高中化學(xué)選修四-第四章第三節(jié)電解池-閱讀頁
2024-09-04 00:17本頁面
【正文】 2+ 、 Ba2+ 、 引入 OH Na+、 Cl、CO3 OH Na+、 Cl 沉降 除泥沙 略過量BaCl2 溶液 除 SO42 略過量Na2CO3 溶液 除 Ca2+. Ba2+ 略過量 NaOH 溶液 除 Fe3+ , Mg2+ 適量 HCl溶液 調(diào)節(jié) PH 除CO32 、 OH 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(nóng)藥 金屬冶煉 有機合成 HCl 鹽酸 電解飽和食鹽水 以氯堿工業(yè)為基礎(chǔ)的化工生產(chǎn) H2 NaOH 濕氯氣 濕氫氣 液堿 Cl2 二、電解原理的應(yīng)用 電鍍：在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬（如鋅鉻鎳銀等）或合金的方法。 電鍍銅原理 銅片 待鍍件 硫酸銅溶液 陽極： 鍍層金屬 陰極： 待鍍金屬制品 電鍍液： 含有鍍層金 屬的電解質(zhì) 實質(zhì)：陽極參加反應(yīng)的電解 陽極： 鍍層金屬（純銅板） 陰極： 待鍍金屬制品 電鍍液： 含有鍍層金 屬的電解質(zhì)（硫酸銅溶液） 電鍍銅 粗銅的電解精煉 + 純銅 粗銅 － CuSO4溶液 三、電解原理的應(yīng)用 問 :電解完后 ,CuSO4溶液的濃度有何變化？ 陽極： Zn2e = Zn2+ Fe 2e = Fe2+ Ni 2e = Ni2+ Cu2e = Cu2+ Zn Fe Ni CuAg Au 陰極 : Cu2+ + 2e = Cu 陽極泥 陽極泥 : 相對不活潑的金屬以單質(zhì)的形式沉積在電解槽底 ,形成陽極泥 電解精煉銅 電解精煉銅原理： ① 粗銅的溶解與純銅的生成： 陽極（粗銅）： Cu － 2e = Cu2+ 陰極（純銅）： Cu2+ + 2e = Cu ② 比銅活潑的金屬： Zn、 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(zhì)沉積形成陽極泥； ④ 電解質(zhì)溶液中 CuSO4的濃度基本不變（略小）。 陽極： 2Cl － 2e == Cl2↑ 陰極： 2Na+ + 2e == 2Na 總反應(yīng)： 2NaCl(熔融 ) 2Na + Cl2 ↑ 通電 二、電解原理的應(yīng)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。 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。 冶煉鋁設(shè)備圖 陽極 C 電解質(zhì) 煙罩 熔融態(tài)鋁 鋼殼 鋼導(dǎo)電棒 陰極 C 耐火材料 拓展：金屬的防護(hù) 金屬腐蝕的快慢程度： 電解池的陽極 ＞ 原電池的負(fù)極 ＞ 化學(xué)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(xí) 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(yīng) 將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置。 ① 兩電極接直流電源 ②電極插人電解質(zhì)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(fù)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(fù)極相連 陽極：鍍層金屬； 陰極：鍍件 陽極：氧化反應(yīng) 陰極：還原反應(yīng) 陽極：氧化反應(yīng) 陰極：還原反應(yīng) 應(yīng)用電解原理將不純的金屬提純的裝置。所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成 H2轉(zhuǎn)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(guān)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(biāo)況）氣體，則原混合液中 Cu2+的物質(zhì)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(xué)式為 M(NO3)x當(dāng)有 mol 電子轉(zhuǎn)移時，溶液中金屬離子全部析出，此時陰極增重 。 Mx+ + xe = M 所以： x = 2 ； M = 64 ； n = 3 產(chǎn)生 H+為 ， pH=1 練習(xí)： 用兩支惰性電極插入 50mLAgNO3溶液中，通電電解
物理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1