课时6 电解原理的应用
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电解原理治理污染的应用1. 什么是电解原理电解原理是指通过电解液中离子的运动与电化学反应,将电能转化为化学能或热能的过程。
在电解过程中,阳极是正极,阴极是负极,而离子则从阴极流向阳极,完成了电解反应。
2. 电解原理治理污染的背景随着工业化的发展和人口的增加,环境污染成为全球关注的焦点。
传统的污染治理方法,如化学物质添加、物理过滤等在某些情况下效果较差。
而电解原理治理污染,由于其高效、环保的特点,逐渐成为一种有效的治理污染方法。
3. 电解原理在水污染治理中的应用3.1 污水处理电解原理在污水处理中有着广泛的应用。
通过电解过程中的氧化还原反应,可以有效降解污水中的有机物、重金属离子等,使其降解为无害物质。
电解处理污水的优势在于能够在无需添加大量化学药剂的情况下,达到较高的处理效果。
3.2 水源净化在某些地区,水源中可能存在着大量的细菌和有害物质。
通过电解原理对水源进行处理,可以有效地杀灭水中的细菌,并减少有害物质的含量。
这种方法对于保障人们饮水安全,防止水源污染具有重要意义。
3.3 地下水修复地下水的污染往往较为复杂,传统的修复方法难以达到理想效果。
而电解原理能够针对地下水中的特定物质进行有针对性的处理。
通过调节电解液的成分和电流密度等参数,可以有效地修复地下水的污染问题。
4. 电解原理在空气污染治理中的应用4.1 VOCs的净化挥发性有机物(VOCs)是空气污染的主要成因之一。
电解原理可以通过氧化还原反应对VOCs进行降解,从而净化空气中的有机污染物。
相比传统的吸附和催化氧化等方法,电解原理净化VOCs具有高效、低能耗的特点。
4.2 烟尘治理工业烟尘是空气污染的常见问题。
采用电解原理处理烟尘,可以将烟尘中的颗粒物与气体分离,实现烟尘治理。
电解原理可实现对颗粒物的凝聚、沉淀和过滤,从而减少烟尘对环境和人体健康的影响。
5. 电解原理在废物处理中的应用5.1 电解水解电解水解是一种对有机废物进行处理的方法。
电解原理的应用小实验实验目的通过一个小实验,了解电解原理及其在生活中的应用。
实验材料•铜板•镁条•盐水•电线•电池实验步骤1.首先,将铜板和镁条分别用沙纸擦拭清洁,以去除表面的氧化物。
2.准备一盛装有盐水的容器。
3.将铜板和镁条分别放入盐水中,让它们完全浸泡。
4.将一根电线的一端连接到铜板上,另一端连接到电池正极。
5.将另一根电线的一端连接到镁条上,另一端连接到电池负极。
6.等待约10分钟,观察实验现象。
实验现象在实验过程中,会观察到以下现象:1.在铜板上形成了一层橘黄色的物质,这是由于铜离子在盐水中被转移出来,沉积到铜板表面。
2.在镁条上会有一些气泡产生,这是由于镁离子在盐水中被转移出来,形成气体。
3.盐水的颜色可能会发生变化,部分盐溶解到水中。
4.铜板和镁条上的盐水可能会有一些冒泡的现象。
实验原理这个实验是基于电解原理。
电解是利用电流将电解质中的离子转移的过程。
在这个实验中,盐水充当了电解质,铜板和镁条则充当了电极。
当电流通过盐水时,铜离子和镁离子被吸引到电极上并发生化学反应。
在正极(连接到电池正极的铜板),铜离子被还原,也就是释放出电子并转化成纯铜金属。
这些铜离子在盐水中形成了铜离子的溶液,并随电流转移到了铜板表面。
在负极(连接到电池负极的镁条),镁离子被氧化,电子从它们身上被剥离。
这些镁离子形成了镁离子溶液,并产生了气体。
实验应用电解原理在生活中有许多应用,以下列举了一些常见的例子:1.电镀:电镀是利用电解原理将一层金属沉积在其他物体上。
通过在电解质溶液中放置金属物体,并将其连接到正极,再将另一个金属作为负极,通过电流,金属离子会沉积在物体表面,从而实现电镀。
2.电解水:电解水是通过电解原理将水分解成氢气和氧气。
将两个电极(一个正极和一个负极)浸入水中,通过电流分解水分子,产生氢气和氧气。
3.电解制氧:电解原理也可以用于制备氧气。
将电极放入水中,通过电流分解水分子,氧气会在正极上生成。
4.电解铝:铝生产中,电解原理被广泛应用于从铝矿中提取纯铝。
高二电解原理的应用笔记一、电解原理概述电解是指通过外加电源的作用,在电解质溶液中使正、负离子向电极移动,反应产生新物质的化学反应过程。
