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第3课时 电解原理的应用(一)

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高一物理《电解原理的应用》课件

高一物理《电解原理的应用》课件

CuSO4溶液 Fe－2e－＝Fe2+ Cu－2e－＝Cu2+
3、电镀 ⑴、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层 其它金属或合金的过程。 + － ⑵、电镀池形成条件 ①、镀件作阴极 ②、镀层金属作阳极 ③、含镀层金属阳离子 的盐溶液作电解液 ⑶、电镀的特点 含镀层金属离子的盐溶液 电镀液的组成及酸碱性保持不变
,
Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、引入Ba2+
Na+、 Cl-、
适量HCl溶液 调节PH 除 CO32- 、OH-
CO32-
、
Na+、 Cl-
OH-
2、铜的电解精炼
⑴、粗铜所含的杂质
纯铜
－
+
粗铜
Zn、Fe、Ni、Ag、Au等
⑵、粗铜的精炼 以粗铜为阳极，以纯 铜为阴极， 以CuSO4溶液 为电解液进行电解 阳极： Zn －2e－＝Zn2+ Ni －2e－＝Ni2+ 阴极： Cu2+ +2e－＝Cu
泥沙 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-
、
Na+、
Cl-、
沉降
除泥沙
Na+、 Cl-、 .Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42略过量 BaCl2 溶液 除SO42-
Na+、 Cl-、 Ca2+ 、略过量NaOH Na+、 Cl-、 溶液 Ba2+
、
引入OH-
除Fe3+ Mg2+ 略过量 2+ Na2CO3 溶液 除Ca2+. Ba
第三课时

电解原理的应用+课件++2022-2023学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

电解原理的应用+课件++2022-2023学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
（1）电解熔融的氯化钠：（制取金属钠）
阳极：2Cl - －2e- = Cl2↑ 阴极： 2Na+ + 2e- = 2Na
电解
总反应： 2NaCl(熔融) ==== 2Na + Cl2 ↑
四、电冶金
（2）电解熔融的氯化镁： 阳极：2Cl - －2e- = Cl2↑
（制取金属镁）
阴极：Mg2+ + 2e- = Mg
设计思路及依据
确定阴极 确定阳极 构成闭合回路
阴极材料：
铁钉
阴极反应物： Zn2+ + 2e- = Zn
阳极材料 锌片 Zn - 2e- = Zn2+
阳极反应物： 导线
离子导体： ZnSO4溶液 电子导体：
(还原反应) (氧化反应)
11
三、电解精炼 黄铜矿 铜导线
粗铜（含有锌、铁、镍、 银、金、铂等微量杂质）
8
二、电镀
1、含义：
电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。 2、主要目的：
使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。
例如： 通常条件下，锌、锡、铬、镍等金属比铁稳
定，将这些金属镀在铁制品表面可以达到保护铁 制品的目的。
在火箭插销的金属片上镀金，可以确保其具 有良好的接触状态与导电性能。
湿润的淀粉— KI试纸变蓝
2
一、电解饱和食盐水（氯碱工业）
阳极反应： 2Cl－－2e－===Cl2↑ 阳极离子放电顺序： Cl－>OH－
阴极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 阴极离子放电顺序： H＋>Na＋
总反应化学方程式：
2NaCl＋2H2O 电解 2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ 2Cl－＋2H2O 电解 H2↑＋C碱工业）

