第四章 第二節 第三課時 電解池 電解池的應用 課件 高二上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

電解池原理的應用第四章第二節第3課時人教版

選擇性必修1化學反應原理一、氯堿工業電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣的工業。氯堿工業：H+Na+Cl-OH-陰極陽極食鹽水中存在的離子：Na+

、Cl-

、H+

、OH-離子放電順序：陽離子

H+

＞Na+

陰離子

Cl-

＞OH-陽極：2Cl-

－2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑總反應：2NaCl+2H2O

2NaOH+Cl2↑+H2↑電極反應：氯堿工業:離子交換膜法制燒堿－+Cl2Cl2Cl—H2Na+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

陽離子交換膜：只允許陽離子通過(Cl－、OH－離子和氣體不能通過)，把電解槽隔成陰極室和陽極室。離子交換膜的作用：a、防止氫氣和氯氣混合；b、避免氯氣和氫氧化鈉反應生成，而影響氫氧化鈉的產量。思考：判斷下列電解池兩極的現象及寫出電極方程式？

CuSO4溶液

FeCu陽極：陰極：銅不斷溶解Cu–2e=Cu2+Cu2++2e-=Cu鐵上附上一層銅二、電鍍

陽極材料：

；陰極材料：_______________:

電鍍液：用含有

的溶液作電鍍液。1、電鍍的含義：2.電鍍的主要目的：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電鍍是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。電鍍制品【活動探究】鐵釘鍍銅

設計思路及依據實驗裝置

實驗現象確定陰極陰極材料：陰極反應物：確定陽極陽極材料陽極反應物：構成閉合回路離子導體：電子導體：實驗目的：設計一個電鍍裝置給鐵釘鍍銅實驗用品：鐵釘，銅片，石墨棒，CuSO4溶液，FeSO4溶液；燒杯，導線，電源實驗方案的設計及實施

鐵釘Cu2++2e-=Cu(還原反應)銅片Cu-2e-=Cu2+(氧化反應)導線CuSO4溶液銅片溶解，鐵釘上有紅色固體析出4.特點：①陽極反應為粗銅中的Cu及雜質失（Zn、

Fe、Ni等）去電子而溶解；②溶液中CuSO4的濃度基本不變（略減?。?/p>

說明：當陽極上的Cu失去電子變成Cu2+溶解后，銀金等金屬雜質以單質的形式沉積于電解槽底，形成陽極泥，陽極泥可作為提煉金、銀等貴重金屬的原料。

三、電解精煉銅1、含義：利用電解原理將粗銅中的雜質(如鋅、鐵、鎳、銀、金等)除去，以獲得電解銅(含Cu的質量分數達99．95％～99．98％)的過程。2、目的：制得電解銅，以增強銅的導電性陽極（粗銅）:Cu-2e-=Cu2+(氧化反應)陰極（純銅）:Cu2++2e-=Cu(還原反應)注意：陽極：Zn－2e-＝Zn2+Fe－2e-＝Fe2+Ni－2e-＝Ni2+3.原理：四、電冶金1、金屬冶煉的本質：使礦石中的金屬離子獲得電子，從它們的化合物中還原出來。通式:Mn++ne-=M2、電冶煉：電解是最強的氧化還原手段，適用于一些活潑金屬單質的制取，像鈉、鈣、鎂、鋁等活潑金屬。對于這些金屬，電解幾乎是唯一可行的工業方法。（1）電解熔融的氯化鈉：（制取金屬鈉）陽極：2Cl-

－2e-=Cl2↑陰極：2Na++2e-=2Na總反應：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑電解熔融氯化鈉制鈉（2）電解熔融的氯化鎂：（制取金屬鎂）陽極：陰極：2Cl-

－2e-=Cl2↑Mg2++2e-=MgMgCl2(熔融)

==Mg+Cl2

↑電解（3）電解熔融的氧化鋁：（制取金屬鋁）陽極：陰極：總反應：6O2-

－12e-=3O2↑4Al3++12e-=4Al2Al2O3(熔融)

