电解原理的应用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,电离,电解,条件,过,程,特点,联系,电解质溶于水或受热融化状态,电解质电离后，再通直流电,电解质电离成为自由移动的离子。,CuCl,2,=Cu,2+,+2Cl,-,通电,阴阳离子定向移动，在两极上失得电子成为原子或分子。,CuCl,2,=Cu+Cl,2,只产生自由移动的离子,发生氧化还原反应生成了新物质,电解必须建立在电离的基础上,小结,1,电离与电解的区别与联系,牛牛文库文档分享,电离 电解 条件过特点 联系 电解质溶于水或受热融化状态,1,原电池和电解池知识总结比较表,内容,原电池,电解池,电极,规定,电极,反应,电子移动方向,能量,转变,较活泼金属做负极,阴极：连接电源负极的一极,负极发生氧化反应,阳极氧化、阴极还原,负极流向正极,阳极流向阴极,化学能变为电能,电能变为化学能,小结,2,牛牛文库文档分享,原电池和电解池知识总结比较表内容原电池电解池电极电极电子移动,2,分析电解反应的一般思路：,明确溶液中存在哪些离子,根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物,阴阳两极附近有哪些离子,牛牛文库文档分享,分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子根据阳极氧化，,3,离子放电顺序,（,1,）电解池阴极,阳离子放电能力（得电子能力）逐渐增强,K,+,Ca,2+,Na,+,Mg,2+,Al,3+,H,+,（,水中,）,Zn,2+,Fe,2+,Pb,2+,H,+,（,酸中,）,Cu,2+,Hg,2+,Ag,+,（,2,）电解池阳极,（,Fe Cu Ag,等金属）,S,2-,I,Br,Cl,OH,含氧酸根,阴离子放电（失电子）能力：,逐渐减弱,牛牛文库文档分享,离子放电顺序（1）电解池阴极阳离子放电能力（得电子能力）逐,4,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,水,电,解,含氧酸,H,2,SO,4,强碱,NaOH,活泼金属的含氧酸盐,Na,2,SO,4,溶,质,电,解,无氧酸,HCl,不活泼金属的无氧酸盐,CuCl,2,溶质和水同时电解,活泼金属的无氧酸盐,NaCl,不活泼金属的含氧酸盐,CuSO,4,电解的基本规律,阳极：,4OH,-4e,=O,2,+2H,2,O,阴极：,4H,+,+4e,=2H,2,阳极,2Cl,-2e,=Cl,2,阴极：,4H,+,+4e,=2H,2,阳极,2Cl,-,2e-,=Cl,2,阴极：,Cu,2+,+2e,=Cu,阳极,2Cl,-2e,=Cl,2,阴极：,2H,2,O+2e,=H,2,+2OH,-,阳极：,4OH,-4e,=O,2,+2H,2,O,阴极：,2Cu,2+,+4e,=2Cu,减小,增大,不变,增大,增大,减小,H,2,O,HCl,CuCl,2,HCl,CuO,电解水型！,电解电解质型！,放氧生酸型！,放氢生碱型！,牛牛文库文档分享,举 例 溶液pH变化 溶液复原方法 物质类别 实例 水含氧酸,5,【,思考,】,“,实验派”经过反复、多次、精确的实验测定，证明电解氯化铜溶液时,pH,值的变化如下图曲线：,（,1,）电解前氯化铜溶液的,pH,值处于,A,点位置的原因是什么？,（,2,）“实验派”的实验结论是,，该观点的理由是（从化学原理上加以简述）,:,随着电解的进行,溶液的,pH,下降,.,生成的氯气溶于水使溶液酸性增强,.,氯化铜为强酸弱碱盐,铜离子水解使溶液呈酸性,.,牛牛文库文档分享,【思考】“实验派”经过反复、多次、精确的实验测定，证明电,6,例,.(2003,江苏,16),用惰性电极实现电解，下列说法正确的是,A.,电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液,pH,不变,B.,电解稀氢氧化钠溶液，要消耗,OH,，故溶液,pH,减小,C.,电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为,1:2,D.,电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为,1:1,【,跟踪训练,】,D,牛牛文库文档分享,例.(2003江苏16)用惰性电极实现电解，下列说法正确的是,7,2008,年化学科,(,江苏卷,),考试说明,1,、理解原电池和电解池的工作原理。