电解原理的应用课件

电解原理的应用课件

(3)由4e-~4OH-知,A中生成0. 02 mol OH-,则c(OH-)=0.1 mol·L-
1,c(H+)=
1.0 × 10-14 0.1
mol·L-1=1.0×10-13
mol·L-1,pH=13。
答案:(1)负 (2)0. 025 mol·L-1 (3)13
规律方法点拨 电化学的有关计算
考向四 电化学的相关计算 【例题4】 如图所示,若电解5 min时,测得铜电极的质量增加2.16 g。
试回答:
(1)电源中X极是
(填“正”或“负”)极。
(2)通电5 min时,B中共收集到224 mL(标准状况下)气体,溶液体积
为200 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计),则通电前
c(CuSO4)=
H2↑,电解的总反应式为 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑。该 装置的缺点是生成的 NaOH 和 Cl2 以及 Cl2 与 H2 容易混合反应。改 进的方法是在两极之间加一个离子交换膜。
2.若用如图所示装置,模拟铁制品上镀铜,则电解质溶液c、电极a、 电极b的电极材料分别是什么?电极反应式分别是什么?电镀过程中 电解质溶液的浓度如何变化?
考向二 电镀原理的应用
【例题2】 某同学欲在铜钥匙上镀锌,有关说法正确的是( ) A.用铜钥匙做阳极,碳棒做阴极,CuSO4溶液做电解质溶液 B.Zn与铜钥匙用导线相连插入ZnSO4溶液中 C.Zn做阳极,铜钥匙做阴极,ZnSO4溶液做电镀液电解 D.在电镀过程中溶液中的Zn2+浓度减小,Cu2+浓度增大 解析:锌为镀层金属,需做阳极,铜为镀件,需做阴极,含有镀层金属 离子的溶液做电解液。
由阳极(金属钛网)、阴极(碳钢网)、离子交换膜、电解槽框和导

高二化学电解原理的应用课件

高二化学电解原理的应用课件

【问题探究】 1.氯碱工业中,阳极室放入的是精制后的饱和食盐水,阴
极室放入的是稀的NaOH溶液,阳极室放入的食盐水为什么要 精制?离子交换膜使用的是阳离子交换膜还是阴离子交换膜 ?
【提示】:食盐水精制的目的是除去食 盐中的Ca2+、Mg2+、等杂质,目的是防 止生成的Mg(OH)2等沉淀堵塞交换膜; 电解食盐水使用的是阳离子交换膜,其 目的是阳极室的Na+穿过交换膜进入 阴极室,与OH-结合得到产品NaOH。
阳极：使湿润的KI-淀粉试纸变蓝。
阴极：滴入酚酞，溶液 变红
一、氯碱工业 1.惰性电极电解饱和食盐水 （1）电解饱和食盐水（的化学方程式） NaCl溶液 （2）原理：用电解饱和食盐水得到的Cl2、NaOH、H2为 化工原料生产一系列化工产品称氯碱工业。 （3）步骤：
①饱和食盐水的精制 ②电解精制饱和食盐水
含铜离子盐溶液
CuSO4溶液
三、电解精炼铜
－+
阳极
粗铜
阳极泥: 相 纯 对不活泼的 铜
Zn
Zn-2e- =Zn2+ 金属以单质
Fe
Fe -2e- = Fe2+ 的形式沉积
Ni
Ni -2e- =Ni2+ 在电解槽底
Cu Cu-2e- =Cu2+ ,形成阳极
Ag Au
阳极泥
泥
粗 铜
CuSO4溶液
阴极 : Cu2+ + 2e- = Cu CuSO4溶液浓度减小
四、电冶金 常见金属的冶炼方法：
K、Na、Mg、Al、Fe、Cu、Hg、Ag、Au
电解法
热还原法 加热法
为什么不电解钠、镁、铝的盐溶液？
物理方 法

电解原理的应用PPT

电解原理的应用PPT

阴极附近生成氢氧化钠溶液，遇到酚酞变红。
阴极，H2O
H+ +OH—，氢离子放电，促进水的电离平衡，最终
c(OH-)>c(H+)，显碱性
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
（3）生产设备名称：离子交换膜电解槽 阴极：碳钢 阳极：钛 阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极 室和阳极室。
1.电解时,应以 作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH将会
,
2.阳极反应式为
,
3.总电解反应式为
.
答案:Fe 增大 MnO42—_e- =MnO4—
2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2↑
电解计算——电子守恒法
例1 铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生 11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.
出电极产物
一、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气 ①反应原理 NaCl=Na+ + Cl－
H2O
H+ + OH－
C 阴极
C 阳极
放电顺序： 阳极 Cl－>OH－阴极 H+>Na+
H2
Cl2
电极反应
阴极： 阳极：
2H+ + 2e－=H2↑ 2Cl－ － 2e－=Cl2↑
饱和食盐水
怎样检验两极产物？
思考:
例2 用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两
极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（ A ）

