Na+ +2e- = 2Na 還原反應(yīng)還原反應(yīng) 總式：總式： 2NaCl 2Na+Cl2 通電通電 使使電流電流通過通過電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液而在而在陰陽兩極陰陽兩極引起引起氧化氧化還原反應(yīng)還原反應(yīng)的過程。的過程。2.2.電解池電解池: : 把把電能電能轉(zhuǎn)化

4、為轉(zhuǎn)化為化學(xué)能化學(xué)能的裝置的裝置. . 或或 借助于電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置借助于電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置.1.1.電解電解: :4.電極名稱和電極反應(yīng)電極名稱和電極反應(yīng) 與電源負(fù)極相連的電極叫與電源負(fù)極相連的電極叫陰極陰極，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)陰極上發(fā)生還原反應(yīng)。 與電源正極相連的電極叫與電源正極相連的電極叫陽極陽極，陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)。 陰極陰極:與電源負(fù)極相連，電子流入，發(fā)生與電源負(fù)極相連，電子流入，發(fā)生還原還原反應(yīng)反應(yīng)陽極陽極:與電源正極相連，電子流出，發(fā)生與電源正極相連，電子流出，發(fā)生氧化氧化反應(yīng)反應(yīng)5.電極的判斷電極的判斷6.電子、離子的流向電子、離子的流向電

5、子電子從從陽極陽極通過電源流向通過電源流向陰極陰極陽離子陽離子在電解質(zhì)溶液中在電解質(zhì)溶液中移向移向陰極陰極陰離子陰離子在電解質(zhì)溶液中在電解質(zhì)溶液中移向移向陽極陽極e-e-CC陰陰極極陽陽極極電解質(zhì)液電解質(zhì)液注：電子只在外電路定向移動(dòng)，不能從溶液中注：電子只在外電路定向移動(dòng)，不能從溶液中 移動(dòng)移動(dòng)7. 7.惰性電極與活性電極：惰性電極與活性電極： 惰性電極惰性電極( (鉑、金、石墨鉑、金、石墨) )： 僅僅導(dǎo)電，不參與反應(yīng)僅僅導(dǎo)電，不參與反應(yīng) 活性電極（除鉑、金外的金屬）：活性電極（除鉑、金外的金屬）： 既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)電解過程不僅可以在熔融電解質(zhì)中進(jìn)

6、行，也可以電解過程不僅可以在熔融電解質(zhì)中進(jìn)行，也可以在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行。在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行。以電解氯化銅為例以電解氯化銅為例實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：用惰性（石墨）電極電解氯化銅溶液用惰性（石墨）電極電解氯化銅溶液現(xiàn)象：現(xiàn)象： 陽極：有氣泡，有陽極：有氣泡，有刺激性氣味，并能使刺激性氣味，并能使 濕潤的濕潤的KI-淀淀 粉試紙粉試紙變藍(lán)（變藍(lán)（Cl2) 陰極：碳棒上有一層紅色的銅析出陰極：碳棒上有一層紅色的銅析出陰極陰極陽極陽極氯氯氣氣銅銅CuCl2溶液溶液實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)分析：通電前：通電前：分析電解質(zhì)溶液中的離子情況分析電解質(zhì)溶液中的離子情況 陽離子陽離子：H+、Cu2+ 陰離子陰離子：OH-、Cl-通電

7、后：通電后： （必須直流電）（必須直流電） （1）確定電極名稱：）確定電極名稱： 陽極陽極（接電源正極）（接電源正極） 陰極陰極（接電源負(fù)極）與電極材料無關(guān)（接電源負(fù)極）與電極材料無關(guān) 做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)（2）判斷離子的放電順序：）判斷離子的放電順序： 陽離子陽離子：Cu2+H+ (得電子順序）得電子順序） 陰離子陰離子：Cl-OH-（失電子順序）（失電子順序）（3）判斷電極產(chǎn)物并書寫電極反應(yīng)）判斷電極產(chǎn)物并書寫電極反應(yīng): 陽離子移向陰極放電，陰離子移向陽極放電陽離子移向陰極放電，陰離子移向陽極放電 陽極陽極：2Cl- - 2e- = Cl2 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 陰極陰極：Cu2+ + 2