电解的原理是电解质的离解现象和离子迁移。
在电解过程中,正离子被称为阳离子,负离子被称为阴离子。
二、电解的应用电解作为一种常见的化学反应过程,在生活和科技领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的电解应用:1.电解精炼:电解用于金属精炼过程中,例如铝的电解精炼。
铝的产量很大程度上依赖于电解精炼技术。
2.电解制氢:水电解是一种常见的制氢方法。
通过将水分解为氢气和氧气,可以制备大量的氢气用于工业和能源领域。
3.电镀:电解用于金属表面的镀层制备,例如铜电镀、镍电镀和铬电镀。
电解镀层可以提供耐腐蚀性和美观性。
4.电解液体:电解液可以用于电解析染、电解液流控等领域。
电解液的应用范围广泛,可以用于化学分析、药物制备和能源储存等领域。
5.电解人工呼吸:电解技术可用于人工呼吸设备,通过电解产生氧气用于呼吸。
三、电解实验注意事项进行电解实验时,需要注意以下事项:•选择合适的电解质:不同电解质在电解过程中产生不同的反应产物。
选择适合实验目的的电解质对实验结果有重要影响。
•控制电流强度:电流强度直接影响电解速率和反应产物。
过高的电流强度可能导致不受控制的反应,而过低的电流强度则可能导致反应速率过慢。
•使用正确的电解槽和电极:选择适合实验的电解槽和电极材料,确保电解过程的稳定性和可靠性。
•防止电解液的蒸发和溅出:电解液可能蒸发或溅出,导致实验环境污染或损坏实验设备。
应采取适当的措施防止这种情况发生。
四、电解实验步骤以下是一般电解实验的步骤:1.准备实验装置:选择合适的电解槽和电极,连接电源和电解槽,并将电解质溶液加入电解槽中。
2.调整电流强度:根据实验要求调整电流强度,可以通过调整电源的电压和电解槽之间的距离来实现。
3.开始电解:打开电源,开始电解过程。
观察实验现象,记录实验数据。
4.结束电解:根据实验要求,确定电解时间,并在达到要求后关闭电源,结束电解过程。
第3讲 电解池的工作原理及应用 金属的腐蚀与防护[考纲要求] 1.了解电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
考点一 电解的原理 1.电解定义在________作用下,电解质在两个电极上分别发生______和__________的过程。
2.能量转化形式________转化为________。
3.电解池 (1)构成条件①有与________相连的两个电极。
②__________(或__________)。
③形成____________。
(2)电极名称及电极反应(如图)(3)电子和离子移动方向①电子:从电源________流向电解池的________;从电解池的________流向电源的________。
②离子:阳离子移向电解池的________; 阴离子移向电解池的________。
4.分析电解过程的思维程序(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H +和OH -)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极:阳离子放电顺序:Ag +>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸)>Fe 2+>Zn 2+>H +(水)>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K +。
阳极:活泼电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根离子。
(4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
(5)最后合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