第六章 第3讲 电解原理的应用

第六章 第3讲 电解原理的应用
＋ － －
(
－1
A
)
B．上述电解过程中共转移 0.2 mol 电子 C．电解得到的 Cu 的物质的量为 0.05 mol D．电解后溶液中 c(H )为 0.2 mol· L
＋ －1
4． 将等物质的量浓度的 CuSO4 和 NaCl 等体积混合后， 用石墨电极进 行电解，电解过程中，溶液 pH 随时间 t 变化的曲线如右图所示，则 下列说法错误的是 (
－
2＋
－
2＋
【预习检测】
4．电冶金属
知识梳理·题型构建
利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属 Na、Ca、Mg、Al 等。 (1)冶炼钠 电极反应：
电解 2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑； 阴极：2Na＋＋2e－===2Na。
(2)冶炼铝 电极反应：
电解 2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑
C
)
A．阳极先析出 Cl2，后析出 O2，阴 极先产生 Cu，后析出 H2 B．AB 段阳极只产生 Cl2，阴极只产、 生 Cu C．BC 段表示在阴极上是 H＋放电产 生了 H2 D．CD 段相当于电解水
知识梳理·题型构建
5．(1)用惰性电极电解 400 mL 一定浓度的硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体 积的变化)，通电一段时间后，向所得的溶液中加入 0.1 mol CuO 后，使溶液 恰好恢复到电解前的浓度和 pH，电解过程中转移的电子为________ mol。 0.2 (2)如果向所得的溶液中加入 0.1 mol Cu(OH)2 后，使溶液恰好恢复到电解前的 浓度和 pH，电解过程中转移的电子为________ mol。 0.4 (3)如果向所得的溶液中加入 0.1 mol Cu2(OH)2CO3 后， 使溶液恰好恢复到电解

《电解原理的应用》PPT课件

《电解原理的应用》PPT课件
Cl2 Cl2+2OH— = Cl— +ClO — +H2O
精选课件ppt
8
电解原理的应用
应用二 电解饱和食盐水（氯碱工业的基础）
写出对应的电极反应和总反应 阳极：2Cl— - 2e— = Cl2↑ 阴极：2H++2e— = H2↑ 总反应： 2Cl— + 2H2O 电解 Cl2↑+ H2↑+2OH—
，阴极
；
（3）由Cr2O72— 转化为Cr3+ 的离子方程式为_______________
（3）6Fe2++Cr2O72— + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ +7H2O
精选课件ppt
27
拓展与延伸 电化学方法处理污水
铬是一种用途广泛的化工原料，但六价铬具有强烈的
致癌作用，且又是一种严重的污染物。工业上为了处理含
Na2SO4溶液
Na2SO4溶液
（4）若c改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接 电源继续电解，除了电极上看到的气泡外，另一明显的现象为：______
（4）白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
精选课件ppt
14
思考与讨论
图中的铁棒上析出铜，而铁的质量不变
Fe C
Fe Cu
Fe Cu
Fe
色沉淀。
已知两极材料分别为石墨和铁：
（1）a极材料为 Fe ，电极反应式为_F_e_－___2_e_=_F__e_2_+
石墨
精选课件ppt
10
拓展与延伸 电解法制备Fe(OH)2
由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶

