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第二節 電解池
從家庭電解水實驗說開來
——電解原理的應用
第四章
惰性電極
電解精制食鹽水
NaCl溶液
【思考】若工業采用該裝置制NaOH溶液、
H2 、Cl2有何缺點？如何解決？
通電
2NaCl+2H2O == 2NaOH+H2↑+Cl2↑
問題5：氯堿工業如何實現產品分離？
陰極:4H2O+4e-==2H2↑+4OH-
陽極:2Cl--2e- ==Cl2↑
NaCl溶液
NaCl溶液
NaOH溶液和Cl2反應
降低產量，
使NaOH溶液不純
隔膜、雙液
惰性電極電解精制食鹽水
淡鹽水
NaOH
溶液
1、氯堿工業
【思考】離子交換膜的作用？
離子交換膜的作用：
①防止H2和Cl2混合；
②避免Cl2和NaOH溶液反應 ，
影響NaOH的產量。
③構成離子導體的閉合回路
隔膜、雙液
淡鹽水
NaOH
溶液
4-12 離子交換膜電解槽
【思考】該離子交換膜的種類？為什么？
陽離子交換膜
1.某學生想制作一種家用環保型消毒液發生器，用石墨作電極電解飽和NaCl溶液，通電時，為使Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設計了如圖所示的裝置，則下列對電源電極名稱和消毒液主要成分判斷正確的是(　　)
A．a為正極，b為負極；NaClO和NaCl
B．a為負極，b為正極；NaClO和NaCl
C．a為陽極，b為陰極；HClO和NaCl
D．a為陰極，b為陽極；HClO和NaCl
B
【思考】鐵制品容易生銹，如何在鐵制的鑰匙表面鍍一層耐腐蝕的銅？
【思考】鐵制品容易生銹，如何在鐵制的鑰匙表面鍍一層耐腐蝕的銅？
陰極
待鍍件
電極材料
電極反應
陽極
鍍層金屬
含鍍層金屬離子的溶液
電解液
銅片
銅鹽溶液
Cu2+ + 2e- == Cu
Cu - 2e- === Cu2+
電解質溶液的濃度__________
保持不變
2、電鍍
（1）定義：
利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它金屬或是合金的加工工藝
使金屬增強抗腐蝕的能力，增加美觀和表面硬度。
（2）目的
2、電鍍
【思考】制備金屬Cu有哪些方法？
①濕法煉銅:
②火法煉銅
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
2CuFeS2→Cu2S+2FeS+S
Cu2O+FeS→Cu2S+FeO
+ O2 ===2Cu + SO2
高溫
上述方法所制得的銅為粗銅，含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等
雜質較多，因此不適合電器及其他很多工業使用。
—— 粗銅必須精煉
Cu2S
【思考1】粗銅所含的雜質？
Zn、Fe、Ni、Ag、Au等
【思考2】電解法精煉銅的裝置及反應？(類比電鍍)
3、電解精煉銅
純銅
粗銅
電解液：可溶性銅鹽
如CuSO4溶液
Zn-2e- = Zn2+
Fe-2e- = Fe2+
不能失去電子，以單質的形式沉積于陽極底部,成為陽極泥,可提煉金、銀等貴重金屬
陽極泥
Cu
比銅活潑的雜質Zn、Fe、Ni等
活潑性在銅之后Ag、Au等
陰極
Cu2++2e- =Cu
陽極
【思考3】電解完后，電解質溶液有何變化？
①Cu2+濃度減小
②引入了Zn2+、Fe2+、Ni2+
需定時除去
Cu -2e- = Cu2+
→用電解精煉法所得到的銅叫做電解銅，
它的純度很高，可以達到99.95%～99.98%。
4、電冶金
使礦石中的金屬離子獲得電子變成金屬單質的過程
金屬冶煉：
Mn+ + ne- = M
【思考1】如何根據金屬的活潑性對金屬進行冶煉？
K Ca Na Mg Al︱Zn Fe Sn Pb (H) Cu ︱ Hg Ag ︱Pt Au
電解法
熱還原法
熱分解法
物理提取
極活潑金屬很難從它們的化合物中被還原出來
①電解法冶煉鈉
總反應：2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑
電解
陽極： 2Cl- － 2e- == Cl2 ↑
陰極：Na++ e- == Na
熔融NaCl
陰極
陽極
e-
e-
Na+
Cl-
人類利用電解法制備物質，100多年前，鋁之貴重，曾經高過黃金！
電解煉鋁法的發明，大大降低了煉鋁的成本，使鋁廣泛地被用于工業和生活之中。
2Al2O3(熔融） 4Al+3O2
電解
冰晶石
陽極：6O2- － 12e- == 3O2↑
陰極：Al3++3e- == Al
電解是最強有力的氧化還原手段。
電解法是冶煉金屬的重要方法，特別是冶煉活潑金屬。
5、電有機合成
陽
陰
Ni2++2e- = Ni
Ni-2e- =Ni2+
不變
BD
B
Cr2O72-的反應不是電解反應，是溶液中另外發生的反應
0.1mol
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海水原位電解制氫技術壁壘已經被攻破
請勿抄襲，請勿二改二傳
謝謝觀看
NaCl溶液
NaOH溶液和Cl2反應
降低產量，使產品不純
隔膜、雙液
惰性電極電解精制食鹽水
淡鹽水
NaOH
溶液
【思考】氯堿工業為什么要用精制飽和食鹽水？
NaCl溶液
由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42—等雜質，①會在堿液中形成沉淀,從而損壞離子交換膜；
②會使得到的產品不純。結合粗鹽提純的化工流程題考查.
氯堿工業為什么要用精制飽和食鹽水？
BaCl2
NaOH
Na2CO3

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