==4Al+3O2

↑電解冰晶石【思考】工業制取鎂，用的氯化鎂而不用氧化鎂？制取鋁時，用的是氧化鋁而不用氯化鋁？原因：因為氧化鎂的熔點比氯化鎂高很多，浪費了能量；氯化鋁是共價化合物，共價化合物為分子晶體，不能電解。而氧化鋁是離子化合物，可電解。【知識回顧】以石墨為電極，電解在CuCl2溶液：CuCl2溶液CC陽極：陰離子失電子陰極：陽離子得電子2Cl-–2e-=Cl2↑Cu2++2e-=Cu惰性電極陽極：若是活性電極，則電極材料本身失電子，若是惰性電極，則由溶液中陰離子失電子陰極：不管電極材料是活性的還是惰性只起導電作用，不參與反應。只由溶液中的陽離子得電子思考：在CuCl2溶液中存在Cu2+、Cl－、H+、OH－四種離子，為何發生氧化還原反應的是Cu2+、Cl－而不是H+、OH－？

CuCl2溶液CCCu2+、Cl－、H+、OH－一、電解質微粒在電解池中的放電順序：1.陽極：電極材料本身或陰離子失電子（1）活性電極：電極材料失電子（2）惰性電極：還原性強的微粒先失電子

S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根>F-陽極電極方程式模式：

①R–ne-=Rn+②S2--2e-=S③2X--2e-=X2

（X=I,Br,Cl）④4OH--4e-=O2↑+2H2O二、陰極：陽離子得電子（遵循陽離子氧化性強弱順序）Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸性）

>Pb2+>

Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水電離出的H+）

>

Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+只有在熔融狀態下可以放電，在水溶液中由于水可以電離出H+，它們沒有機會放電。電極方程式模式：Rn++ne-=R二、常見電解質電解的常見類型1、陽極為活性電極：電極材料失電子生成對應的陽離子

R–ne-==Rn+陰極(H+):

2H++2e-=H2↑陽極(Cu):

Cu-2e-=Cu2+總反應：Cu+H2SO4

===CuSO4+H2↑電解溶質濃度增大，pH增大用銀做電極電解硫酸鈉陰極(H+):2H++2e-=H2↑陽極(Ag):2Ag-2e-=2Ag+總反應：2Ag+2H2O===2AgOH

+H2↑電解溶質濃度減小，pH增大2.惰性電極（石墨或鉑電極）電解實例電極反應濃度pH值復原HClCuCl2電解氯化銅溶液電解氯化氫溶液

CuCl2==Cu+Cl2↑電解陽極:(Cl-):2Cl--2e-=Cl2↑陰極(Cu2+)：Cu2++2e-=Cu減小不變加適量CuCl2晶體陽極:(Cl-):2Cl--2e-=Cl2↑陰極(H+)：2H++2e-=H2↑減小增大通入適量HCl

2HCl==Cl2↑+H2↑電解電解對象：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: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：

電解

2HCl==H2↑+Cl2↑CuCl2==Cu+C12↑電解第二組：電解H2SO4、

NaOH、Na2SO4電解Na2SO4陽極(OH-):

4OH--4e-=2H2O+O2↑

陰極(H+):4H++4e-=2H2↑2H2O==2H2↑+O2↑通電

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:②電解水型2H2O==2H2↑+O2↑通電第三組：電解NaCl、MgCl陰極陽極Na+H+Cl-OH-電解NaCl陰極陽極Mg2+H+Cl-OH-電解MgCl2陽極(OH-):2Cl--2e-=Cl2↑陰極(

H+):2H++2e-=H2↑陽極(OH-):2Cl--2e-=Cl2↑陰極(

H+):2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑通電MgCl2+2H2O==Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑通電

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:③電解放氫氣生堿型溶質+H2O==H2↑+堿+鹵素單質X2(或S)通電第三組：CuSO4

、AgNO3陰極陽極SO42-OH-Cu2+

H+陽極OH-NO3-Ag2+

H+電解CuSO4溶液電解AgNO3溶液陰極

2CuSO4+2H2O2Cu+