8、e- = Cu 還原反應(yīng)還原反應(yīng) 總式：總式：（4）分析電解質(zhì)溶液的變化情況：氯化銅溶液濃度降低）分析電解質(zhì)溶液的變化情況：氯化銅溶液濃度降低 CuCl2 Cu+Cl2 電解1.1.放電：放電： 活性材料作電極時(shí)：活性材料作電極時(shí)： 金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)人溶液，陰金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)人溶液，陰 離子不容易在電極上放電。離子不容易在電極上放電。 用惰性電極用惰性電極(Pt(Pt、AuAu、石墨、鈦等、石墨、鈦等) )時(shí)：時(shí)：溶液中陰溶液中陰 離子的放電順序（由易到難）是：離子的放電順序（由易到難）是：陽極：陽極：小結(jié)：小結(jié)：2.2.放電順序：放電順序： 無論是惰性電極還是

9、活性電極都不參與電極反無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反 應(yīng)，應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。 陽離子在陰極上放電順序是：陽離子在陰極上放電順序是：陰極陰極: :練習(xí)：練習(xí)： 分析以惰性電極電解下列溶液的電分析以惰性電極電解下列溶液的電極反應(yīng)。極反應(yīng)。（）硝酸銀溶液（）硝酸銀溶液（）氯化鈉溶液（）氯化鈉溶液（）稀硫酸（）稀硫酸（）氫氧化鈉溶液（）氫氧化鈉溶液把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置C Fe NaCl溶液溶液(1)兩電極接直流電源兩電極接直流電源;(2)電極插入電解質(zhì)溶液電極插入電解質(zhì)溶液;(3)形成閉合電路。形成閉合電路。陰極陰極:與電

10、源負(fù)極相連的電極與電源負(fù)極相連的電極陽極陽極:與電源正極相連的電極與電源正極相連的電極2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+ Cl2通電定義定義裝置裝置形成條件形成條件電極電極電極反應(yīng)電極反應(yīng)電解反應(yīng)電解反應(yīng)陰極陰極:還原反應(yīng)還原反應(yīng) 2H+2e - = H2陽極陽極:氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 2Cl- - 2e- = Cl2第二課時(shí)第二課時(shí)問題解決問題解決 分析下圖，哪些是原電池分析下圖，哪些是原電池 哪些是電解池哪些是電解池1、3、56、7【原電池與電解池的比較原電池與電解池的比較】整理與歸納：整理與歸納：負(fù)極負(fù)極 ：氧化反應(yīng)：氧化反應(yīng)正極正極 ：還原反應(yīng)：還原反應(yīng)陽極陽極 ：氧化反應(yīng)：氧化反應(yīng)

11、陰極陰極 ：還原反應(yīng)：還原反應(yīng)電極反應(yīng)電極反應(yīng)形成條件形成條件舉例說明舉例說明能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換電子流向電子流向化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能銅鋅原電池；銅鋅原電池；氫氧燃料電池氫氧燃料電池 氯堿工業(yè)；氯堿工業(yè)；電鍍電鍍 負(fù)極正極負(fù)極正極陽極流出；陰極流入陽極流出；陰極流入裝置舉例裝置舉例 記記筆筆記記分析電解反應(yīng)的一般思路分析電解反應(yīng)的一般思路溶液中存在的離子溶液中存在的離子兩極上的電極反應(yīng)兩極上的電極反應(yīng)離子的移動(dòng)方向及放電順序離子的移動(dòng)方向及放電順序判斷電解池的陰、陽極判斷電解池的陰、陽極電解電解Na2SO4溶液的分析溶液的分析陰極陰極陽極陽極氧氧氣氣氫氫

12、氣氣實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原Na2SO4 陽極陽極: 4OH- 4e- = 2H2O+O2 陰極陰極: 4H + 4e- = 2H2 2H2O = 2H2 +O2 通電通電變大變大不不變變加水加水Na2SO4溶液溶液 如電解如電解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶等溶液時(shí)其電極反應(yīng)式為：液時(shí)其電極反應(yīng)式為：陽極陽極 ： 4OH4e2H2O +O2陰極：陰極： 4H+ +4e2H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2O O2 +2H2 電解電解 電解后溶液中電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，若要恢，若要恢復(fù)原來的濃度，只需加入一定量的水即可。復(fù)原來的濃

