1、考考 點(diǎn)點(diǎn) 四四 電解池工業(yè)應(yīng)用及其計(jì)算電解池工業(yè)應(yīng)用及其計(jì)算【考綱要求】【考綱要求】1.了解氯堿工業(yè)的反應(yīng)原理。了解氯堿工業(yè)的反應(yīng)原理。2.了解銅的電解精煉和電鍍裝置及原理。了解銅的電解精煉和電鍍裝置及原理。3. 電冶金工業(yè)電冶金工業(yè)4. 掌握有關(guān)電解的計(jì)算掌握有關(guān)電解的計(jì)算。陽(yáng)極：陽(yáng)極： 活性電極活性電極 S S2-2-II- -BrBr- - ClCl- -OHOH- - 含氧酸根含氧酸根FF- -陰極：陰極： Ag Ag+ + FeFe3+3+ CuCu2+2+HH+ + FeFe2+2+ZnZn2+2+HH+ +AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+ +【回憶回憶】放電順序：放電

2、順序：用惰性電極電解下列溶液， 電解一斷時(shí)間后，陰極質(zhì)量增加， 電解液的pH下降的是( ) A.CuSO4 B.AgNO3 C.BaCl2 D.H2SO4 AB【檢測(cè)練習(xí)檢測(cè)練習(xí)】：某電解池內(nèi)盛有CuSO4溶液，插入兩根電極，接通直流電源后，欲達(dá)到如下要求：（1）陽(yáng)極質(zhì)量不變，（2）陰極質(zhì)量增加（3）電解液pH減小，則應(yīng)選用的電極是 ( ) A陰陽(yáng)兩極都用石墨 B銅作陽(yáng)極，鐵作陰極 C鐵作陽(yáng)極，銅作陰極 D鉑作陽(yáng)極，銅作陰極AD【檢測(cè)練習(xí)檢測(cè)練習(xí)】：【檢測(cè)練習(xí)】： 寫(xiě)出下列電解反應(yīng)的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式：1.氯堿工業(yè)2.電解精煉銅（只寫(xiě)電極反應(yīng)式） 1.氯堿工業(yè) 陽(yáng)極電極反應(yīng)式： 。 陰極電極

3、反應(yīng)式： 。 總反應(yīng)式： 。2.電解精煉銅 陽(yáng)極： 。 陰極 ： 。 Cu 2eCu2+ Cu2+ +2e Cu 2Cl2Cl 2e2eClCl2 22H2H+ + + 2e + 2e HH2 2 通電通電2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2+Cl2 陽(yáng)極電極反應(yīng)式： 。 陰極電極反應(yīng)式： 。 總反應(yīng)式： 。2Cl2Cl 2e2eClCl2 22H2H+ + + 2e + 2e HH2 2 通電通電2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2+Cl2一、一、電解原理的工業(yè)應(yīng)用電解原理的工業(yè)應(yīng)用1.氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)離子交換膜的作用離子交換膜的作用?2 2、銅的電解精煉、銅的電解精煉粗銅含的雜

4、質(zhì)粗銅含的雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、Au等等+純銅純銅粗銅粗銅CuSO4溶液溶液 陽(yáng)極：粗銅，陽(yáng)極：粗銅，陰極：純銅陰極：純銅電解液：電解液：CuSOCuSO4 4溶液溶液( (必須含有必須含有Cu2+） 陽(yáng)極陽(yáng)極 ： 。 陰極陰極 ： 。 Cu 2eCu2+ Cu2+ +2e Cu 【典例分析1】.下列關(guān)于電解法精煉粗銅的敘述中不正確的是 （ ）A粗銅板作陽(yáng)極，純銅片作陰極，CuSO4溶液作電解液B電解時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，而陰極發(fā)生的反應(yīng)為：Cu22eCuC粗銅中所含Ni、Fe、Zn等金屬雜質(zhì)，電解后以單質(zhì)形式沉積槽底，形成陽(yáng)極泥D電解銅的純度可達(dá)99.9599.98C3 3、電鍍、電鍍

5、銅銅鍍鍍件件硫酸銅溶液硫酸銅溶液陽(yáng)極：陽(yáng)極：CuCu2e2e = Cu = Cu2+2+陰極：陰極：CuCu2+2+ 2e+ 2e = Cu = Cu 陰陰極極 鍍件鍍件電鍍液電鍍液含有鍍層金屬離子的溶液含有鍍層金屬離子的溶液陽(yáng)陽(yáng)極極 鍍層金屬鍍層金屬【典例分析【典例分析2】在鐵制品上鍍一層銀，以下方案設(shè)】在鐵制品上鍍一層銀，以下方案設(shè) 計(jì)正確的是計(jì)正確的是( ) A銀作陽(yáng)極，鍍件作陰極，溶液中含有銀離子銀作陽(yáng)極，鍍件作陰極，溶液中含有銀離子 B鉑作陰極，鍍件為陽(yáng)極，溶液中含有銀離子鉑作陰極，鍍件為陽(yáng)極，溶液中含有銀離子 C鐵作陽(yáng)極，鍍件為陰極，溶液中含有亞鐵離子鐵作陽(yáng)極，鍍件為陰極，溶液中含

