資源簡介 (共20張PPT)第四章 化學反應與電能第二節 電解池 課時3玻璃肥皂紡織NaOHCl2鹽酸含氯漂白劑氯丁橡膠燒堿、氯氣都是重要的化工原料。工業上通過電解飽和食鹽水制得。1.了解電解在氯堿工業中的應用。2.了解電解在電鍍、電解精煉及電冶金方面的應用。一、電解原理的應用1.電解飽和食鹽水——氯堿工業(1)原理陽極:2Cl--2e-===Cl2↑陰極:2H2O+2e-===H2↑+2OH-總反應:2NaCl+2H2O===Cl2↑+H2↑+2NaOH電解2Cl-+2H2O===Cl2↑+H2↑+2OH-電解(2)現象及檢驗陰極:有無色、無味氣泡產生,滴加酚酞,溶液變紅,點燃氣體后,有爆鳴聲。陽極:有黃綠色、刺激性氣味的氣體產生,使濕潤的淀粉KI試紙變藍。【思考】該裝置是否能安全、有效的得到所需要的產物?不能,①Cl2接觸NaOH溶液會反應使產品不純②H2和Cl2混合遇火或遇強光爆炸。(3)離子交換膜離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖離子交換膜是一類高分子膜,它能選擇性地使物質通過。陽離子能通過陽離子交換膜,而陰離子則不能通過。Na+不斷從陽極區進入陰極區,而陰極區產生的OH-只能留在陰極區,可以得到濃度較高的NaOH溶液。防止H2、Cl2混合發生爆炸。避免Cl2與NaOH反應,影響NaOH的產量。陽極區陰極區(4)氯堿工業產品及其應用電解飽和食鹽水液堿濕氯氣濕氫氣NaOH含氯漂白劑Cl2H2HCl鹽酸有機合成金屬冶煉農藥氯化物合成有機合成印染紡織肥皂玻璃造紙有機合成氯堿工業產品及其應用2.電鍍(1)定義:利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加工工藝。(2)目的:使金屬增強抗腐蝕能力,增加美觀和表面硬度。鍍銅鍍鉻鍍鎳請設計方案給鐵釘“穿”上銅外衣。(3)鐵釘鍍銅[實驗用品] 鐵釘、銅片、石墨棒、CuSO4溶液[確定陰極][確定陽極]陰極材料:陰極反應物:陽極材料:陽極反應物:是否需要保留待鍍金屬(鍍件)?如何使鍍層金屬或合金沉積在鍍件表面?是否需要補充消耗的鍍層物質?鐵釘銅片CuCu2+(3)鐵釘鍍銅[實驗用品] 鐵釘、銅片、石墨棒、CuSO4溶液[確定陰極][確定陽極]陰極材料:陰極反應物:陽極材料:陽極反應物:鐵釘銅片CuCu2+電鍍【實驗現象】鐵件表面鍍一層紅色的銅,銅片不斷溶解。陰極:Cu2++2e-=Cu陽極:Cu-2e-=Cu2+(4)電鍍池的構成:陰極:待鍍金屬——鍍件陽極:鍍層金屬(如Cr、Ni、Ag和合金)電解質溶液:含有鍍層金屬陽離子的電解質溶液——電鍍液(5)特點:一多:陰極上有鍍層金屬沉積一少:陽極上鍍層金屬溶解一不變:電解質溶液濃度不變鐵制鍍件逐漸溶解,銅片上附著新生成的銅,電鍍液藍色逐漸變淺。陽極反應為:Fe-2e-=Fe2+,陰極反應為:Cu2++2e-=Cu。問題與討論電鍍前,如果將銅片與直流電的負極相連,鐵制鍍件與直流電源的正極相連,通電后觀察到的現象是什么?陰極和陽極發生的反應分別是什么?3.電解精煉銅火法煉銅粗銅(Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au……)導電性遠不能滿足電器工業的要求3.電解精煉銅(1)原理CuSO4溶液陽極:Zn-2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+、Ni-2e-===Ni2+、Cu-2e-===Cu2+等陰極:Cu2++2e-==Cu陽極泥電解質溶液濃度減小,因為mCu(溶解)< mCu(析出)t/sc(Cu2+)【思考】電解精煉銅時所用的電解質溶液中都含有Cu2+,通電一 段時間后,電解質溶液中的c(Cu2+)分別如何變化 4.電冶金(1)金屬冶煉的本質金屬冶煉就是使礦石中的金屬離子獲得電子變成金屬單質的過程,從它們的化合物中還原出來。如:Mn++ne-===M。K、Ca 、 Na、 Mg、Al等金屬的還原性很強,因此不能用一般的方法和還原劑使其從化合物中還原出來,只能用電解其化合物熔融狀態方法來冶煉.如工業冶煉 NaCl— Na MgCl2—Mg Al2O3—Al(2)工業電解熔融氯化鈉電解熔融氯化鈉示意圖陽極陰極陰極Na出口液體鈉NaCl進口Cl2Cl2出口鐵絲網熔融NaCl陰極:Na++e-===Na陽極:2Cl--2e-===Cl2↑總反應:2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑電解1.判斷正誤(1)電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁,用鐵作陽極。 ( )(2)電解法精煉粗銅,用純銅作陰極。 ( )(3)從粗銅精煉所得陽極泥中可回收Ag、Au、Fe等金屬。 ( )(4)鐵器上鍍銅所用電解質溶液為FeSO4溶液。 ( )(5)在鍍件上電鍍銅時,也可以用惰性材料作陽極,用硫酸銅溶液作電解液。( )(6)電鍍銅和電解精煉銅時,電解質溶液中c(Cu2+)均保持不變。( )(7)電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和Al2O3,也可以電解MgO和AlCl3。( )【練一練】2.利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業生產中的應用。下列說法正確的是( )A.氯堿工業中,X電極上的反應式是4OH--4e-===2H2O+O2↑B.電解精煉銅時,Z溶液中的Cu2+濃度不變C.在鐵片上鍍銅時,Y是純銅D.制取金屬鎂時,Z是熔融的氯化鎂D電解原理的應用電解飽和食鹽水電鍍電解精煉電冶金原理現象及檢驗離子交換膜產品及應用定義目的電鍍池構成特點原理本質工業電解熔融氯化鈉 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