高中化學選修四-第四章第三節(jié)電解池-資料下載頁
2025-08-16 00:17本頁面
【正文】 、 Fe、 Ni只溶解，不析出； ③ 比銅不活潑的金屬： Au、 Pt不溶解，而以單質沉積形成陽極泥； ④ 電解質溶液中 CuSO4的濃度基本不變（略小）。 制取金屬鈉 電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。 陽極： 2Cl － 2e == Cl2↑ 陰極： 2Na+ + 2e == 2Na 總反應： 2NaCl(熔融 ) 2Na + Cl2 ↑ 通電 二、電解原理的應用 電冶金 ? 由于電解是最強有力的氧化還原手段，所以電解法是冶煉金屬的一種重要的方法。對于冶煉像Na、 Ca、 Mg、 Al這樣活潑的金屬， 電解法 幾乎是唯一可行的工業(yè)方法。 電解熔融氯化鈉制鈉 電冶金 （使用電解法冶煉像鈉、鎂、鋁等活潑金屬的 方法） 制取金屬鋁 電解熔融狀態(tài)的 氧 化鋁。 陽極： 6O 2 － 12e == 3O2↑ 陰極： 4Al 3+ + 12e == 4Al 總反應： 2Al2O3(熔融 ) 4Al + 3O2 ↑ 通電 冰晶石 助熔劑：冰晶石（ Na3AlF6 六氟合鋁酸鈉） 陽極材料 (碳 )和熔融氧化鋁需要定期補充 思考 :工業(yè)上為什么用電解熔融 氧 化鋁的方法冶煉鋁而不用 AlCl3? AlCl3為分子晶體，在融融狀態(tài)下不電離，不導電，不能被電解。 冶煉鋁設備圖 陽極 C 電解質 煙罩 熔融態(tài)鋁 鋼殼 鋼導電棒 陰極 C 耐火材料 拓展：金屬的防護 金屬腐蝕的快慢程度： 電解池的陽極 ＞ 原電池的負極 ＞ 化學腐蝕 ＞ 原電池的正極 ＞ 電解池的陰極 海水 C Fe + — 下列裝置暴露空氣中一段時間 ,鐵的腐蝕由快到慢 順序 . 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 拓展練習 電解池、電解精煉池、電鍍池的比較 電解池 電解精煉池 電鍍池 定義 形成 條件 電極 名稱 電極 反應 將電能轉變成化學能的裝置。 應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置。 ① 兩電極接直流電源 ②電極插人電解質溶液 ③形成閉合回路 ① 鍍層金屬接電源正極待鍍金屬接電源負極 ②電鍍液須含有鍍層金屬的離子 陽極：電源正極相連 陰極：電源負極相連 陽極：鍍層金屬； 陰極：鍍件 陽極：氧化反應 陰極：還原反應 陽極：氧化反應 陰極：還原反應 應用電解原理將不純的金屬提純的裝置。 ① 不純金屬接電源正極純的金屬接電源負極 ②電解質溶液須待提純金屬的離子 陽極：不純金屬； 陰極：純金屬 陽極：氧化反應 陰極：還原反應 例 1 ： 鉑電極電解 1LCu(NO3)2和 KNO3混合溶液 ,通電一段時間 ,兩極均產(chǎn)生 (標況 )氣體 .求電解后溶液的 pH,并確定析出銅的物質的量 . 解析：陽極 4OH4e=2H2O+O2↑ 陰極 Cu2++2e =Cu 2H++2e =H2↑ 陽極轉移電子的物質的量為 : 4 = 2mol,消耗OH 2mol,即產(chǎn)生 H+ 2mol. 陰極生成 ,消耗 H+ 1mol。所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成 H2轉移的電子 : 2=1mol,故還有 1mole 用于還原 Cu2+,可析出銅為 . 三、電解計算 —— 電子守恒法 4e ～ O2～ 2Cu～ 4Ag～ 4H＋ ～ 2H2～ 2Cl2～ 4OH－ 計算 關系式： 例 2 ： 用石墨電極電解 100mL H2SO4與 CuSO4的混合液，通電一段時間后，兩極均收集到 （標況）氣體，則原混合液中 Cu2+的物質的量濃度為（ ） A 陽極 O2為 ，電子為 則 H2為 ，所以 Cu為 ，濃度為 A 例 3 ： 某硝酸鹽晶體化學式為 M(NO3)xnH2O，相對分子質量為 242，將 100mL溶液，用惰性電極進行電解。當有 mol 電子轉移時，溶液中金屬離子全部析出，此時陰極增重 。求： ①金屬 M的相對原子質量及 x、 n 值； ②電解溶液的 pH（溶液體積仍為 100mL）。 Mx+ + xe = M 所以： x = 2 ； M = 64 ； n = 3 產(chǎn)生 H+為 ， pH=1 練習： 用兩支惰性電極插入 50mLAgNO3溶液中，通電電解。當電解液的 PH值從 (設電解時陰極沒有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略 )，電極上析出銀的質量大約是： A、 27mg B、 C、 108mg D、 216mg B
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