6、有亞鐵離子 D銀作陰極，鍍件作陽(yáng)極，溶液中含有銀離子銀作陰極，鍍件作陽(yáng)極，溶液中含有銀離子 A陰陰極極 鍍件鍍件電鍍液電鍍液含有鍍層金屬離子的溶液含有鍍層金屬離子的溶液陽(yáng)陽(yáng)極極 鍍層金屬鍍層金屬池型池型電鍍池電鍍池銅的精煉池銅的精煉池裝置特征裝置特征陽(yáng)極陽(yáng)極: 鍍層金屬鍍層金屬(M)陰極：鍍件陰極：鍍件電鍍液：含鍍層金屬電鍍液：含鍍層金屬離子離子陽(yáng)極陽(yáng)極:粗銅粗銅陰極陰極:精銅精銅電解液電解液: CuSO4溶液溶液電極反應(yīng)電極反應(yīng)陽(yáng)極：陽(yáng)極： Mne-=Mn+陰極：陰極： Mn+ne-=M陽(yáng)極：陽(yáng)極： Cu2e-=Cu2+陰極：陰極： Cu2+2e-=Cu陽(yáng)極脫落，陰極增重陽(yáng)極脫落，陰極增重【

7、檢測(cè)練習(xí)】： 寫(xiě)出下列電解反應(yīng)的電極反應(yīng)式寫(xiě)出下列電解反應(yīng)的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式：及總反應(yīng)式：（1）金屬鈉的冶煉）金屬鈉的冶煉 （2）金屬鎂的冶煉）金屬鎂的冶煉（3）金屬鋁的冶煉）金屬鋁的冶煉 4 4、活潑金屬的制備、活潑金屬的制備2Al2O3 = 4Al + 3O2通電通電熔融熔融MgCl2 = Mg + Cl2 通電通電熔融熔融2NaCl = 2Na + Cl2 通電通電熔融熔融電解法電解法熱還原法熱還原法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag4電冶金工業(yè)（1）金屬鈉的冶煉 陽(yáng)極 陰極_ 總反應(yīng)式： （2）金屬鎂的冶煉 陽(yáng)極 陰極_ 總反應(yīng)式： （3）金屬

8、鋁的冶煉 陽(yáng)極 陰極 _ 總反應(yīng)式： 6O212e= 3O24Al3+ 12e=4Al2Al2O3 = 4Al + 3O2通電通電熔融熔融MgCl2 = Mg + Cl2 2NaCl = 2Na + Cl2 通電通電通電通電熔融熔融熔融熔融2Cl2Cl 2e2eClCl2 22Cl2Cl2e2eClCl2 22Na+ + 2e- = 2NaMg2+ + 2e- = Mg二、有關(guān)電解計(jì)算（1）利用電極反應(yīng)計(jì)算，應(yīng)用的是陰陽(yáng)兩極電子守恒。（2）利用電解總方程式計(jì)算，應(yīng)用化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比。（3）電解后溶液的pH計(jì)算，對(duì)于只電解水的溶液，就是溶液的濃縮計(jì)算；對(duì)于既電解水又電解電解質(zhì)本身的計(jì)算，要求

9、出生成的c(H+)或c(OH-)。（4）長(zhǎng)時(shí)間的電解計(jì)算，要注意溶劑的電解問(wèn)題。（5）對(duì)于混合溶液的電解計(jì)算，要注意多種離子分段電解問(wèn)題?！镜淅治?】將含有0.4mol Cu(NO3)2和0.4mol KCl的水溶液1L，用惰性電極電解一段時(shí)間后，在一個(gè)電極上能析出0.3mol銅，此時(shí)在另一電極上放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為 ( ) A3.36L B大于5.6L C6.72L D小于5.6LD轉(zhuǎn)移電子守恒轉(zhuǎn)移電子守恒據(jù)方程式系數(shù)計(jì)算據(jù)方程式系數(shù)計(jì)算分段電離分段電離【鞏固練習(xí)】1.用惰性電極電解下列溶液一段時(shí)間后，加用惰性電極電解下列溶液一段時(shí)間后，加入一定量的另一物質(zhì)（中括號(hào)內(nèi)），溶液入

