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第二節 電解池
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第二課時 電解原理的應用
請選用合適藥品和儀器畫出你設計的電解池裝置并寫出電極反應式和總反應化學方程式。
有下列材料：
飽和NaCl溶液、熔融的NaCl、石墨、外接直流電源、導線、電解槽
①以熔融的NaCl為離子導體
②以飽和NaCl溶液為離子導體
探究實驗
探究實驗
熔融的NaCl
石墨
石墨
飽和NaCl溶液
石墨
石墨
①熔融的NaCl 為離子導體 ②飽和NaCl溶液為離子導體
陽極：
陰極：
總反應：
2NaCl Cl2↑+2Na
2Cl-－2e- = Cl2↑
2Na+ + 2e- = 2Na
陽極：
陰極：
總反應：
2Cl- － 2e- = Cl2↑
2H2O + 2e- = H2 +2OH－↑
2NaCl +2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2 ↑
探究實驗
工業上利用這一反應，制取燒堿、氯氣和氫氣。
習慣上把電解飽和食鹽水的工業生產叫做氯堿工業。
通電
2NaCl+2H2O === 2NaOH + Cl2↑ + H2 ↑
探究實驗
(2)避免生成物H2和Cl2混合,
因為: .
(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應,使產品不純,
反應方程式: .
Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O
混合遇火或遇強光爆炸
解決方法:使用離子交換膜
電解飽和食鹽水存在的兩個問題
探究實驗
②避免Cl2與NaOH反應生成NaClO,
影響 NaOH的產量。
氯堿工業
陽離子交換膜：只允許陽離子通過，把電解槽隔成陰極室和陽極室。
(1)生產設備名稱：
陽離子交換膜電解槽
(2)離子交換膜的作用
①防止Cl2和H2混合而引起爆炸
－
+
Cl2
Cl2
Cl—
H2
Na+
H+
OH—
淡鹽水
NaOH溶液
精制飽和NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
離子交換膜
陽極室
陰極室
a、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生成 ，而影響氫氧化鈉的產量
一、電解飽和食鹽水
含氯漂白劑
有機合成、造紙
玻璃、肥皂
紡織、印染
有機合成
氯化物合成
農藥
金屬冶煉
有機合成
HCl
鹽酸
電解飽和食鹽水
一、電解飽和食鹽水
H2
NaOH
濕氯氣
濕氫氣
液堿
Cl2
二、電鍍
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。
1.定義
2.目的
電鍍車間
電鍍制品
二、電鍍
陰極——鍍件
電鍍液——含有鍍層金屬離子的溶液
陽極——鍍層金屬
②電解質溶液的濃度保持不變
3.電鍍材料的選擇
4.電鍍特點
①陽極本身參加電極反應
硫酸銅溶液
陽極：
Cu—2e- = Cu2+
陰極：
Cu2++ 2e- = Cu
銅
鍍件
二、電鍍
三、電解精煉銅
陽極：粗銅 陰極：精銅 電解液：CuSO4
陽極：
不及銅活潑的貴重金屬（銀、金等）沉入槽底形成陽極泥。
陰極：Cu2+ + 2e- =Cu （Cu2+氧化性最強且濃度最大）
比銅活潑的金屬：
Zn – 2e- = Zn2+ Fe – 2e- = Fe2+ Ni – 2e- = Ni2+
Cu – 2e- = Cu2+
含雜質(Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等)
犧牲陽極！
電解質溶液中CuSO4的濃度變小
三、電解精煉銅
粗銅
純銅
三、電解精煉銅
四、電冶金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
電解法
還原法
加熱法
電解熔融氯化鈉
陽極：
2Cl - - 2e- = Cl2↑
陰極：
2Na+ + 2e- = 2Na
總反應：
通電
2NaCl === 2Na + Cl2↑
1.制取金屬鈉
四、電冶金
電解熔融氧化鋁
陽極：
6O2- - 12e- = 3O2↑
陰極：
4Al3+ + 12e- = 4Al
總反應：
通電
注意：反應過程中使用冰晶石(Na3AlF6)作為
熔劑，使Al2O3在較低的溫度下熔化
2Al2O3 === 4Al + 3O2↑
2.制取金屬鋁
四、電冶金
冰晶石
與電源正極相連
陽極
陰極
與電源負極相連
發生氧化反應
陽離子移向
陰離子移向
發生還原反應
1、電源、電極、電極反應關系
2、電解原理的應用：氯堿工業、電鍍、電冶金
1、無外接電源， 可能是原電池：依據原電池的形成條件判定， “三看”
電極：兩極為導體且活潑性不同
電解液：兩極插入電解液中
回路：形成閉合回路或兩極接觸
2、有外接電源，兩極插入電解質溶液中，可能是電解池或電鍍池：當陽極金屬與電解質溶液中的金屬陽離子相同，為電鍍池，其余情況為電解池。
原電池、電解池、電鍍池判定規律
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