化学：第四章第三节《电解池》课件(人教版选修4).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？ 电解饱和食盐水必须解决两个主要问题 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- 含氯漂白剂 有机合成、造纸 玻璃、肥皂 纺织、印染 有机合成 氯化物合成 农药 金属冶炼 有机合成 HCl 盐酸 电解饱和食盐水 以氯碱工业为基础的化工生产 H2 NaOH 湿氯气 湿氢气 液碱 Cl2 二、电解原理的应用 2、电镀（在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法） 电镀铜原理 铜片 待镀件 硫酸铜溶液 阳极：镀层金属 阴极：待镀金属制品 电镀液：含有镀层金 　　　　属的电解质 实质：阳极参加反应的电解 阳极：镀层金属（纯铜板） 阴极：待镀金属制品 电镀液：含有镀层金 属的电解质（硫酸铜溶液） 电镀铜 3、粗铜的电解精炼 + 纯铜 粗铜 － CuSO4溶液 三、电解原理的应用 问:电解完后,CuSO4溶液的浓度有何变化？ 阳极： Zn-2e- = Zn2+ Fe -2e- = Fe2+ Ni -2e- = Ni2+ Cu-2e- = Cu2+ Zn Fe Ni CuAg Au 阴极: Cu2+ + 2e- = Cu 阳极泥 阳极泥: 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥 电解精炼铜 电解精炼铜原理： ①粗铜的溶解与纯铜的生成： 阳极（粗铜）：Cu －2e- = Cu2+ 阴极（纯铜）： Cu2+ + 2e- = Cu ②比铜活泼的金属：Zn、Fe、Ni只溶解，不析出； ③比铜不活泼的金属：Au、Pt不溶解，而以单质沉积形成阳极泥； ④电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变（略小）。 制取金属钠 电解熔融状态的氯化钠。 阳极： 2Cl - －2e- == Cl2↑ 阴极： 2Na+ + 2e- == 2Na 总反应： 2NaCl(熔融) 2Na + Cl2 ↑ 二、电解原理的应用 4、电冶金 由于电解是最强有力的氧化还原手段，所以电解法是冶炼金属的一种重要的方法。对于冶炼像Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属，电解法几乎是唯一可行的工业方法。 电解熔融氯化钠制钠 4、电冶金（使用电解法冶炼像钠、镁、铝等活泼金属的 　　　　　　方法） 制取金属铝 电解熔融状态的氧化铝。 阳极： 6O 2- －12e- == 3O2↑ 阴极： 4Al 3+ + 12e- == 4Al 总反应： 2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2 ↑ 冰晶石 助熔剂：冰晶石（Na3AlF6 六氟合铝酸钠） 阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充 思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3? AlCl3为分子晶体，在融融状态下不电离，不导电，不能被电解。 冶炼铝设备图 阳极C 电解质 烟罩 熔融态铝 钢壳 钢导电棒 阴极C 耐火材料 拓展：金属的防护 金属腐蚀的快慢程度： 电解池的阳极＞ 原电池的负极＞ 化学腐蚀＞ 原电池的正极＞ 电解池的阴极 海水 C Fe + — 下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢 顺序 . Fe Fe C Fe Zn Fe Zn Fe Sn A(海水) B(海水) C(海水) D(海水) Fe Sn F(天然水) E(海水) D E F A C B 拓展练习 电解池、电解精炼池、电镀池的比较 电解池 电解精炼池 电镀池 定义 形成 条件 电极 名称 电极 反应 将电能转变成化学能的装置。 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。 ①两电极接直流电源 ②电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极 ②电镀液须含有镀层