4.2.2 电解池的应用 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

复习回顾 【思考】根据电解原理，分析使用惰性电极电解食盐水时，写出电极反应式和总反应式。 阴极：2H2O +2e﹣= H2↑+2OH﹣ 阳极：2Cl﹣ - 2e﹣ = Cl2↑ 总反应式：2Cl﹣ +2H2O 2OH﹣ + H2↑ + Cl2↑ 电解 电解食盐水，可以制备出氢气、氯气、烧碱。 氯气和烧碱是重要的化工原料。 工业上利用电解饱和食盐水制氯气和烧碱，称为氯碱工业。 Cl2 NaOH 氯碱工业 选择性必修1 化学反应原理 第四章 化学反应与电能 第二节 电解池 4.2.2 电解原理的应用 美国最早的氯碱工厂 氯碱工业 01 氯碱工业 【思考】此装置是否能实现工业上大批量、安全稳定生产氯气和烧碱呢？ 总反应式：2Cl﹣ +2H2O 2OH﹣ + H2↑ + Cl2↑ 电解 氯气和氢气混合而引起爆炸。 氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，影响氢氧化钠的纯度与产量。 如何改进？ 氯碱工业 【思考】工业上的氯碱模型与电解食盐水装置有何不同？ 【思考】能否换成阴离子交换膜？ 阳离子交换膜 膜的作用： ①隔离两极产物 ②平衡电荷... 我国的氯碱工业发展 电镀&电解精炼 02 电镀与生产生活 电镀：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。 电镀 【思考】请应用电解原理，设计实验方案，在铁钉上镀铜。 铜板 铁钉(镀件) Cu2+ + 2e－＝Cu   材料 电极反应式 阳极     阴极     电解液   —— Cu2+ + 2e-＝Cu 铁钉 CuSO4溶液 CuSO4溶液 Cu－2e-＝Cu2+ 铜板 电镀过程中，电镀液组分是否发生变化？ 版权声明 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和熊猫办公以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！熊猫办公将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ 1.在熊猫办公出售的PPT模板是免版税类（RF：Royalty-Free）正版受《中国人民共和国著作法》和《世界版权公约》的保护，作品的所有权、版权和著作权归熊猫办公所有，您下载的是PPT模板素材的使用权。 2.不得将熊猫办公的PPT模板、PPT素材，本身用于再出售，或者出租、出借、转让、分销、发布或者作为礼物供他人使用，不得转授权、出卖、转让本协议或者本协议中的权利。 铜导线 黄铜矿 （含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质） ? 精炼 铜怎么来   材料 电极反应式 阳极     阴极     电解液   —— Cu2+ +2e- ＝Cu ①Zn－2e-＝Zn2+ ②Fe－2e-＝Fe2+ ③Ni－2e-＝Ni2+ ④ 粗铜 精铜 CuSO4溶液 粗铜 精铜 CuSO4溶液 Ag Au 阳极泥 （含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质） 活性电极放电顺序： Zn > Fe > Ni > Cu > Ag > Au ? Cu－2e-＝Cu2+ Cu－2e-＝Cu2+ 电解精炼 电镀过程中，电镀液组分是否发生变化？ 需定期补充电解液 电冶金 03 金属冶炼 【思考】工业上是如何制备金属钠的？ 1807年，英国化学家戴维通过电解熔融碳酸钠制得金属钠。 1921年，电解熔融氯化钠制取金属钠得以实现工业化。 熔融NaCl C C 阴极 阳极 氯气 2Na+ + 2e﹣ = 2Na 总反应：2NaCl(熔融) 2Na+ Cl2↑ 电解 2Cl﹣ —2e﹣ = Cl2↑ Na+ Cl﹣ 2Na2CO34Na+2CO2↑+O2↑ Na与O2接触造成危险 电冶炼：电解是最强的氧化还原手段，适用于一些活泼金属单质的制取，像钾钙、钠、镁、铝等活泼金属。对于这些金属，电解几乎是唯一可行的工业方法。 金属冶炼 【思考】电解熔融NaCl的方法可制备金属钠，金属Mg、Al如何制备呢？ 电解法冶炼活泼金属   电极材料 电极反应式和离子导体 总反应式 冶炼Mg   阳极：   阴极： 离子导体： 冶炼Al   阳极：   阴极： 离子导体： 惰性电极 惰性电极 2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ 6O2- -12e﹣ = 3O2↑ 4Al3+ +12e﹣ = 4Al 电解 熔融Al2O3 MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ 2Cl﹣ -2e﹣ = Cl2↑ Mg2+ +2e﹣ = Mg 电解 熔融MgCl2 冰晶石 阴极：Mn+ + ne﹣ = M 原因：因为氧化镁的熔点比氯化镁高很多，浪费了能量 ； 氯化铝是共价化合物，共价化合物为分子晶体，不能电解 而氧化铝是离子化合物，可电解。 小结 冶炼活泼金属K-Al 其它应用：制备高锰酸钾等含氧酸盐、除去污水中重金属离子等 1. 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 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 2. 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．