电解原理的应用【共18张PPT】

电解原理的应用【共18张PPT】

③合并两个电极反应式,得电解总反应式。
(1)根据守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。
知识点1
知识点2
电镀和电冶金
【例题2】 金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是
。
a.Fe2O3 b.NaCl
最后根据总反 先写出电极反应式, , (2) : 若X、Y都是惰性电根极,据a是饱总和反NaC应l溶液式,实计验开算始时,同时在两边各滴入几滴酚酞溶液,再则:写出总反应式
向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是
。
应式计算。
(3)根据关系式计算:根据得失电子守恒关系,在已知量与未知量之间,建立 计算所需的关系式。
反应中铜、硫元素化合价升高,Cu2S作还原剂,由关系式5O2~20e-可知,1 mol O2反应时还原剂所失电子的物质的量为4 mol。因CuSO4溶液水解呈酸 性,故加入镁条产生气体为H2。
(3)电解精炼时阳极为含有杂质的金属,因此 a 极为粗银。b 极产 生红棕色气体为 NO2,则 b 电极的反应物为 NO3- ,故其电极反应式为 NO3- +2H++e- NO2↑+H2O。
若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴
入几滴酚酞溶液,则:
(1)电解池中X极上的电极反应式是
,在X极附近观察到的现象
是
。
(2)Y电极上的电极反应式是
,检验该电极反应产物
的方法是
。
知识点1
知识点2
解析:本题通过电解饱和 NaCl 溶液实验来考查电极反应式的书 写问题。由题意或图形可知,此池为电解池,X 极为阴极,Y 极为阳极。 电极为惰性电极,饱和 NaCl 溶液中存在 Na+、Cl-、H+、OH-,在阴极 上,H+放电能力强于 Na+,故阴极上发生的电极反应为 2H++2eH2↑,因而导致 X 极附近有气体放出,溶液呈碱性,溶液颜色由无色变 为红色;在阳极上,Cl-放电能力强于 OH-,故阳极上发生的电极反应为 2Cl--2e- Cl2↑。

电解池的工作原理及应用(一).

电解池的工作原理及应用(一).

高二化学电解池的工作原理及应用（一）教学学案班级学号姓名学习目标1、了解电解原理；电解和电解池概念2、能正确判断阴极、阳极以及能正确写出电极反应式和电解化学方程式3、通过对电解活泼金属熔融盐和电解氯化铜溶液的学习加深对电解的理解预习内容1、实验一：电解熔融氯化钠（1）现象：（2）电极反应：阴极：阳极：（3）电解反应方程式：2、电解：3、电解池：构成条件：①电源：②电极材料：③电极连接要求：④电解质：4、电子、电解质中离子的流向：5、用惰性电极电解CuCl2溶液：（1）现象：（2）电极反应：阴极：阴离子的放电顺序：S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子）>F-阳极：阳离子的放电顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+,不同时按（H+）检测反馈【例1】如右图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是（）A.a为负极，b为正极B.a为阳极，b为阴极C.电解过程中，d电极质量增加D.电解过程中，氯离子浓度不变【例2】某水溶液中含有等物质的量浓度的Cu（NO3）2和MgCl2，对该溶液以惰性电极进行电解，分阶段写出电解反应的化学方程式。

9.用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是（）①CuSO4②BaCl2③AgNO3④H2SO4A.①②B.①③C.①④D.②④例用铂电极电解CuSO4和KNO3的混合液500mL,经过一段时间后,两极均得到标况下11.2L气体,则原混合液中CuSO4的物质的量浓度为：（）（A）0.5mol·L-1（B）0.8mol·L-1（C）1.0mol·L-1（D）1.5mol·L-1学生反馈：课堂展示（一）知识点1 电解原理例1 在U形管中,用惰性电极电解硫酸钠和石蕊的混合液,一段时间后,可观察到的现象是（）（A）两极附近颜色无明显变化（B）阳极附近溶液颜色变红（C）阴极附近颜色变红（D）若取出电极,充分摇匀,溶液为紫色评析：知识点2 电解方程式的书写例2 如上图所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确的是（）（A）P是电源的正极（B）F极上发生的反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O2↑（C）电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参加了反应（D）通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变评析：知识点3 离子放电顺序的比较例3 用铂电极(惰性)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是：（）（A）稀NaOH和Na2SO4的混合液（B）Na2SO3和NaCl的混合溶液（C）MgSO4和H2SO4的混合液（D）AgNO3与HNO3的混合液评析：例 4 用惰性电极电解下列溶液一段时间后，加入一定量括号内的物质可使其恰好恢复至电解前情况的是：（ ）（A ） CuSO 4(Cu(OH)2) （B ）AgNO 3(Ag 2O)（C ）HCl(H 2,Cl 2) （D ）NaOH(H 2O) 评析：课 堂 展 示（二）1、写出下列装置的电极反应式，并判断A 、B 、C 溶液PH 值的变化。