5.用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程,并总结电解规律(用惰性电极电解)电解质(水溶液) 电极方程式 被电解 的物质 电极产物 溶液pH 变化的原因、结果 电解质溶液复原 阳极阴极含氧酸(如H 2SO 4)阳极:_________水减少,酸溶液的浓加_______阴极:_________ ___ 度____,pH____强碱(如NaOH) 阳极:____________阴极:____________水减少,碱溶液的浓度____,pH____加____活泼金属的含氧酸盐(如KNO3、Na2SO4) 阳极:____________阴极:____________水减少,盐溶液的浓度____,pH__________(若为水解的盐)加____无氧酸(如HCl),除HF外阳极:____________阴极:____________________(如Cl2)H+放电,c(H+)减小,pH____不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2),除氟化物外阳极:____________阴极:____________________(如Cl2)________(如Cu)pH基本不变加______活泼金属的无氧酸盐(如NaCl) 阳极:__________阴极:__________________(如Cl2)H+放电,c(H+)减小,c(OH-)增大,pH____不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4) 阳极:____________阴极:_________________(如Cu)OH-放电,c(OH-)减小,c(H+)增大,pH____加____或_______1.分别写出用惰性电极电解上述5中各物质的化学方程式或离子方程式:(1)________________________________________________________________________; (2)________________________________________________________________________; (3)________________________________________________________________________; (4)________________________________________________________________________; (5)________________________________________________________________________。
电解原理的理解和应用1. 电解的定义和原理电解是指通过电流的作用使电解质溶液中的离子发生氧化还原反应的过程。
该过程需要两个电极(阳极和阴极),并且在电解液中加上外加电压。
当外加电压高于一定阈值时,阳极会发生氧化反应,阴极会发生还原反应。
2. 电解的应用2.1 电解制氢和氧通过电解水可以将水分解成氢气和氧气。
具体的步骤如下:1.在一个容器中加入足够的水;2.在水中加入一些电解质,通常是盐或酸,以增加水的电导率;3.将两个电极分别插入水中,一个连接阳极(正极),一个连接阴极(负极);4.开启电源,调节合适的电流和电压;5.阳极上的氧化反应产生氧气,阴极上的还原反应产生氢气。
2.2 电解铝的生产电解铝是工业上重要的一项应用。
铝的生产主要是通过电解氧化铝进行的。
具体的步骤如下:1.将氧化铝粉末混合并加热到高温;2.在高温条件下,将混合物放入电解槽中;3.在电解槽的底部安置一系列的钨极,并将其连接到电源的阴极上;4.将电解槽中的氧化铝溶液加入到槽中;5.开启电源,通过外加电压将氧化铝分解成铝和氧。
2.3 电解污水处理电解技术在污水处理中也有广泛的应用。
具体的步骤如下:1.将污水放入一个容器中;2.加入适量的盐以提高水的电导率;3.插入两个电极,一个连接阳极,一个连接阴极;4.通过外加电压将污水中的有机物质氧化分解成无害的物质,产生水和气体。
2.4 电镀和电解清洗电解技术在金属电镀和电解清洗中也有重要的应用。
2.4.1 电镀电镀是通过电解将金属镀层沉积在另一种金属表面上的过程。
具体的步骤如下:1.准备一个含有金属离子的电解液;2.将需要镀层的物体作为阴极放入电解槽中;3.选择合适的金属作为阳极;4.通过外加电压,将金属阳极溶解成金属离子,并将其在阴极上沉积形成镀层。
2.4.2 电解清洗电解清洗是利用电解原理去除金属表面的污垢和氧化物的过程。