在冶金工业上，常用电解法制取钠、镁、铝等金属 D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极 A D 版权声明 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和熊猫办公以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！熊猫办公将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ 1.在熊猫办公出售的PPT模板是免版税类（RF：Royalty-Free）正版受《中国人民共和国著作法》和《世界版权公约》的保护，作品的所有权、版权和著作权归熊猫办公所有，您下载的是PPT模板素材的使用权。 2.不得将熊猫办公的PPT模板、PPT素材，本身用于再出售，或者出租、出借、转让、分销、发布或者作为礼物供他人使用，不得转授权、出卖、转让本协议或者本协议中的权利。 3. 关于下列各图的说法中，正确的是（ ） A．①中阴极处能产生使湿润淀粉KI试纸变蓝的气体 B．②中待镀铁制品应与电源正极相连 C．③中电子由b极流向a极 D．④中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应 D 4. 金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（ ） （已知氧化性：Fe2+＜Ni2+＜Cu2+） 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 D 5. 利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产中的应用，下列说法正确的是（ ） A．氯碱工业中，X电极上的反应式是4OH--4e-＝2H2O+O2↑ B．电解精炼铜时，Z溶液中的Cu2+浓度不变 C．在铁片上镀铜时，每转移2mol电子，Y极增重64g D．制取金属铝时，Z是熔融的氯化铝 C 版权声明 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和熊猫办公以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！熊猫办公将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ 1.在熊猫办公出售的PPT模板是免版税类（RF：Royalty-Free）正版受《中国人民共和国著作法》和《世界版权公约》的保护，作品的所有权、版权和著作权归熊猫办公所有，您下载的是PPT模板素材的使用权。 2.不得将熊猫办公的PPT模板、PPT素材，本身用于再出售，或者出租、出借、转让、分销、发布或者作为礼物供他人使用，不得转授权、出卖、转让本协议或者本协议中的权利。 6. 利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为_____________溶液(填化学式)，阳极电极反应式为_______________，电解过程中Li+向________电极迁移(填“A”或“B”)。 【答案】LiOH 2Cl- - 2e-=Cl2↑ B 版权声明 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和熊猫办公以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！熊猫办公将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ 1.在熊猫办公出售的PPT模板是免版税类（RF：Royalty-Free）正版受《中国人民共和国著作法》和《世界版权公约》的保护，作品的所有权、版权和著作权归熊猫办公所有，您下载的是PPT模板素材的使用权。 2.不得将熊猫办公的PPT模板、PPT素材，本身用于再出售，或者出租、出借、转让、分销、发布或者作为礼物供他人使用，不得转授权、出卖、转让本协议或者本协议中的权利。 精制食盐水 7.某粗盐主要成分为氯化钠，杂质为不溶性泥沙和可溶性的MgCl2、CaCl2和Na2SO4，以该粗盐为原料，通过如下几个实验步骤，可制得纯净的食盐水：①加入稍过量的Na2CO3溶液；②加入稍过量的NaOH溶液；③加入稍过量的BaCl2溶液；④滴入稀盐酸至无气泡产生；⑤过滤。 （1）正确的操作顺序是_______________________ （2）第⑤步操作中得到沉淀的成分有：泥沙、_________________ ③②①⑤④或②③①⑤④或③①②⑤④ BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3及BaCO3 版权声明 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和熊猫办公以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！熊猫办公将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ 1.在熊猫办公出售的PPT模板是免版税类（RF：Royalty-Free）正版受《中国人民共和国著作法》和《世界版权公约》的保护，作品的所有权、版权和著作权归熊猫办公所有，您下载的是PPT模板素材的使用权。 2.不得将熊猫办公的PPT模板、PPT素材，本身用于再出售，或者出租、出借、转让、分销、发布或者作为礼物供他人使用，不得转授权、出卖、转让本协议或者本协议中的权利。 $