电解原理的应用课件

电解原理的应用课件

(4)当乙池中 B(Ag)极的质量增加 5.40 g 时，甲池中理论上消耗 O2___2_8_0___mL(标准状况下)；此时丙池
某电极析出 0.60 g 某金属，则丙中的盐溶液可能是___B_D____(填序号)。
A．MgSO4
B．CuSO4
C．NaCl
D．AgNO3
[解析] (1)甲池总反应为燃料电池的反应，因此甲池为原电池。乙池 A 电极与甲池的正极相连，故 A 为阳极。
电解质溶液及其变化 硫酸铜溶液保持不变
精炼铜 电能转化为化学能 粗铜(含锌、银、金等杂质)
纯铜 Zn－2e－===Zn2＋ Cu－2e－===Cu2＋等 Cu2＋＋2e－===Cu 反应后硫酸铜溶液中混有 Zn2＋ 等，Cu2＋浓度减小
3.电冶金 电冶金是冶炼金属的一种重要方法，特别适用于冶炼活泼的金属。 [特别提醒] (1)电镀的目的是使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。 (2)电镀时，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，含镀层金属阳离子的溶液作电解液。 (3)电镀后，电解质溶液中的离子浓度保持不变。 (4)电解精炼铜时，粗铜中的银、金等活泼性差的金属会以单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥； 而活泼性比 Cu 强的金属(如 Zn、Ni 等)会以金属阳离子的形式进入溶液。 (5)电解精炼铜时，电解液的浓度会减小。
要点 电解的相关计算 [重点诠释]
计算的原则 (1)阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数。 (2)串联电路中通过各电极的电子总数相等。 (3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。 [特别提醒] 原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液的 pH 计算、相对原子质量和阿 伏加德罗常数的计算、产物的量与电荷量关系计算等。无论哪类计算，均可依据电子得失守恒原理，通过 “转移电子数相等”之桥，寻找关系式进行计算。

4.2课时3电解原理的应用课件高二化学人教版选择性必修1

4.2课时3电解原理的应用课件高二化学人教版选择性必修1

学习目标
新知讲学
（2）工业电解熔融氯化钠
课堂总结
液体钠 Na出口
NaCl进口
Cl2出口
Cl2
熔融 NaCl
铁丝网
阴极：Na++e－===Na
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
电解
总反应：2NaCl（熔融）===2Na+Cl2↑
阴极
阳极 阴极
电解熔融氯化钠示意图
学习目标
新知讲学
课堂总结
【练一练】 1.判断正误 (1)电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极。 ( ) (2)电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极。 ( ) (3)从粗铜精炼所得阳极泥中可回收Ag、Au、Fe等金属。 ( ) (4)铁器上镀铜所用电解质溶液为FeSO4溶液。 ( ) (5)在镀件上电镀铜时，也可以用惰性材料作阳极，用硫酸铜溶液作电解液。( ) (6)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变。( ) (7)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3，也可以电解MgO和AlCl3。( )
阳极：有黄绿色、刺激性气味的气体产生， 使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
【思考】该装置是否能安全、有效的得到所需要的产物？
不能，①Cl2接触NaOH溶液会反应使产品不纯 ②H2和Cl2混合遇火或遇强光爆炸。
学习目标
新知讲学
课堂总结
（3）离子交换膜 离子交换膜是一类高分子膜，它能选择性地使物质通过。阳离子能
学习目标
新知讲学
课堂总结
（3）铁钉镀铜
[实验用品] 铁钉、铜片、石墨棒、CuSO4溶液
[确定阴极] 阴极材料： 铁钉
阴极反：应Cu物2＋：＋2Ceu－2＝＋ Cu
[确定阳极] 阳极材料：铜片

电解原理的应用化学课件PPT

电解原理的应用化学课件PPT
64.伟大的事业不是靠力气、速度和身体的敏捷完成的，而是靠性格、意志和知识的力量完成的。 39.生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。 93.选对事业可以成就一生，选对朋友可以智能一生，选对环境可以快乐一生，选对伴侣可以幸福一生，选对生活方式可以健康一生。
2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
上述装置的弱点：
1.H2和Cl2 混合不安全 2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的 NaOH不纯
淡盐水
阳极 金属钛网
Cl2 +
Cl2
H2 －
H+ Na+
NaOH溶液
阴极 碳钢网
Cl—
OH—
阴
阳
极
极
室
室 精制饱和
离子交换膜
NaCl溶液
阴极:
无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的 是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>
Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
放电
Hale Waihona Puke 放电由易到难顺序1、以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴 极不能得到氢气的是（ B） A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH
H2O（含少量NaOH）
1、生产设备名称：离子交换膜电解槽 阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物) 阴极：碳钢网(有镍涂层) 阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解