,2,、能写出常见的简单电极反应和电池反应方程式。,3,、认识化学在解决能源危机中的重要作用。,牛牛文库文档分享,2008年化学科(江苏卷)考试说明 1、理解原电池和电解池的,8,想一想？,如果要在某铁制品表面镀上一层银，请你选择合适的电极材料和电镀液，并写出电极反应方程式。,阴极,某铁制品,阳极,金属银,电镀液,含有硝酸银的溶液,阳极：,Ag,Ag,+,+e,-,阴极：,Ag,+,e,Ag,牛牛文库文档分享,想一想？如果要在某铁制品表面镀上一层银，,9,一、电镀,1,、定义：,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过程。,2,、目的：,4,、电镀的特点：,3,、电镀材料的选择：,阴极,镀件,电镀液,含有镀层金属离子的溶液,阳极,镀层金属,使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。,1,）,阳极本身参加电极反应,2,）,电解质溶液的浓度保持不变,牛牛文库文档分享,一、电镀1、定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它,10,二、铜的电解精炼,阳极：,Cu,Cu,2+,+,2e,-,阴极：,Cu,2+,+2e,-,Cu,杂质比铜活泼的,Zn,、,Fe,等：,Zn,Zn,2+,+,2e,-,Fe,Fe,2+,+,2e,-,活泼性在铜之后的银、金等：,还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单质的形式留在溶液中，成为阳极泥。,电解质溶液硫酸铜的浓度略有减小。,牛牛文库文档分享,二、铜的电解精炼阳极：Cu Cu2+2e-阴极：Cu,11,（,05,天津高考,12,）,金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量,Fe,、,Zn,、,Cu,、,Pt,等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（）,（已知：氧化性,Fe,2+,Ni,2+,Cu,2+,）,A,阳极发生还原反应，其电极反应式：,Ni,2+,+2e,=Ni,B,电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加,相等,C,电解后，溶液中存在的金属阳离子只有,Fe,2+,和,Zn,2+,D,电解后，电解槽底部的阳极泥中只有,Cu,和,Pt,D,高考典例感悟,牛牛文库文档分享,（05天津高考12）金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe,12,工业上利用这一反应，制取烧碱、氯气和氢气。,三、氯碱工业,想一想：在左面的电解,饱和食盐水的实验中，,电解产物之间可能发生,哪些化学反应？,通电,2NaCl+2H,2,O=2NaOH+Cl,2,+H,2,牛牛文库文档分享,工业上利用这一反应，制取烧碱、氯气和氢气。三、氯碱工业想一,13,（,1,）,在,NaCl,溶液中,NaCl,电离出,，,H,2,O,电离出,。,通电后，在电场的作用下，,向阴极移动，,向阳极移动。,在阳极，由于,容易失去电子，被氧化生成,。,阳极方程式：,;,（,2,）在阴极，由于,容易得到电子被还原生成,使,H,2,O,电离向右移动，因此阴极,浓度增大,PH,。,阴极方程式：,。,2Cl,-,-2e,-,=Cl,2,2H,+,+2e,-,=H,2,Na,+,、,Cl,-,H,+,、,OH,-,Cl,-,、,OH,-,Cl,-,Cl,2,H,+,H,2,OH,-,增大,Na,+,、,H,+,氯碱工业,牛牛文库文档分享,2Cl-2e-=Cl22H+2e-,14,总化学方程式：,;,总离子方程式,:,.,(3),电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：,_,，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？