13、度，只需加入一定量的水即可。二二.用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律用惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律 1.電解水型：電解水型：陰極陰極陽極陽極氯氯氣氣銅銅實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原CuCl2 陽極：陽極：2Cl-2 e- =Cl2陰極：陰極：Cu2+ 2e-=2Cu減小減小減小減小CuCl2CuCl2溶液溶液 CuCl2 Cu+Cl2 電解電解電解CuCl2溶液的分析溶液的分析如電解鹽酸、如電解鹽酸、CuCl2溶液等溶液等 電解后溶液中電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量的溶質(zhì)原來的組成和濃度，需加入一定量的溶質(zhì)(通入

14、一通入一定量的定量的HCl氣體氣體)陽極：陽極： 2Cl 2eCl2陰極：陰極： 2H+ +2e H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2HCl Cl2 + H2 電解電解鹽酸電解鹽酸2.電解電解質(zhì)本身：電解電解質(zhì)本身：陽極陽極陰極陰極氯氯氣氣氫氫氣氣實(shí)例實(shí)例電極反應(yīng)電極反應(yīng) 濃度濃度PH值值復(fù)原復(fù)原NaCl 陽極陽極: 2Cl- 2e- Cl 2陰極陰極: 2H + 2e- H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 電解減小減小增增大大 加加HClNaCl溶液溶液電解電解NaCl溶液的分析溶液的分析如電解如電解NaCl、KCl、MgCl2溶液等。溶液等。 電解后原溶液中電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)

15、量分?jǐn)?shù)減小溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需通入一定量的復(fù)原來的組成和濃度，需通入一定量的HCl氣體。氣體。陽極陽極 (C)： 2Cl 2eCl2陰極陰極 (C)： 2H+ +2e H2 總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2NaCl+2H2O2NaOH+ Cl2 + H2 電解電解3.放出氫氣生成堿型：放出氫氣生成堿型：陽極陽極陰極陰極氧氧氣氣銅銅陽極陽極: 4OH- 4e- 2H2O+O2 陰極：陰極：Cu2+ 2e- Cu減小減小減小減小 加加CuOCuSO4溶液溶液 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4電解電解電解CuSO4溶液的分析溶液的分析如電解如電解Cu

16、SO4溶液、溶液、AgNO3溶液等。溶液等。陽極陽極 ： 4OH4e2H2O +O2陰極：陰極： 2Cu2+ +4e2Cu總反應(yīng)：總反應(yīng)： 2CuSO4 +2H2O 2Cu+O2 +2H2SO4 電解電解 電解后原溶液中電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。電解電解CuSO4溶液溶液4.放出氧氣生成酸型：放出氧氣生成酸型：電解規(guī)律（惰性電極）小結(jié)電解規(guī)律（惰性電極）小結(jié) 陽極：陽極：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- 與與區(qū)：電解本身型區(qū)：電解本身型 如

17、如CuClCuCl2 2 、HClHCl與與區(qū)：放氫生堿型區(qū)：放氫生堿型 如如NaCl與與區(qū)：放氧生酸型區(qū)：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3與與區(qū)：電解水型區(qū)：電解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH陰極：陰極：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+ 電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例：含氧酸含氧酸H2SO4強(qiáng)堿強(qiáng)堿NaOH活潑金屬的活潑金屬的含氧酸鹽含氧酸鹽Na2SO4無氧酸無氧酸HCl陽極：陽極：4OH-4e-O2+2H2O陰極：陰極：4H+ + 4e- 2H2減小減小增大增大不變不變H2O陽極：陽極：

18、2Cl- 2e-Cl2陰極：陰極：2H+2e- H2增大增大HCl不活潑金屬不活潑金屬的無氧酸鹽的無氧酸鹽CuCl2陽極：陽極：2Cl- 2e- Cl2陰極：陰極：Cu2+2e- Cu減少減少CuCl2活潑金屬的活潑金屬的無氧酸鹽無氧酸鹽NaCl陽極：陽極：2Cl- 2e- Cl2陰極：陰極：2H+2e- H2增大增大HCl不活潑金屬的不活潑金屬的含氧酸鹽含氧酸鹽CuSO4陽極：陽極：4OH- 4e- O2+2H2O陰極：陰極：2Cu2+4e- 2Cu減小減小CuO（ A ）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe 1.寫出下列裝置的電極反應(yīng)式