电解原理的应用 课件

电解原理的应用 课件
A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－ ===Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加 相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2
＋
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
解析：电解是阴极发生还原反应，A错；电解过程 中，阳极Zn、Fe、Ni依次失去电子生成阳离子进入溶 液，Cu、Pt没有镍活泼不被氧化，沉入槽底成为阳极泥， 阴极只析出Ni，故B项错，D项正确，电解后溶液中仍有 少量的Ni2＋离子，C项错。
电解原理的应用
1．电解原理的应用
(1)电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气(氯碱工
业)
NaCl 是强电解质，在溶液里完全电离。水也能微弱电
离，因此溶液中存在 Na＋、H＋、Cl－、OH－四种离子。
通直流电后，阳极 2Cl－－2e－===Cl2↑，
阴极： 2H＋＋2e－===H2↑
。
电解饱和食盐水的总反应式为： 2NaCl＋2H2O=电==解==2NaOH＋H2↑＋Cl2。↑
再如电解冶炼铝：阳极反应：6O2－－12e－===3O2↑， 阴极反应式4Al3＋＋12e－===4Al，总反应式为：
2Al2O3=电==解==4Al＋3O2↑。
2．书写电极反应式和总反应式的规律 必须正确书写原电池和电解池的电极反应式和总的反 应式。高考主要从下面三个方面进行考查。 (1)根据给出两个电极反应式，写总反应式。 已知两个电极反应式，写总反应式并不难，只要使两 个电极反应式得失电子数相等后，将两式相加，消去相同 的化学式即可。
答案：D
3．下列描述中，不符合生产实际的是( ) A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极

人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》PPT课件

人教版化学选修四第三节《电解原理的应用》PPT课件

使矿石中的金属离子获得电子，从它们
的化合物中还原出来，电解法用于冶炼
活泼金属冶炼钠、钙、镁、铝这些金属
电解
2NaCl (熔融) == 2Na + Cl2↑
电解
MgCl2 (熔融) == Mg + Cl2↑
人教版化学选修四第四章第三节第二 课时《 电解原理的应用》
电解
2Al2O3 (熔融)冰=晶==石 4Al + 3O2↑
人教版化学选修四第四章第三节第二 课时《 电解原理的应用》
人教版化学选修四第四章第三节第二 课时《 电解原理的应用》
要点阐述
2．电镀铜与精炼铜的比较
电镀铜
能量转变 电能转化为化学能
阳极——镀层金属
电镀液——含有镀层金属离子的溶液 特点：阳极本身参加电极反应；电解质溶液的浓度保持不变
人教版化学选修四第四章第三节第二 课时《 电解原理的应用》
人教版化学选修四第四章第三节第二 课时《 电解原理的应用》
人教版化学选修四第四章第三节第二 课时《 电解原理的应用》
电镀车间
电镀摆件及电镀金杯
(2)生成物H2和Cl2混合有什么危险？ 混合遇火或强光能反应
(3)如何不让生成物H2和Cl2混合 使用离子交换膜将池分开
1.氯碱工业
1. 电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气
+
Cl2 淡盐水
-
H2
电解原理
NaOH溶液
Na+
A
B
精制
水(含少量
饱和食盐水 NaOH)
阳极：2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极：2H+ + 2e -= H2↑ 总反应：
根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物

