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文檔簡介

1、能分析電解飽和食鹽水、電鍍、精煉銅和電冶金的反應原理。2、能認識電解在實現(xiàn)物質轉化和儲存能量中的具體應用,體會電解對人類社會進步的重要貢獻。電解原理的應用。電解原理的應用。生活中所用的銅制品的純度都達到了%,自然界中很難找到如此高純度的銅,那么,我們是采用什么辦法得到的呢?銅粒銅絲銅片工業(yè)上得到的銅失電子的陰離子發(fā)生氧化反應

還原劑得電子的陽離子發(fā)生還原反應氧化劑e-e-電解質溶液或熔融電解質陰離子移向向移子離陽陰極(惰性電極)陽極(惰性電極)電解池電解池構成模型電子導體離子導體電冶金氯堿工業(yè)電鍍粗銅精煉

金屬防護應用電解原理電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣的工業(yè)。1、食鹽水中存在的離子:Na+

、Cl-

、H+

、OH-2、離子放電順序:陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑總反應:3、電極反應:2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2↑電解一、氯堿工業(yè)氧化性:H+

>Na+

還原性:Cl-

>OH-NaCl溶液陰極+-ANa+Cl-H+OH-陽極石墨棒1、產品Cl2和NaOH溶液會反應嗎?那么Cl2能和NaOH溶液接觸嗎?Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2、產品Cl2和H2能混合嗎?遇火或強光會爆炸解決方法:使用離子交換膜生產設備:陽離子交換膜電解槽不能思考與討論Cl2Cl-Cl-H2Na+Na+H+OH-淡鹽水NaOH溶液精制飽和NaCl溶液H2O(含少量NaOH)陽離子交換膜

陽極惰性電極陰極碳鋼網陽極室陰極室氯堿工業(yè)原理+-abcd陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑Na+Na+實驗探究【電鍍實驗】陰極鍍件CuSO4溶液陽極+-銅電鍍原理Cu2+SO42-e-陰極:Cu2++2e-=Cu電解一段時間后,Cu2+的濃度有何變化?不變陽極:Cu-2e-=Cu2+e-動畫探究陽極材料:

;陰極材料:_______________。電鍍液:用含有

的溶液作電鍍液。1、含義:2、目的:使金屬增強抗腐蝕能力,增加美觀和表面硬度。3、電鍍池的構成:

鍍層金屬待鍍金屬制品鍍層金屬的電解質應用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法。二、電鍍實質:MMn+Mn+M-ne-

+ne-

黃銅礦電解精煉粗銅時,以待精煉的銅(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等)作陽極,用CuSO4溶液作電解質溶液,可得含銅量為99.95%~99.98%的電解銅。三、電解精煉銅粗銅(含有鋅、鐵、鎳、銀、金、鉑等微量雜質)精銅陽極粗銅CuSO4溶液陰極+-CuFeZnNiAgAu精銅電解精煉銅原理Cu2+Fe2+Zn2+Ni2+H+SO42-Ag、AuH+e-e-Zn-2e-

=Zn2+Fe-2e-

=Fe2+Ni-2e-

=Ni2+Cu-2e-=Cu2+陽極:陰極:Cu2++2e-=Cu電解一段時間后,Cu2+的濃度有何變化?不斷補充CuSO4溶液陽極泥動畫探究四、電冶金電冶金的本質:Mn++ne-

=M1、金屬鈉的制取2NaCl(熔融)===

2Na+

Cl2↑電解陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2Na++2e-=2Na陽極陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:Mg2++2e-=Mg陽極:6O2--12e-=3O2↑陰極:4Al3++12e-=4Al2、金屬鎂的制取MgCl2(熔融)===Mg+

Cl2↑電解3、金屬鋁的制取2Al2O3(熔融)===4Al+

3O2↑電解四、電冶金電解原理MMn+Mn+M-ne-

+ne-

Mn+M+ne-

2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2↑電解電冶金氯堿工業(yè)電鍍粗銅精煉

金屬防護應用電解原理惰性電極活潑電極分類陽極:M–ne-=Mn+類型①電解本身型類型②電解水型類型③電解放氫生堿型類型④電解放氧氣生酸型一、陽極為活潑電極:M

–ne-

=Mn+陰極:2H++2e-=H2↑陽極:Cu-2e-=Cu2+總反應:Cu+H2SO4

===CuSO4+H2↑電解溶質濃度減小,pH增大1、用Cu做電極電解稀硫酸H2SO4溶液陰極+-AH+SO42-H+OH-H+陽極銅溶質濃度增大,pH不變陰極:2H++2e-=H2↑陽極:2Ag-2e-=2Ag+總反應:2Ag+2H2O===2AgOH