,阴极附近的溶液无色变为红色,阳极,:,把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近,产生气体可以使湿润,KI,淀粉试纸变蓝色,.,牛牛文库文档分享,总化学方程式：,15,(2),避免生成物,H,2,和,Cl,2,混合,因为,:,.,(1),避免,Cl,2,接触,NaOH,溶液会反应,使产品不纯,反应方程式,:,.,第一个问题,:,Cl,2,+2 NaOH=NaCl+NaClO+H,2,O,混合遇火或遇强光爆炸,解决,方法,:,使用离子交换膜,电解饱和食盐水必须解决两个主要问题,:,牛牛文库文档分享,(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,第一个问,16,(1),生产设备名称：阳离子交换膜电解槽,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。,(2),离子交换膜的作用：,a,、防止,Cl,2,和,H,2,混合而引起爆炸,b,、避免,Cl,2,与,NaOH,反应生成,NaClO,影响,NaOH,的产量。,牛牛文库文档分享,(1)生产设备名称：阳离子交换膜电解槽www.niuwk.c,17,提示：,第二个问题：精,制,食盐水,由于粗盐中含有泥沙、,Ca,2+,、,Mg,2+,、,Fe,3+,、,SO,4,2,等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何除去这些杂质呢？,3,、所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个,合理的顺序逐一除杂吗？,2,、用什么试剂除去,Ca,2+,、,Mg,2+,、,Fe,3+,、,SO,4,2,1,、用什么方法除去泥沙？,电解饱和食盐水必须解决两个主要问题,:,牛牛文库文档分享,提示：第二个问题：精制食盐水 由于粗盐中含有泥沙,18,泥沙,、,Na,+,、,Cl,-,、,Mg,2+,、,Ca,2+,、,Fe,3+,、,SO,4,2-,Na,+,、,Cl,-,、,.Mg,2+,、,Ca,2+,、,Fe,3+,、,SO,4,2-,Na,+,、,Cl,-,、,Mg,2+,、,Ca,2+,、,Fe,3+,、,引入,Ba,2+,Na,+,、,Cl,-,、,Ca,2+,、,Ba,2+,、,引入,OH,-,Na,+,、,Cl,-,、,CO,3,2-,、,OH,-,Na,+,、,Cl,-,沉降,除泥沙,略过量,BaCl,2,溶液,除,SO,4,2-,略过量,Na,2,CO,3,溶液,除,Ca,2+,.,Ba,2+,略过量,NaOH,溶液,除,Fe,3+,Mg,2+,适量,HCl,溶液,调节,PH,除,CO,3,2-,、,OH,-,牛牛文库文档分享,泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、,19,四、电冶金,（,1,）制取金属钠,电解熔融氯化钠,阳极：,2Cl,-,-2e,-,=Cl,2,阴极：,2Na,+,+2e,-,=2Na,总反应：,通电,2NaCl=2Na+Cl,2,牛牛文库文档分享,四、电冶金（1）制取金属钠电解熔融氯化钠阳极：2Cl-,20,（,2,）制取金属铝,电解熔融氧化铝,阳极：,6,O,2,-,-12e,-,=3O,2,阴极：,4Al,3,+,+12e,-,=4Al,总反应：,通电,2Al,2,O,3,=4Al+3O,2,注意：,反应过程中使用冰晶石,(Na,3,AlF,6,),作为,熔剂，使,Al,2,O,3,在较低的温度下熔化,牛牛文库文档分享,（2）制取金属铝电解熔融氧化铝阳极：6O2-12e,21,例,1,（,2007,上海）某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是,A.,铅笔端作阳极，发生还原反应,B.,铂片端作阴极，发生氧化反应,C.,铅笔端有少量的氯气产生,D.a,点是负极，,b,点是正极,D,祝你成功,牛牛文库文档分享,例1（2007 上海）某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实,22,例,2.,如图装置，用离子交换膜法电解饱和食盐水制烧碱。若,X,电极材料为金属钛网（表面有氧化物涂层），,Y,电极材料为碳钢网。阳离子交换膜只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过。分别收集两极产生的气体并通入淀粉,KI,溶液中。请回答下列问题：,能使淀粉,KI,溶液变蓝的是,（填“,a”,或“,b”,）气体；,其,X,极的电极反应式为,，,Y,极的