【風(fēng)向標(biāo)】年高考化學(xué) 第四章 第三節(jié)　電解池 第2課時(shí)　電解原理的應(yīng)用課件 新人教選修4

第2課時(shí)電解原理的應(yīng)用陽(yáng)極：____________________。一、氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)是電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣和氫氣。陰極：____________________?？偡磻?yīng)式：__________________________________。二、電鍍待鍍金屬制品鍍層金屬

1.定義：電鍍是應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法。電鍍的主要目的是使金屬增強(qiáng)抗腐蝕能力，增加美觀和表面硬度。含有鍍層金屬離子的溶液

2.構(gòu)成條件：________________作陰極，__________作陽(yáng)極，用________________________作電鍍液。

3.特點(diǎn)：電鍍液濃度在電鍍前后______________?；静蛔?nèi)?、電解精煉銅1.裝置：______作陽(yáng)極，______作陰極，用__________作電解液。粗銅逐漸溶解

2.結(jié)果：陽(yáng)極上______________，陰極上_______________________________。四、電冶金金屬離子還原

1.金屬冶煉的本質(zhì)：使礦石中的__________獲得電子，從它們的化合物中__________出來。粗銅純銅CuSO4

溶液純銅逐漸析出

2.電冶金：電解是最強(qiáng)有力的氧化還原手段，適用于一些__________單質(zhì)的制取，如冶煉____________________等活潑金屬。Na、Ca、Mg、Al(1)電解熔融氯化鈉。陽(yáng)極反應(yīng)：________________________；陰極反應(yīng)：_________________；總反應(yīng)：_________________________。活潑金屬陰極反應(yīng)：___________________；(2)電解熔融氧化鋁冶煉金屬鋁。陽(yáng)極反應(yīng)：____________________；總反應(yīng)：______________________________。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(yáng)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(yáng)離子交換膜的作用。

2.銅的精煉 裝置如圖4－3－3所示，粗銅作陽(yáng)極，純銅作陰極，CuSO4溶液作電解液。圖4－3－3(3)電電解解精精煉煉銅銅的的結(jié)結(jié)果果：：陽(yáng)陽(yáng)極極上上粗粗銅銅逐逐漸漸溶溶解解，，雜雜質(zhì)質(zhì)Ag、、Au等沉積積在電解槽的的底部，陰極極上純銅逐漸漸析出，電解液液濃度在電解后減減小。方法名稱主要化學(xué)反應(yīng)原理(舉例)主要特點(diǎn)加熱法對(duì)于Hg、Ag，通常 采用煅燒其金屬化 合物的方法來制取還原劑法CO作還原劑用還原劑(C、CO、H2、Al等)還原金屬氧化物，適用于活動(dòng)性介于Zn～Cu之間的大多數(shù)金屬的冶煉H2

作還原劑Na、Mg、Al、Ca等作還原劑3.常見的金金屬冶煉方法法方法名稱主要化學(xué)反應(yīng)原理(舉例)主要特點(diǎn)電解法普通電解適用于冶煉K、Ca、Na、Mg、Al等活潑金屬電解精煉續(xù)表原電池電解池電鍍池定義將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置裝置舉例原電池、電解解池、電鍍池池三種裝置的的區(qū)別與聯(lián)系系原電池電解池電鍍池形成條件①活潑性不同的兩電極②電解質(zhì)溶液(電極插入其中，并與電極發(fā)生自發(fā)反應(yīng))③形成閉合回路①兩電極接直流電源②兩電極插入電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負(fù)極②電鍍液必須含有鍍層金屬離子(電鍍過程濃度不變)續(xù)表原電池電解池電鍍池電極名稱負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子或燃料失電子正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子得電子或者氧氣得電子陽(yáng)極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失電子或電極金屬失電子陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子得電子陽(yáng)極：金屬電極失電子陰極：電鍍液中鍍層金屬陽(yáng)離子得電子(在電鍍控制的條件下，