+H2↑電解2、用銀做電極電解硫酸鈉溶液一、陽極為活潑電極:M

–ne-

=Mn+Na2SO4溶液陰極+-ANa+SO42-H+OH-Na+陽極銀HCl溶液陰極+-AH+Cl-H+OH-陽極Pt第1組、電解HCl、CuCl2溶液陽極:2Cl--2e-

=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑2HCl===Cl2↑+H2↑電解溶質濃度減小pH增大二、惰性電極(石墨或鉑電極)電解CuCl2溶液陰極+-ACu2+Cl-H+OH-Cl-陽極PtCuCl2===Cu+Cl2↑電解陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:Cu2++2e-=Cu溶質濃度減小pH不變電解對象:電解質本身;

電解質濃度

降低;pH

酸PH增大,鹽不變,要把電解質溶液復原,加

電解質本身特點:類型①電解本身型

電解無氧酸(HF除外)、不活潑金屬無氧酸鹽的水溶液,就是電解質本身電解。例如:

2HCl===H2↑+Cl2↑

CuCl2===Cu+C12↑電解電解第2組、電解H2SO4、NaOH、Na2SO4溶液二、惰性電極(石墨或鉑電極)電解H2SO4溶液陰極+-AH+SO42-H+OH-H+陽極石墨Na2SO4溶液陰極+-ANa+SO42-H+OH-Na+陽極石墨NaOH溶液陰極+-AH+OH-Na+OH-陽極石墨陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑

陰極:4H++4e-=2H2↑2H2O===2H2↑+O2↑通電溶質濃度增大pH酸酸堿堿中中電解含氧酸、強堿和活潑金屬含氧酸鹽的水溶液,實際上都是電解水,即:電解對象:電解水;電解質濃度增大;pH酸PH減小,堿PH增大,鹽不變,要把電解質溶液復原,加水

。特點:類型②電解水型2H2O===2H2↑+O2↑通電第3組、電解NaCl、MgCl2溶液二、惰性電極(石墨或鉑電極)電解NaCl溶液陰極+-ANa+Cl-H+OH-陽極石墨棒MgCl2溶液陰極+-AMg2+Cl-H+OH-Cl-陽極石墨棒陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2↑電解MgCl2+2H2O===Mg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑電解溶質濃度減小pH增大

電解活潑金屬無氧酸鹽溶液時,電解的總化學方程式的通式可表示為:

電解對象:水和鹽的陰離子;電解質濃度

減少,pH增大;要把電解質溶液復原,加對應的無氧酸

。特點:類型③電解放氫生堿型溶質+H2O===H2↑+堿+鹵素單質X2(或S)通電第4組、電解CuSO4

、AgNO3溶液二、惰性電極(石墨或鉑電極)電解CuSO4溶液陰極+-ACu2+SO42-H+OH-陽極石墨棒AgNO3溶液陰極+-AAg+H+OH-NO3-陽極石墨棒陰極:2Cu2++4e-=2Cu陽極:4OH--4e-=2H2O+O2↑

陰極:4Ag++4e-=4Ag陽極:4OH--

4e-=2H2O+O2↑

2CuSO4+2H2O===2Cu+O2↑+2H2SO4電解4AgNO3+2H2O===4Ag+O2↑+4HNO3電解溶質濃度減小pH減小電解不活潑金屬含氧酸鹽溶液,電解的總化學方程式的通式可表示為:

電解對象:水和金屬陽離子;電解質濃度

減小,pH減??;要把電解質溶液復原:加金屬氧化物。特點:類型④電解放氧氣生酸型溶質+H2O===O2↑+酸+金屬單質通電1、明確溶液中存在哪些離子

2、根據(jù)兩極放電順序判斷哪些離子放電分析陽極反應時首先要看陽極材料,如果活潑電極(除Pt、Au、石墨、鈦之外金屬)則陽極本身失電子,發(fā)生氧化反應。如果陽極本身是惰性金屬或石墨,則考慮溶液中陰離子放電。3、根據(jù)陽極氧化,陰極還原分析得出產物分析電解反應的一般思路:練習1、下圖所示裝置中,a、b都是惰性電極,通電一段時間后,b電極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是(

)A、X是負極,Y是正極B、Pt是陰極,Cu是陽極C、CuSO4溶液的pH逐漸減小D、CuSO4溶液的pH不變C練習2、粗銅中含有雜質,用下圖裝置精煉銅。下列有關說法正確的是()A、a是粗銅、b是純銅B、反應前后CuSO4電解液的濃度保持不變C、陰極電極反應為:Cu2++2e-=CuD、電解過程中

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