电解原理及应用ppt

电解原理及应用ppt

电解原理的应用3——电解精炼
粗铜的成份（ Zn Fe Ni Cu Ag Au ）
粗 铜 纯 铜
阳极： - = Zn2+ Zn -2e Zn - = Fe2+ Fe -2e Fe - = Ni2+ Ni -2e Ni Cu Cu -2e- = Cu2+ Ag 阳极泥 Au 2+ + 2e- = Cu Cu 阴极:
第三节 电解池
——电解原理及应用
电解原理的应用1 ——氯碱工业
1、惰性电极电解饱和食盐水
①该电解槽的阳极反应式
-- 2e- = Cl ↑ Fra bibliotekCl 2 是。
+ + 2e- = H ↑ 2H 2 ②阴极反应式____________________
③总反应式
电解
2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2 ↑ _____________________________
NaCl溶液
阳离子交换膜的作用 淡盐水
A 1、防止Cl2和 H2反应，发生爆炸 2、防止Cl2和 NaOH反应， 使烧碱不纯
+ Cl
2
H2
NaOH 溶液
Na+
B
水(含少量 精制 饱和食盐水 NaOH)
【习题3】
将装置（A）中的惰性电极换成两种活 性电极时如装置（B），写出装置 （B）的电极反应式。
CuSO4 溶液
思考：CuSO4溶液浓度变化?
电解精炼铜原理：
①粗铜的溶解与纯铜的生成： 阳极（粗铜）：Cu －2e- = Cu2+ 阴极（纯铜）： Cu2+ + 2e- = Cu ②比铜活泼的金属：Zn、Fe、Ni只溶解，不析出； ③比铜不活泼的金属：Au、Pt不溶解，而以单质沉 积形成阳极泥； ④电解质溶液中CuSO4的浓度基本不变。

电解原理的应用(精品课件)-2022-2023学年高二化学同步精品课堂

电解原理的应用(精品课件)-2022-2023学年高二化学同步精品课堂

它金属的装置。
形成 条件
①两电极接直流电源 ①不纯金属接电源正极 ②电极插人电解质溶液 纯的金属接电源负极
①镀层金属接电源正极 待镀金属接电源负极
③形成闭合回路
②电解质溶液须待提纯 ②电镀液须含有镀层金
金属的离子
属的离子
电极 阳极：电源正极相连 阳极：不纯金属； 名称 阴极：电源负极相连 阴极：纯金属
(2)避免生成物H2和Cl2混合,因为:混合遇火或遇强光爆炸.
氯碱 工业:
离子交 换膜法 制烧碱
淡盐水
Cl2 + Cl2
阳极
金属钛网
Cl—
阳极室
H2 －
H+
OH— Na+
NaOH溶液
阴极 碳钢网
阴极室
精制饱和NaCl溶液 离子交换膜
H2O（含少量NaOH）
阳离子交换膜：只允许阳离子通过(Cl－、OH－离子和
Au、Ag---阳极泥
阴极： Cu2+ +2e－＝Cu
电镀与生产生活
思考交流
如果想在铁制品上镀上铜，该如何设计实验？
电极反应：
阳极： Cu-2e-=Cu2+ 阴极： Cu2++2e-＝Cu
⑴概念：
电镀
应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或
合金的过程。
⑵电镀的目的: 增强金属抗腐蚀能力,增加美观和硬度。
2. 利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是
（） A. 电解时以精铜作阳极
D
B．电解时阳极发生还原反应
C．粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu = Cu2+ + 2e-
D．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥
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被腐蚀的速度由快到慢的顺序为 ( C )
A．②①③④⑤⑥ B．⑤④③①②⑥ C．⑤④②①③⑥ D．⑤③②④①⑥
题型三 ：电解计算——电子守恒法
例2 ： 铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合 溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P) 气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物 质的量.
练习
1. 右 图 中 x 、 y 分 别 是 直 流电源的两极,通电后发 现a极板质量增加,b极板 处有无色无臭气体放出, 符合这一情况的
A
4.在如下的装置中进行电解，并已知铁极的质量减小11.2 克。
（1）A是电源的 负 极 （2）电解过程中，电路中通过 0.4 摩电子 （3）Ag极的电极反应是 H++2e-=H2 ；析出物质是 0.4 克 （4）Cu(a)的电极反应是 Cu2++2e-=Cu ； （5）Cu(b)的电极反应是 Cu-2e-=Cu2+ 。
解析：阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极 Cu2++2e- =Cu↓ 2H++2e- =H2↑
阳极转移电子的物质的量为: 0.5×4 = 2mol,消耗 4OH- 2mol,即产生H+ 2mol.
阴极生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中 C(H+)=1mol/L pH=0
第3课时 电能化学能转化为化学能 第三节课 电解原理的应用
一、电解饱和食盐水反应原理——氯碱工业的基础
在U型管里装入饱和食 盐水，用一根碳棒作阳
极，一根铁棒作阴极。 接通直流电源
实验装置
思考:
（1）电解池的两极各产生什么现象?
若在两极附近均滴加酚酞试液，会 有什么现象? （2）怎样初步检验两极产物的生成? （3）结合教材，分析产生这种现象 的原因。
利用电解原理在某些金属的表面镀上 1、定义：
一薄层其它金属或是合金的过程。
2、目的： 使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面 硬度。
思考？
现要用电解原理在一把铁制钥匙上镀上一层铜， 如何选择两极材料，以及电解质溶液？
阳极：镀层金属（纯铜板） 阴极：待镀金属制品 电镀液：含有镀层金 属的电解质（硫酸铜溶液）
题型一：金属性强弱的判断
已知①M+N2+=M2++N ②Pt极电解相同浓度P 和M的硫酸盐，阴极先析出M ③N与E有导线相连放 入E的硫酸盐溶液,电极反应：E2++2e-=E，N-2e=N2+，则四种金属活泼性由强到弱为
答案：P>M>N>E
题型二：钢铁腐蚀速度的快慢判断 例1、如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中
阳极
金属钛网
H+ Na+
NaOH溶液
阴极
碳钢网 阴 极
Cl—
阳
OH—
室
极
室 精制饱和 阳离子离子交换膜
NaCl溶液
H2O（含少量NaOH）
探究与实践
下图是一个简易家庭用次氯酸钠消毒液发生器，请
根据电解饱和食盐水的反应原理，画出外加电源与导线 (标出电源的正、负极)，简单分析发生器的工作原理
阴
—a
+b
生成H2转移的电子:0.5 ×2=1mol,故还有1mole用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.
例3 ： 用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合 液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气 体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（ A ）
A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L
粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等)
纯铜
粗铜 阳极： Zn Fe Ni Cu
Zn→ Zn2+＋2eFe → Fe2+＋2eNi → Ni2+＋2eCu→ Cu2+＋2e-
CuSO4溶液
Ag 阳极泥
Au

