电解池及电解原理的应用.ppt

提示： 第二个问题：精制食盐水 由于粗盐中含有泥沙、Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42—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Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42— 1、用什么方法除去泥沙？ 泥沙、Na+、 Cl-、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42- Na+、 Cl-、 .Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42- Na+、 Cl-、 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、引入Ba2+ Na+、 Cl-、 Ca2+ 、 Ba2+ 、引入OH- Na+、 Cl-、CO32-、OH- Na+、 Cl- 沉降 除泥沙 略过量BaCl2 溶液 除SO42- 略过量Na2CO3 溶液 除Ca2+. Ba2+ 略过量NaOH 溶液 除Fe3+ , Mg2+ 适量HCl溶液 调节PH 除CO32- 、OH- 2、电镀 ⑴ 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方法。 ⑵ 电镀材料的选择： 阴极——镀件 阳极——镀层金属 电镀液——含有镀层金属离子的溶液 ⑶ 装置： 铜 镀件 CuSO4溶液 阳极 阴极 （电镀铜） 阳极： 阴极： Cu – 2e– = Cu2+ Cu2+ + 2e– = Cu ⑷ 电镀的特点： 电镀液的浓度基本不变。 阳极参加反应的电解， 3、铜的电解精炼 粗铜：含杂质（Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等） 阳极： Zn – 2e– = Zn2+ Fe – 2e– = Fe2+ Ni – 2e– = Ni2+ Cu – 2e– = Cu2+ Zn Fe Ni Cu Ag Au 阴极： 阳极泥 粗铜 纯铜 硫酸铜溶液 阳极 阴极 Cu2+ + 2e– = Cu 若把阴极纯铜换成铁棒， 电解过程变吗？ 不变，但不是精炼铜了，而叫电镀铜。 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag 电解法 （活泼金属） 热还原法 （大部分金属） 热分解法 （极少数 不活泼金属） 不同金属冶炼方法的选择 4、电冶金 冶炼活泼金属 K ~~ Al 2Al2O3 (熔融) == 4Al + 3O2↑ 通电 MgCl2 (熔融) == Mg + Cl2↑ 2NaCl (熔融) == 2Na + Cl2↑ AlCl3 ？ 通电 通电 冰晶石 111016 AlCl3为分子晶体，在融融状态下不电离，不导电， 不能被电解。 例1 ： 铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(标况)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量. 解析：阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极 Cu2++2e- =Cu 2H++2e- =H2↑ 阳极转移电子的物质的量为: 0.5×4 = 2mol,消耗OH- 2mol,即产生H+ 2mol. 阴极生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成H2转移的电子:0.5 ×2=1mol,故还有1mole- 用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol. 四、电解计算——电子守恒法 例2 ： 用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（ ） A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L A 阳极O2为0.1mol，电子为0.4mol 则H2为0.1mol，所以Cu为0.1mol，浓度为A 小试牛刀 例3 ： 某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x·nH2O，相对分子质量为242，将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰性电极进行电解。当有0.01 mol 电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重0.32g。求： ①金属M的相对原子质量及 x、n 值； ②电解溶液的pH（溶液体积仍为100mL）。 Mx+ + xe- = M 0.005mol 0.01mol 0.32g 所以：x = 2 ；M = 64 ；n = 3 产生H+为0.01mol，pH=1 练习：用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中，通电电解。当电