具体的步骤如下:1.将需要清洗的金属作为阴极放入电解槽中;2.在电解槽中加入合适的电解液;3.通过外加电压,使电解液中的离子发生氧化还原反应,去除金属表面的污垢和氧化物。
第6课时电化学原理的综合应用[课型标签:题型课提能课]考点一串联装置识别与分析1。
有外加电源电池类型的判断方法有外加电源的均为电解池,与电源负极相连的是阴极,或根据“电解池串联时阴、阳极交替出现”的原则正推电极,也可以通过装置中某极的变化、现象反推电极.电极位置相同,作用也相同.若电池阳极材料与电解质溶液中的阳离子相同,则该装置为电镀池。
则甲为电镀池,乙、丙均为电解池。
2。
无外加电源电池类型的直接判断方法一种为原电池,其余为电解池.(1)直接判断燃料电池、铅蓄电池等在电路中作电源,则其他装置为电解池。
如图,A为原电池,B为电解池。
(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断①一般是两种不同的金属电极或一种金属电极一个碳棒,其中较活泼的金属为原电池的负极,另一极为正极,其余为电解池。
②电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应,构成原电池作电源,电极材料不能和电解质溶液自发反应则是电解池。
如图,B为原电池,A为电解池。
③光电池只需确定电子或阴、阳离子的移动方向即可判断阴、阳极。
(3)根据电极反应现象判断在某些装置中根据电极反应或反应现象可先判断电极类型,并由此判断电池类型,如图:若C极溶解,D极上析出Cu,B极附近溶液变红,A极上放出黄绿色气体,A应为阳极而不是负极(负极金属溶解),则可知乙是原电池;甲是电解池,A是阳极,B是阴极。
3.“串联"类电池的解题流程题型一有外加电源型[典例1](2019·吉林长春质检)如图装置中a、b、c、d均为Pt电极。
电解过程中,电极b和d上没有气体逸出,但质量均增大,且增重b>d。
符合上述实验结果的盐溶液是()选项X YA MgSO4CuSO4B AgNO3Pb(NO3)2C FeSO4Al2(SO4)3D CuSO4AgNO3解析:A项,当X为MgSO4时,b极上生成H2,电极质量不增加,错误;C项,X为FeSO4,Y为Al2(SO4)3,b、d极上均产生气体,错误;D项,b极上析出Cu,d极上析出Ag,其中d极增加的质量大于b极增加的质量,错误.答案:B[对点精练1]如图,乙是甲电解池进行电解时某个量(纵坐标x)随时间变化的曲线(各电解池都用石墨作电极,不考虑电解过程中溶液浓度变化对电极反应的影响),则x表示(C)A。
电解原理的应用电解是一种利用电能将化学能转化为化学反应的过程,是一种重要的化学反应方式。
电解原理的应用非常广泛,涉及到许多领域,如化工、冶金、环保等。
本文将从电解原理的基本概念、电解的应用领域以及未来发展方向等方面进行探讨。
首先,电解原理是指在电解质溶液或熔融状态下,当外加电压超过一定数值时,电解质中的阳离子在电极上得到电子而还原,阴离子在电极上失去电子而氧化的过程。
在电解过程中,电解质溶液或熔融状态下的离子将在电极上发生化学反应,从而产生新的物质。
这种原理被广泛应用于化工生产、金属冶炼、废水处理等领域。
其次,电解原理的应用领域非常广泛。
在化工生产中,电解技术被广泛应用于氯碱工业、电镀工业、有机合成等领域。
在氯碱工业中,电解法是生产氯碱产品的主要方法,通过电解氯化钠溶液,可以得到氢气、氯气和氢氧化钠。
在电镀工业中,电解技术可以将金属离子沉积到工件表面,起到防腐、美化的作用。
在有机合成中,电解反应可以实现对有机物的特定官能团进行氧化或还原,是合成有机化合物的重要手段。
此外,电解技术还被广泛应用于金属冶炼、废水处理、电解水制氢等领域。
最后,电解原理的应用还在不断发展。
随着科学技术的不断进步,电解技术也在不断创新和发展。
例如,随着环保意识的增强,电解技术在废水处理、废气处理等方面的应用越来越受到重视。
同时,随着新能源的发展,电解水制氢技术也成为研究的热点,可以通过电解水制备氢气,作为清洁能源使用。
此外,电解技术在材料合成、医药制备等领域也有着广阔的应用前景。
总之,电解原理的应用是一种重要的化学反应方式,涉及到许多领域,如化工、冶金、环保等。
随着科学技术的不断进步,电解技术的应用领域还在不断扩大,未来发展前景广阔。
