4.3 电解池（第2课时 电解原理的应用）-2022-2023学年高二化学同步精品课堂（人教版选修4）

请写出用石墨作电极电解下列物质水溶液时两电极的电极反应： CuCl2、Na2SO4、CuSO4 、 NaCl、 明确溶液中存在哪些离子 判断阴阳两极附近离子 种类及离子放电顺序 根据阳极氧化、阴极还原分析得出产物 CuCl2溶液 阳极：2Cl- －2e- ＝Cl2↑ 阴极：Cu2+＋2e-＝Cu 总反应：CuCl2==Cl2↑＋Cu 电解 【复习巩固】 第 1 页 Na2SO4溶液 阳极：4OH-－4e-＝2H2O＋O2↑ 阴极：4H+＋4e-＝2H2↑ 总反应：2H2O===2H2↑＋O2↑ 电解 CuSO4溶液 阳极：4OH-－4e-＝2H2O＋O2↑ 阴极：2Cu2+＋4e-＝2Cu 总反应：2CuSO4＋2H2O=== 2Cu＋O2↑＋2H2SO4 离子反应：2Cu2+＋2H2O=== 2Cu＋O2↑＋4H+ 电解 电解 第 1 页 失电子的阴离子 发生氧化反应 还原剂 得电子的阳离子 发生还原反应 氧化剂 e- e- 电解质溶液或 熔融电解质 阴离子移向 向移子离阳 阴极 （惰性电极） 阳极 （惰性电极） 电解池 电子导体 离子导体 温故知新 小杨老师 15521324728 版权归属于微信公众号：杨sir化学 侵权必究 组织建设 第三节　电解池 （第2课时 电解原理的运用） 第四章 电化学基础 2Cl—－2e—＝Cl2 ↑ 2H+＋2e —＝2H2 ↑ 总反应方程式： 2 NaCl＋2H2O ===2NaOH＋H2↑＋Cl2 ↑ 电解 电极反应： 阳极： 阴极： 电解饱和食盐水：制烧碱、氯气和氢气 现象： 阳极——产生Cl2 阴极——产生H2 和酚酞变红 阴极区 阳极区 （使湿润的KI-淀粉试纸变蓝） 或：2H2O＋2e- ＝H2↑＋2OH- 问题：电解一段时间后，溶液浓度、pH如何变化？如何恢复？ 电解原理 阳极：2Cl-－2e-＝Cl2↑ 阴极：2H+＋2e-＝H2↑ 总反应： 2NaCl＋2H2O===2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 电解 1．电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气 二、电解原理的运用 第 1 页 （1）生产设备名称：阳离子交换膜电解槽 阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室 （2）离子交换膜的作用： a、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。 b、防止Cl2和H2混合而引起爆炸 c、避免Cl2与NaOH反应生成NaClO影响NaOH的产量。 氯碱工业的生产过程 第 1 页 阳极： Fe＝Fe2+＋2e- 阴极： Cu2+＋2e-＝Cu 阳极 阴极 Cu Cl2溶液 Fe Cu 电解氯化铜溶液，电极反应有何变化？电极反应式怎么写？ 阳极： 阴极： Cu＝Cu2+＋2e- Cu2+＋2e-＝Cu 阳极 阴极 第 1 页 2．电镀 铁合页 镀金合页 第 1 页 2．电镀 定义 利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程 目的 特点 电镀材料的选择(电镀铜) 阴极——镀件 电镀液——含有镀层金属离子的溶液 阳极——镀层金属 使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度 阳极本身参加电极反应；电解质溶液的浓度保持不变 Cu－2e-＝Cu2+ Cu2+ ＋2e-＝Cu Cu2+ ＋Cu＝＝Cu ＋Cu2+ 电解 Mn+ ＋M＝＝M ＋Mn+ 电解 第 1 页 电解精炼铜后CuSO4溶液的浓度略有减小 阳极： Zn－2e－＝Zn2+ Fe－2e-＝Fe2+ Ni－2e－＝Ni2+ Cu－2e－＝Cu2+ Ag、Au（不放电，形成阳极泥） 阴极：Cu2+＋2e－＝Cu 阳极：粗铜 (Zn、Fe、Ni、Cu、Ag、Au等) 阴极：纯铜 电解液： CuSO4溶液（或CuCl2） ——用电镀的方法把铜镀到纯铜板上 3．电解精炼 第 1 页 铜精炼阳极炉车间 镍铁精炼炉 第 1 页 利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 总反应化学方程式 阳极、阴极反应式 冶炼钠 阳极：2Cl－－2e－==Cl2↑ 阴极：2Na＋＋2e－==2Na 冶炼镁 阳极：2Cl－－2e－==Cl2↑ 阴极：Mg2＋＋2e－==Mg 冶炼铝 阳极：6O2－－12e－==3O2↑ 阴极：4Al3＋＋12e－==4Al 4．电冶金：电解法冶炼活泼金属 K～Al 【小结】K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu H