1.3.2 电解原理的应用 课件 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

第三节　电能转化为化学能——电解 第2课时　电解原理的应用 第一章　 化学反应与能量转化 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H+＋2e－===H2↑ 总： 一、电解饱和食盐水——氯碱工业 重要化工原料 2Cl-+2H2O === Cl2↑+H2↑+2OH－ 通电 1. 原理(惰性电极) 思考交流：反应过程中可能存在的副反应？ Cl2+2OH- == Cl-+ ClO-+H2O Cl2+H2 === 2HCl 光照 (2) 避免生成物H2和Cl2混合爆炸 (1) 避免Cl2接触NaOH溶液反应，使产品不纯 电解饱和食盐水要解决的主要问题是什么？ 使用离子交换膜 2. 生产流程 (1)阳离子交换膜电解槽 (2)阳离子交换膜的作用：①能传导溶液中的阳离子；②避免Cl2接触NaOH溶液反应，使产品不纯③避免生成物H2和Cl2混合爆炸 阴离子交换膜？ (3)阴极室加入含少量NaOH的水目的：增强溶液导电性。 NaOH 精制饱和 NaCl溶液 Na+ 一、电解饱和食盐水——氯碱工业 二、 电镀 如图所示 试分析在铁制钥匙上面镀铜 阳极材料： 电极反应： 阴极材料： 电极反应： 探究讨论 镀层金属Cu Cu－2e－===Cu2＋； 镀件铁制钥匙 Cu2＋＋2e－===Cu。 电解质溶液Cu2＋浓度如何变化？ 1.电镀：利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加工工艺。 2.电镀池 阳极：镀层金属Cu Cu－2e－===Cu2＋ 阴极：镀件Fe Cu2＋＋2e－===Cu 电解质溶液：含镀层金属阳离子的电解质溶液 溶液变化：Cu2＋浓度不变 二、 电镀 粗铜中含锌、银、金等杂质，结合电解原理如何设计电解池进行粗铜的精炼? 问题探究 阴极 阳极 粗铜 纯铜 粗铜：Cu－2e－===Cu2＋；纯铜：Cu2＋＋2e－===Cu CuSO4溶液 阳极粗铜中金属锌失电子吗？ 三、 电解精炼 溶液变化：①电解质溶液中Cu2＋浓度减小②引入Zn2+、Fe2+、Ni2+等杂质，需定时除去 ③由于阳极有Zn等放电，同时段内两电极改变的质量不相等，但通过的电子数相等 主要：Cu(粗铜)－2e－===Cu2+ Ag、Au等活动性较弱的金属在阳极沉积形成阳极泥 Cu2+＋2e－===Cu(精铜) 阳极 （粗铜,含Zn、Ag、Au等杂质） 其他：Zn－2e－===Zn2+等 阴极 （精铜） 三、 电解精炼铜 以粗铜（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）作阳极，用CuSO4溶液作电解质溶液，可得精铜 【练习1】正误判断 (1)在Fe上电镀Zn，应用Zn作阳极，用ZnSO4溶液作电镀液 (2)电解精炼铜时，粗铜作阳极，活泼性比Cu弱的杂质金属成为阳极泥沉在阳极区 (3)电解精炼铜时，电解质溶液的成分不发生变化 (4)电镀过程相当于金属的“迁移”，属于物理变化 √ √ × × 1. 电冶金的原理 Mn＋＋ne－===M 2. 用电解法冶炼较活泼的金属，如钠、镁、铝等。 (熔融) 通电 Mg + Cl2↑ MgCl2 阳极：2Cl- － 2e- == Cl2 ↑ 阴极：Mg2++ 2e- == Mg 阳极：6O2- － 12e- == 3O2↑ 阴极：Al3++3e- == Al 通电 冰晶石 2Al2O3(熔融) 4Al+ 3O2↑ 2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑ 通电 阳极：2Cl- － 2e- == Cl2 ↑ 阴极：Na++ e- == Na 四、 电冶金 3. 实例 (1)电解熔融NaCl (2)电解熔融Al2O3 四、 电冶金 注意：①不用AlCl3 ②冰晶石作用：助熔剂，降低Al2O3熔点，节能 ③阳极石墨易被O2腐蚀，需定期更换 五、 二次电池的充电（电化学储能技术） Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O 放电 充电 总反应： 1.以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备 Fe(OH)2，装置如图所示，其中电解池两极材料分别为铁和石墨，通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。则下列说法正确的是(　　) A.石墨电极Ⅱ处的电极反应式为O2＋4e－===2O2－ B.X是铁电极 C.电解池中有1 mol Fe溶解，石墨Ⅰ耗H2 22.4 L D.若将电池两极所通气体互换，X、Y两极材料也互换，实验方案更合理 D 微专题 创新设计 目录 2.(2023·三明一中高二月考)如图所示的电化学装置中，电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则下列说法正确的是(　　) B 微专题 创新设计 目录 (2)三室电解池 微专题 创新设计 目录 微专题 创新设计 目录 (3)多室电