希望本文的介绍能够对读者对电解原理的应用有所了解,并对相关领域的发展有所启发。
电解原理的应用电解原理是指通过电流对电解质溶液或熔融电解质进行电化学反应,从而实现物质的电解和电化学产物的析出。
电解原理的应用非常广泛,以下是几个常见的应用领域。
1. 金属电镀金属电镀是利用电解原理将希望镀覆的金属浸入含有所需金属离子的电解液中,并施加电流进行电化学反应,使金属离子还原为金属原子,并在待镀物表面上形成一层金属覆盖。
这种方法能够提高待镀物的外观、耐腐蚀性和耐磨性。
2. 高纯度金属制备在金属杂质去除和金属纯化的过程中,常常使用电解原理。
通过将含有杂质金属离子的溶液或熔体作为阳极,纯金属板或网作为阴极,施加适当电流,在电解过程中使杂质金属被还原析出或转移到阴极上,从而实现纯金属的制备。
3. 水电解制氢水电解是指将水分解为氢气和氧气的过程。
将水作为电解液,通电时,正极(阳极)会产生氧气,负极(阴极)会产生氢气。
这种方法被广泛应用于制取氢气、燃料电池、氢能源等领域。
4. 锂电池锂电池是一种常见的二次电池,其中正极由过渡金属氧化物或聚合物改性的碳材料构成,负极由金属锂或锂合金构成。
电池内部的电解液中含有锂盐溶液,电解质的离子在充放电过程中参与电化学反应,从而实现电能的储存和释放。
5. 电解水制氧电解水制氧是产生纯氧气的方法之一。
通过将水作为电解液,在电解过程中,正极(阳极)会产生氧气,负极(阴极)会产生氢气。
控制电解条件可以使反应朝向产生氧气的方向进行,从而纯化和制取氧气。
6. 废水处理在废水处理过程中,电解原理可以用于处理含有金属离子、有机物或无机离子等污染物的废水。
通过流经电解槽的废水,在电解过程中,金属离子、有机物或无机离子发生电化学反应,被还原、氧化、析出或聚合,从而达到废水净化的目的。
这些只是电解原理应用的一部分范例,电解原理在化学、冶金、能源等领域都有着广泛应用,为许多科学技术的发展提供了重要支持。
电解原理的七大应用1. 电解污水处理•通过电解的方式可以将有机物质氧化降解,从而达到净化水质的目的。
•电解污水处理可以有效去除水中的重金属离子和有害物质,提高水质的安全性。
•这种电解污水处理被广泛应用于工业废水处理、城市污水处理等领域。
2. 电解金属电镀•电解金属电镀是利用电解原理,在物体表面形成一层金属镀层的过程。
•通过电解金属电镀可以提高物体的耐腐蚀性能,增加物体的美观度。
•这种方法常被应用于钢铁制品、铜制品、铝制品等各种金属制品的表面处理中。
3. 电解制氢•电解原理可以将水分解为氢气和氧气。
•电解制氢是一种清洁、可再生的能源生产方式。
•这种方法广泛应用于氢能源研究和开发中,有望成为未来能源转型的重要组成部分。
4. 电解水软化•电解水软化是通过电解原理去除水中的硬度离子,达到软化水质的目的。
•这种方法可以有效减少水垢、延长设备使用寿命。
•电解水软化广泛应用于热水锅炉、冷却系统、饮水机等设备的水处理中。
5. 电解电镀废液处理•电解原理可以将电镀废液中的金属离子还原为金属沉淀,从而实现电镀废液的处理和回收。
•通过电解电镀废液处理可以有效减少废液排放对环境的污染。
•这种方法被广泛应用于电镀工业的废液处理和资源回收中。
6. 电解分析•电解分析是一种通过测量电解过程中的电流变化来分析物质成分的方法。
•电解分析可以用于确定某种物质的浓度,检测水质中的杂质和污染物。
•这种方法在环境检测、水质监测、生物医学等领域得到广泛应用。
7. 电解铝生产•电解铝生产是利用电解原理从金刚砂中提取铝金属的过程。
•这种方法是目前铝生产的主要方式,具有高效、低成本的特点。
•电解铝生产在铝工业中起到了重要的作用,推动了铝行业的发展。
以上是电解原理的七大应用。
通过运用电解原理,我们可以实现污水处理、金属电镀、制氢、水软化、废液处理、分析以及铝生产等多种技术和工艺的应用,对环境保护、工业制造、能源转型等方面都有着重要的影响。
随着科技的不断发展,电解原理的应用前景将愈发广阔。
高中化学必修课-----电解原理的应用知识讲解及巩固练习题(含答案解析)【学习目标】1、了解电解在电镀、氯碱工业、电冶金方面的应用;2、通过探究活动,加强观察、分析、推理及归纳总结的能力。
【要点梳理】【高清课堂:电解原理的应用#电解原理的应用】要点一、电解原理的应用O2NaOH+H粗盐水精制食盐水要点诠释:(1)电解精炼铜,粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等失去电子,变成金属阳离子进入溶液,Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e-=Ni2+,其他的杂质以阳极泥的形式沉积。
(2)电镀时,阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等,因此电镀液的浓度保持不变。
(3)电解或电镀时,电极质量减少的电极必为金属电极(阳极),电极质量增加的电极必为阴极且溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。
(4)由于Al2O3熔点很高,电冶时加入冰晶石(Na3AlF6)以降低其熔点。
(5)离子交换膜法制烧碱①离子交换膜电解槽的组成由阳极(金属钛网)、阴极(碳钢网)、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成,每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。
下图表示一个单元槽的示意图。
②阳离子交换膜的作用将电解槽隔成阴极室和阳极室,它只允许阳离子(Na+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和气体通过。
这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
要点二、原电池和电解池的区别和联系【高清课堂:电解原理的应用#原电池和电解池的区别和联系】电子、溶液中离子流向:【典型例题】类型一、电解原理的应用例1(2014山东高考)离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系。
由有机阳离子、Al2Cl7﹣和AlCl4﹣组成的离子液体做电解液时,可在钢制品上电镀铝。
(1)钢制品应接电源的极,已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应,阴极电极反应式为,若改用AlCl3水溶液作电解液,则阴极产物为。
电解原理的应用有哪些1. 电解池使用电解原理的最常见应用是电解池。
电解池是一个由阳极和阴极组成的系统,其中通过电解将化学物质分解为阳离子和阴离子。
这些离子在电场的作用下向相反电极移动,使得原本不可逆的化学反应成为可逆反应。
常见的电解池应用包括:•电解铝:铝电解是一种重要的工业过程,用于生产铝金属和铝合金。
•电解水:将电流传入水中,可以将水分解成氧气和氢气。
这种方法常用于产氢和制取高纯度氧气。
•电解盐水:盐水电解是制取氯气和碱性氢氧化物的重要方法,广泛应用于化工和制药工业。
2. 电解质电池电解质电池是一种将化学能转化为电能的设备,其中通过氧化还原反应来实现能量转化。
这种电池使用一个电解质溶液作为中介物质,使得离子在溶液中移动,从而产生电流。
电解质电池的应用包括:•锂电池:锂电池是一种常见的可充电电池,其电解液中的锂离子在充放电过程中移动,实现电能的转化。
•燃料电池:燃料电池将氢气和氧气通过电解质反应产生电能,是一种清洁、高效的能源转换装置。
•电化学传感器:电解质电池在传感器领域也有广泛应用,可以实现电化学测量和检测。
3. 电解涂层电解涂层是通过电解原理将金属离子沉积到工件表面形成保护层的一种方法。
这种涂层可以提高工件的抗腐蚀性能、硬度和美观度。
常见的电解涂层应用有:•镀铬:将铬离子沉积到表面形成铬层,提高材料的耐腐蚀性和外观。
•镀镍:镀镍可提高工件的耐磨性和耐腐蚀性,常用于制造汽车零部件、家具和装饰品等。
•镀锌:镀锌可以防止铁制品的腐蚀,常用于制造钢管、锅具和车身部件等。
4. 电解制氧电解制氧是一种通过电解水来产生氧气的过程。
这种方法可以将水分子分解为氧气和氢气,纯度高达99.5%以上。
电解制氧的应用包括:•医疗用氧:电解制氧可以用于产生医疗用氧,提供给有需氧治疗需求的患者。
•工业用氧:纯净的氧气可用于工业生产中的燃烧、氧化和氧化还原反应等。
5. 电解法制取金属电解法是一种通过电解将金属离子还原为金属的方法。
课时6 电解原理的应用
【学习目标】了解电解原理在生产生活中的应用