阴极:
Cu2+ + 2e- → Cu
问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？
三、电镀
电解食盐水
现象： 阳极：有气泡产生，
使湿润的淀粉－KI 溶液变蓝 阴极：有气泡产生， 滴加酚酞溶液变红
阳极：2Cl--2e- =Cl2↑ 阴极：2H++2e- =H2↑ 总式：
通电
2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑
实验装置
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
+ Cl2
H2 －
淡盐水 Cl2
阳极O2为0.1mol，电子为0.4mol 则H2为0.1mol，所以Cu为0.1mol，浓度为A
5.按照下图接通线路，反应一段时间后，回答下列问题 （假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行）：
（1）U型管内发生什么现象?写出有关反应的化学方程式
（2）在A b烧杯中发生什么现象
（3）如果小烧杯中有0.508克碘析出，问大烧杯中，负极 减轻多少克?
3、电镀材料的选择： 阴极——镀件 阳极——镀层金属 电镀液——含有镀层金属离子的溶液
4、电镀的特点：1）阳极本身参加电极反应 2）电解质溶液的浓度保持不变
思考:
e-
1. a 、b哪一极为正极？
2. 若要给铁叉镀锌， a极选用什么材料？ 选择何种溶液？
3. 若要给铁叉镀银， a极选用什么材料？ 选择何种溶液？
阳极：2Cl— - 2e— = Cl2↑
阴极：2H++2e— = H2↑
总反应：
NaO2CHl—
+
电解
2H2O
Cl2↑+ H2↑+2OH—
饱C和l2CNla2C+l2溶O液H— = Cl— +ClO — +H2O
阳 石墨棒
二、铜的电解精炼
一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种 粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的 导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。