19、，并判斷寫出下列裝置的電極反應(yīng)式，并判斷A、B、C溶液溶液PH值的變化。值的變化。鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) 2. 2.如上圖所示，通電后如上圖所示，通電后A A極上析出極上析出AgAg，對該裝置的有，對該裝置的有關(guān)敘述正確的是關(guān)敘述正確的是 A.P A.P是電源的正極是電源的正極 B.FB.F極上發(fā)生的反應(yīng)為：極上發(fā)生的反應(yīng)為：4OH4OH- - - 4e- 4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2 C. C.電解時(shí)，甲、乙、丙三池中，除電解時(shí)，甲、乙、丙三池中，除E E、F F兩極外，兩極外，其余電極均參加了反應(yīng)其余電極均參加了反應(yīng) D.D.通電后，甲池的通電后，甲池的PHPH減小，而乙、丙兩

20、池溶液的減小，而乙、丙兩池溶液的PHPH不變不變B 3.用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的水溶液，電解一段時(shí)間以后，甲、乙兩池中溶液的pH值均減小，而在和兩極，電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12的是 甲 乙 A B C D 甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4 乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 4.為下圖所示裝置中，為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段都是惰性電極，通電一段 時(shí)間后，時(shí)間后，b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是 AX是正極，是正極，Y是負(fù)極是負(fù)極 BX是負(fù)極，是負(fù)極，Y是正極是正極 CCuSO4溶液的溶液的PH值逐漸減小值

21、逐漸減小 DCuSO4溶液的溶液的PH值不變值不變a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 第三課時(shí)第三課時(shí)三三.電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用電解飽和食鹽水反應(yīng)原理電解飽和食鹽水反應(yīng)原理思考思考:（1）電解池的兩極各產(chǎn)生什么現(xiàn)象）電解池的兩極各產(chǎn)生什么現(xiàn)象? 若在兩極附近均滴加酚酞試若在兩極附近均滴加酚酞試 液，會(huì)有什么現(xiàn)象液，會(huì)有什么現(xiàn)象?（2）怎樣初步檢驗(yàn)兩極產(chǎn)物的生成）怎樣初步檢驗(yàn)兩極產(chǎn)物的生成?（3）結(jié)合教材，分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象）結(jié)合教材，分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象 的原因。的原因。在在U型管里裝入飽和食鹽型管里裝入飽和食鹽水，用一根碳棒作陽極，水，用一根碳棒作陽極

22、，一根鐵棒作陰極。接通直一根鐵棒作陰極。接通直流電源流電源實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置1.電解食鹽水電解食鹽水 現(xiàn)象：現(xiàn)象： 陽極：有氣泡產(chǎn)生，使陽極：有氣泡產(chǎn)生，使 濕潤的淀粉濕潤的淀粉KI 溶液變藍(lán)溶液變藍(lán) 陰極：有氣泡產(chǎn)生，滴陰極：有氣泡產(chǎn)生，滴 加酚酞溶液變紅加酚酞溶液變紅 陽極：陽極：2Cl- - 2e- = Cl2 陰極：陰極：2H+ + 2e- = H2 總式：總式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2(條件條件:通電通電)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置（1）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽）生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽 陰極：碳鋼陰極：碳鋼 陽極：鈦陽極：鈦 陽離子交換膜：陽離子交換膜： 只允

23、許陽離子通過只允許陽離子通過(Cl、OH離子和氣體離子和氣體 不能通過不能通過)，把電解槽隔成陰極室和陽極室。，把電解槽隔成陰極室和陽極室。 （2）離子交換膜的作用：）離子交換膜的作用： a、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸；、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸； b、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成 ，而影響氫氧，而影響氫氧化化 鈉的產(chǎn)量。鈉的產(chǎn)量。氯堿工業(yè)氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡鹽水淡鹽水NaOH溶液溶液精制飽和精制飽和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）離子交換膜離子交換膜 陽陽 極極金屬鈦網(wǎng)金屬鈦網(wǎng)陰陰