＋由水電離產(chǎn)生的H及

－OH一般不放電)續(xù)表原電池電解池電鍍池電子流向①同一原電池的正、負(fù)極的電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等；②同一電解池的陰極、陽(yáng)極電極反應(yīng)中得、失電子數(shù)相等。③串聯(lián)電路中的各個(gè)電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等。上述三種情況下，在寫電極反應(yīng)式時(shí)得、失電子數(shù)要相等，在計(jì)算電解產(chǎn)物的量時(shí)，應(yīng)按得、失電子數(shù)相等計(jì)算續(xù)表氯堿工業(yè)的考考查【例1】氯堿廠電解飽飽和食鹽水制制取NaOH的工藝藝流程示意圖如下：圖4－3－－4依據(jù)圖4－－3－4，完完成下列填空空：(1)在電解解過程中，與與電源正極相連的電極上上所發(fā)生反應(yīng)應(yīng)為__________________________，與電源負(fù)負(fù)極相連的電電極附近溶液pH值值________(填“不變””、“升高””或“下降””)。a.Ba(OH)2b.Ba(NO3)2c.BaCl2a.先加NaOH，后后加Na2CO3，再加鋇試劑劑b.先加NaOH，后后加鋇試劑，，再加Na2CO3c.先加鋇試試劑，后加NaOH，，再加Na2CO3(5)脫鹽工工序中利用NaOH和和NaCl在溶解解度上的差異異，通過________、冷冷卻、________(填寫操作作名稱)除去去NaCl。(6)在隔膜膜法電解飽和和食鹽水時(shí)，，電解槽分隔隔為陽(yáng)極區(qū)和和陰極區(qū)，防止Cl2與NaOH反應(yīng)；采采用無隔膜電電解冷的食鹽鹽水時(shí)，Cl2與NaOH充分接觸觸，產(chǎn)物僅是是NaClO和H2，相應(yīng)的化學(xué)學(xué)方程式為__________________________________________。。(7)從該氯氯堿廠電解飽飽和食鹽水制制取NaOH的工藝藝流程看，該廠的生產(chǎn)工工藝________(填“是”或或“不是”)目前世界上上先進(jìn)的離子交換換膜法。(7)離子交換膜電電解食鹽水，，Cl－不能穿透陽(yáng)離離子膜進(jìn)入陰陰極室，故陰極室室能得到很純純凈的NaOH溶液，而不是是NaOH和和NaCl的的混合液，故故該廠的制堿堿生產(chǎn)工藝還還不是目前世世界先進(jìn)的離子交換膜膜法。(3)ac(4)bc(5)蒸發(fā)過過濾濾(7)不是圖4－3－－5A.裝置中出出口①處的物物質(zhì)是氯氣，，出口②處的的物質(zhì)是氫氣氣B.該離子交交換膜只能讓讓陽(yáng)離子通過過，不能讓陰陰離子通過D.該裝置是是將電能轉(zhuǎn)化化為化學(xué)能答案：C2.下圖中中能驗(yàn)證氯化化鈉溶液(含含酚酞)電電解產(chǎn)物的的裝置是()。D解析：電解飽和食鹽鹽水時(shí)，陰極極生成H2，收集時(shí)試管管口向下；陽(yáng)極生生成Cl2，通入淀粉碘碘化鉀溶液時(shí)時(shí)，溶液變藍(lán)藍(lán)色；電子從直流電電極負(fù)極流向向電解池陰極極，故正確的的選項(xiàng)是D。銅的精煉【例2】以硫酸銅溶液液作電解液，，對(duì)含有雜質(zhì)質(zhì)Fe、Zn、)。Ag的粗銅銅進(jìn)行電解精精煉。下列敘敘述正確的是是(①粗銅與直流流電源負(fù)極相相連③電路中每通通過3.01×1023個(gè)電子，得到到的精銅質(zhì)量量為16g④雜質(zhì)Ag以Ag2SO4的形式沉入電電解槽形成““陽(yáng)極泥”A.①③C.③④B.②④D.②③名師點(diǎn)撥：電解過程中，，粗銅作陽(yáng)極極，連接電源源的正極；精銅作陰極，，連接電源的的負(fù)極，因此此①錯(cuò)誤，②正確確。根據(jù)陰個(gè)電子，得到到的精銅質(zhì)量量為16g，③③正確。由于于粗銅中主要要成分為銅，只要有金金屬銅存在，，Ag就不會(huì)放電，，因此Ag以單質(zhì)形式存在于于陽(yáng)極泥中，，④錯(cuò)誤。答案：D3.(2011年全國(guó)卷)用石墨作電極極電解CuSO4溶液。通電一一段時(shí)間后，欲欲使電解液恢恢復(fù)到起始狀狀態(tài)，應(yīng)向溶液中加加入適量的()。A.CuSO4C.CuOB.H2OD.CuSO4·5H2OCA.粗銅板作作陽(yáng)極CB.電解時(shí)，陽(yáng)極極發(fā)生氧化反反應(yīng)，而陰極極發(fā)生的反應(yīng)應(yīng)為Cu2＋C.粗銅中所所含Ni、、Fe、Au等金屬雜雜質(zhì)，電解后后以單質(zhì)形式沉積積槽底底，形形成陽(yáng)陽(yáng)極泥泥D.電電解銅銅的純純度可可達(dá)99.95%～99.98%解析：：Ni、Fe比Cu活活潑潑，更更容易易失電電子，，不可可能以以單質(zhì)質(zhì)形式存存在于于陽(yáng)極泥泥中。。5.(2010年海南南化學(xué)學(xué)，雙雙選)利用電電解法法可將將含有有Fe、、Zn、