【知识回顾】
1、电解池:将能转化为能的装置。
2、写出工业上冶炼金属钠和金属铝的化学方程式:
、
3、电解可以使许多的反应顺利进行,电解过程中能转化为能。
电解质溶液导电过程即电解过程。
【新课链接】
电解原理的应用:
1.冶炼活泼金属,如等。
2.电解饱和食盐水是工业的基础,反应原理是。
3.电镀:即利用电解原理在某些材料表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。
其目的主要是增强材料的,所以电镀所用的镀层金属通常是一些在空气或溶液里的金属或合金。
4.金属材料电镀时,通常以为阴极,以为阳极,用含有的溶液作电解质溶液。
【例1】(电极材料均为石墨)
(1)完成下图中空格,并标出电子的流向与Cu2+、
Cl-的移动方向。
(2)实验现象:极上产生能使湿润淀粉碘
化钾试纸变蓝的气体;极上有红色固体析出。
(3)分析离子移动与反应并写出电极反应:
移向阴极的离子是,但的得电子能力强,故阴极反应为;移向阳极的离子是,但的失得电子能力强,故阳极反应为。
(4)结论:电解是指在作用下,在阴、阳两极上分别发生反应和反应的过程。
【例2】(1)右图所示装置名称为。
(2)流入或流出的物质分别是
a b c d
(3)为什么要阻止阴极区的OH-进入阳极区?如何阻止?
【例3】下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和K2SO4溶液,电极均为石墨电极。
(1)接通电源,经过一段时间后,测知乙中c电极质量增加。
据此回答问题:
①电源的N端为极;
②电极b上发生的电极反应为;
③指出电解前后各溶液的酸、碱性发生变化的情况:
甲溶液;乙溶液;
丙溶液;
(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进
行,为什么?
【例4】工业上采用以铁棒和石墨棒为电极电解锰酸钾(K2MnO4)溶液的办法制取高锰酸钾。
(1)电解时,应以棒作阴极,电解过程中,阴极附近的PH将会。
(2)阳极的电极反应式为。
(3)电解反应方程式为。
【随堂练习】
1.用石墨作电极,电解1 mol/L下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl
2.将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后,某一电极增重0.064g (设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化)。
此时溶液中氢离子浓度约为
A.4×10-3mol/L B.2×10-3 mol/L C.1×10-3 mol/L D.1×10-7 mol/L 3.以石墨棒作电极,电解氯化铜溶液,若电解时转移的电子数是3.01×1023,则此时在阴极上析出铜的质量是
A.8g B.16g C.32g D.64g
4.镍镉充电电池,电极材料是Cd和NiO(OH),电解质是KOH,电极反应分别是:Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2;2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-。
下列说法错误的是A.电池放电时,负极周围溶液的pH不断增大
B.电池的总反应是Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2
C.电池充电时,镉元素被还原
D.电池充电时,电池的正极和电源的正极相连接
5.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池长时间保持稳定的
放电电压。
高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是
A.放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-=
-
2
4
FeO+4H
2
O
C.放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被氧化D.放电时正极附近溶液的碱性增强。