24、 極極碳鋼網(wǎng)碳鋼網(wǎng)陽陽極極室室陰陰極極室室 粗鹽的成份：粗鹽的成份：泥沙、泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42雜質(zhì)，會(huì)與堿性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，損壞離子交換膜雜質(zhì)，會(huì)與堿性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，損壞離子交換膜精制食鹽水精制食鹽水雜質(zhì)的除去過程：雜質(zhì)的除去過程：粗鹽水粗鹽水 含少量含少量Ca2+.Mg2+精制精制鹽水鹽水)(242SOBaCl除過量)(除泥沙及沉淀過濾)Ba.Ca(CONa2232除過量)CO(23除適量鹽酸)Fe.Mg(NaOH32除過量)Mg.Ca(22除陽離子交換塔2. 2. 電電鍍鍍 電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄

25、層其他金屬或合金的過程，它是電解原理的又一重要應(yīng)用。金屬或合金的過程，它是電解原理的又一重要應(yīng)用。電電鍍可以使金屬更加美觀耐用，增強(qiáng)防銹抗腐能力鍍可以使金屬更加美觀耐用，增強(qiáng)防銹抗腐能力。例如，。例如，鋼鐵是人們最常用的金屬，但鋼鐵有個(gè)致命的缺點(diǎn)，就鋼鐵是人們最常用的金屬，但鋼鐵有個(gè)致命的缺點(diǎn)，就是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。 陰極：待鍍金屬制品陰極：待鍍金屬制品 陽極：鍍層金屬陽極：鍍層金屬 電鍍液：含有鍍層金屬陽離子的可溶性鹽溶液電鍍

26、液：含有鍍層金屬陽離子的可溶性鹽溶液 （2） 電鍍池的形成條件電鍍池的形成條件（3 3）電鍍的結(jié)果，）電鍍的結(jié)果，電鍍液電鍍液的濃度保持不變的濃度保持不變鍍件鍍件 銅銅 氯化銅溶液氯化銅溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象陽極：陽極：陰極：陰極：銅變小銅變小有紅色固體產(chǎn)生有紅色固體產(chǎn)生電極反應(yīng)電極反應(yīng)Cu2e- Cu2+Cu2+2e-Cu電鍍液的組成及酸堿性不會(huì)變化電鍍液的組成及酸堿性不會(huì)變化例：電鍍銅原理例：電鍍銅原理3.3.銅的電解精煉銅的電解精煉一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜質(zhì)（如鋅、鐵、一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜質(zhì)（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），這種粗銅的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿足電氣工鎳、銀、金等），

27、這種粗銅的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿足電氣工業(yè)的要求，如果用以制電線，就會(huì)大大降低電線的導(dǎo)電業(yè)的要求，如果用以制電線，就會(huì)大大降低電線的導(dǎo)電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗銅。能力。因此必須利用電解的方法精煉粗銅。粗銅粗銅 含雜質(zhì)含雜質(zhì)(Zn Fe Ni Ag Au 等等)粗銅Cu2+Cu純銅電解精煉銅的原理示意圖：電解精煉銅的原理示意圖：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- 純銅作陰極，粗銅作陽極；純銅作陰極，

28、粗銅作陽極； e- e-AgAg Au硫酸銅溶液作電解液硫酸銅溶液作電解液陽極：陽極： Zn - 2e- = Zn2+Fe - 2e- = Fe2+Ni - 2e- = Ni2+Cu - 2e- = Cu2+Zn Fe Ni CuAg Au 陰極陰極: Cu2+ + 2e- = Cu陽極泥陽極泥問：電解完后，問：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？溶液的濃度有何變化？CuSO4溶液溶液粗銅粗銅純銅純銅特征特征純銅作陰極，粗銅作陽極純銅作陰極，粗銅作陽極陽極主要金屬與電解質(zhì)中的陽離子相同陽極主要金屬與電解質(zhì)中的陽離子相同電解液電解液CuSO4的濃度基本不變的濃度基本不變4. 電冶金電冶金（1）制取金屬鈉）制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉陽極：陽極：2Cl - 2e- = Cl2陰極：陰極：2Na+ + 2e- = 2Na總反應(yīng)：總反應(yīng)：2NaCl(熔融熔融) 2Na + Cl2 通電 陽極：陽極：6O2-12 e- =3O2 陰極：陰極：4Al3+ + 12e- =4A