10、一定量的另一物質(zhì)（中括號(hào)內(nèi)），溶液能能與原來(lái)溶液完全一樣的與原來(lái)溶液完全一樣的是是( ) ACuCl2 CuCl2 BNaOH NaOH CNaCl HCl DCuSO4 Cu(OH)2AC2.在外界提供相同電量的條件下，Cu22eCu或AgeAg在電極上放電，若析出銅的質(zhì)量為1.92g，則析出銀的質(zhì)量為 ( ) A1.62gB6.48g C3.24g D12.96gB轉(zhuǎn)移電子守恒轉(zhuǎn)移電子守恒據(jù)方程式系數(shù)計(jì)算據(jù)方程式系數(shù)計(jì)算3.用兩支惰性電極插入500mlAgNO3溶液中，通電電解當(dāng)電解溶液pH從此.6.0變?yōu)?.0時(shí)，(設(shè)電解時(shí)陰極沒(méi)有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略)，電極上應(yīng)

11、析出銀的質(zhì)量是( ) A. 27mg B. 54mg C.108mg D.216mg B逆過(guò)程：逆過(guò)程：既電解水又電解電解質(zhì)本身的既電解水又電解電解質(zhì)本身的計(jì)算，要求出生成的計(jì)算，要求出生成的c(H+)或或c(OH-)。5.某溶液中含有兩種溶質(zhì)某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和和H2SO4，它們的物質(zhì)的量之比為它們的物質(zhì)的量之比為3:1。用石墨做。用石墨做電極電解該混合溶液時(shí)，根據(jù)電極產(chǎn)電極電解該混合溶液時(shí)，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯分為物，可明顯分為三個(gè)階段三個(gè)階段，下列敘述，下列敘述不正確的是不正確的是 A陰極自始至終只有陰極自始至終只有H2 B陽(yáng)極先析出陽(yáng)極先析出Cl2后析出后析出O2 C電解最后

12、階段為電解水電解最后階段為電解水 D溶液溶液pH不斷增大，最后為不斷增大，最后為7D9.在50ml 0.2mol/L 硫酸銅溶液中插入兩個(gè)電極，通電電解（不考慮水蒸發(fā)）。則：（1）若兩極均為銅片，試說(shuō)明電解過(guò)程中濃度將怎樣變化 。（2）若陽(yáng)極為純鋅，陰極為銅片，陽(yáng)極反應(yīng)式是 。（3）如不考慮氫離子在陰極上放電，當(dāng)電路中有0.04mol e通過(guò)時(shí)，陰極增重 g，陰極上的電極反應(yīng)式是 。不變不變1.28CuCu2+2+ 2e+ 2e = Cu = Cu Zn Zn 2e2e = Zn = Zn2+2+活性電極、據(jù)方程式計(jì)算活性電極、據(jù)方程式計(jì)算【課堂小結(jié)】1.氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)2.電解精煉銅電解精煉

13、銅3.電鍍電鍍4.電冶金工業(yè)電冶金工業(yè) （1）金屬鈉的冶煉）金屬鈉的冶煉 （2）金屬鎂的冶煉）金屬鎂的冶煉 （3）金屬鋁的冶煉）金屬鋁的冶煉 5.計(jì)算計(jì)算 （1）轉(zhuǎn)移電子守恒轉(zhuǎn)移電子守恒 （2） 據(jù)方程式系數(shù)計(jì)算據(jù)方程式系數(shù)計(jì)算 （3）分段電離計(jì)算）分段電離計(jì)算2Al2O3 = 4Al + 3O2通電通電熔融熔融MgCl2 = Mg + Cl2 通電通電熔融熔融2NaCl = 2Na + Cl2 通電通電熔融熔融2NaCl = 2Na + Cl2 通電通電熔融熔融7.用Pt做電極，電解串連電路中分裝在甲、乙兩個(gè)燒杯中的200ml 0.3mol/L NaCl溶液和300ml 0.2mol/L AgNO3溶液，當(dāng)產(chǎn)生0.56L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）Cl2時(shí)停止電解，取出電極，將兩杯溶液混合，混合液的pH為（設(shè)混合后總體積為500ml） ( ) A14B5.6C7 D12.6C8以硫酸銅溶液作電解液，對(duì)含有雜質(zhì)以硫酸銅溶液作電解液，對(duì)含有雜質(zhì)Fe、Zn、Ag的粗銅進(jìn)行的粗銅進(jìn)行電解精煉電解精煉。下列敘述正。下列敘述正確的是確的是() 粗銅與直流電源負(fù)極相連粗銅與直流電