【化学】人教版选修4第四章第三节电解池第2课时电解原理的应用素材.ppt

第2课时 电解原理的应用 1．电解饱和食盐水得到的物质不包括的是( )。 A．NaCl B．NaOH C．H2 D．Cl2 2．(双选)下列有关电镀的说法中，正确的是( )。 A．电镀利用了电解原理 B．电镀的主要目的之一是增强金属的抗腐蚀能力 C．镀层金属是很活泼的金属 D．待镀的金属制品作阳极 A AB 3．电解饱和食盐水的工业生产叫做________________。 (1)电极反应式。 ①阳极：发生________反应，_________________________。 ②阴极：发生________反应，_________________________。 (2)总反应的化学方程式： ________________________________________________。 氯碱工业 氧化 2Cl－－2e－===Cl2↑ 还原 2H＋＋2e－===H2↑ 4．电镀：应用______原理在某些金属表面镀上一薄层其他 ________________的方法。 (1) 构成条件：____________________( 即镀件) 作阴极； ____________作阳极；含有__________________的溶液作电镀 液；直流电源。 (2)主要目的：使金属增强______________，增加______和 __________。 (3) 应用：如________________ ，火法冶铜得到的粗铜作 ________，纯铜板作______，______________作电解液，电解 得到的铜纯度达到 99.95%～99.98%。 电解 金属或合金 待镀的金属制品 镀层金属 镀层金属离子 抗腐蚀能力 美观 表面硬度 铜的精炼 阳极 阴极 CuSO4溶液 5．电冶金 (1)金属冶炼的概念：使矿石中的____________获得电子， 从它们的化合物中还原出来。 (2)电解在金属冶炼中的应用：电解是最强有力的氧化还原 手段。对于 Na、____、____、____等极活泼的金属，________ 几乎是唯一可行的工业方法。如电解______的 NaCl，阴极反应 式：____________________；阳极反应式：________________。 金属离子 Ca Mg Al 电解法 熔融 2Na＋＋2e－===2Na 2Cl－－2e－===Cl2↑ 一、电解原理的应用 1．氯碱工业 (1)立式隔膜电解槽的结构。 阳极：由金属钛网制成；阴极：由碳钢网制成；离子交换 膜；电解槽框及导电铜棒。 (2)阳离子交换膜的作用。 只允许阳离子通过，不允许 Cl－、OH－等阴离子及气体分子 通过。这样可以防止阴极产生的 H2 与阳极产生的 Cl2 混合而爆 炸，也避免了 Cl2 与阴极产生的 NaOH 作用生成 NaClO 而影响 NaOH 的产量和质量。 阳极(粗铜)：Cu－2e－===Cu2＋ ； 2．铜的精炼 装置如下图所示，粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4 溶液 作电解液。 阴极(精铜)：Cu2＋＋2e－===Cu。 (1)阳极反应产物的分析：粗铜中往往含锌、铁、镍、金等 多种金属，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动顺 序表中铜以前的金属杂质(如 Zn、Fe、Ni 等)，也会同时失去电 Ni2＋，但是它们的阳离子并不在阴极析出，而只是留在电解质溶 液里。而位于金属活动性顺序表中铜之后的金属如 Ag、Au 等杂 质，因为失电子能力比铜弱，很难在阳极失去电子变成阳离子 进入电解液，而是以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳 极泥(阳极泥可作为提炼 Ag、Au 等贵金属的原料)。 子变成阳离子进入电解液，如Zn－2e－===Zn2＋、Ni－2e－=== 方法名称 主要化学反应原理(举例) 主要特点 加热法 2HgO 2Hg＋O2↑ 对于 Hg、Ag，通常 采用煅烧其金属化 合物的方法来制取 还 原 剂 法 CO 作还原剂 Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 CuO＋CO Cu＋CO2 用还原剂(C、CO、 H2、Al 等)还原金属 氧化物，适用于活 动性介于 Zn～Cu 之间的大多数金属 的冶炼 H2 作还原剂 WO3＋3H2 W＋3H2O Na、Mg、 Al、Ca 等 作还原剂 2Mg＋TiCl4 Ti＋2MgCl2 2Al＋Cr2O3 2Cr＋Al2O3 3．常见的金属冶炼方法 方法名称 主要化学反应原理(举例) 主要特点 电 解