电解池工业应用及其计算

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1、考点四电解池工业应用及其计算【考纲要求】1.了解氯碱工业的反应原理。2.了解铜的电解精炼和电镀装置及原理。3.电冶金工业4.掌握有关电解的计算。阳极：活性电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-阴极：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+【回忆】放电顺序：用惰性电极电解下列溶液，电解一断时间后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是()A.CuSO4B.AgNO3C.BaCl2D.H2SO4AB【检测练习】：某电解池内盛有CuSO4溶液，插入两根电极，接通直流电源后，欲达到如下要求：（1）阳极质量不变，（2）阴极质量增加（

2、3）电解液pH减小，则应选用的电极是()A．阴阳两极都用石墨B．铜作阳极，铁作阴极C．铁作阳极，铜作阴极D．铂作阳极，铜作阴极AD【检测练习】：【检测练习】：写出下列电解反应的电极反应式及总反应式：1.氯碱工业2.电解精炼铜（只写电极反应式）1.氯碱工业阳极电极反应式：。阴极电极反应式：。总反应式：。2.电解精炼铜阳极：。阴极：。Cu－2e－＝Cu2+Cu2++2e－＝Cu2Cl－－2e－＝Cl2↑2H++2e－＝H2↑通电2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑阳极电极反应式：。阴极电极反应式：。总反应式：。。2Cl－－2e－＝Cl2↑2H++2e－＝H2↑通电2NaC

3、l+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑一、电解原理的工业应用1.氯碱工业离子交换膜的作用?2、铜的电解精炼⑴粗铜含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+纯铜粗铜－CuSO4溶液⑵阳极：粗铜，阴极：纯铜电解液：CuSO4溶液(必须含有Cu2+）阳极：。阴极：。Cu－2e－＝Cu2+Cu2++2e－＝Cu【典例分析1】.下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是（）A．粗铜板作阳极，纯铜片作阴极，CuSO4溶液作电解液B．电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为：Cu2＋＋2e－＝CuC．粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥D．电解铜的纯度可

4、达99.95％～99.98％C3、电镀铜镀件硫酸铜溶液阳极：Cu—2e—=Cu2+阴极：Cu2++2e—=Cu阴极——镀件电镀液——含有镀层金属离子的溶液阳极——镀层金属【典例分析2】在铁制品上镀一层银，以下方案设计正确的是()A．银作阳极，镀件作阴极，溶液中含有银离子B．铂作阴极，镀件为阳极，溶液中含有银离子C．铁作阳极，镀件为阴极，溶液中含有亚铁离子D．银作阴极，镀件作阳极，溶液中含有银离子A阴极——镀件电镀液——含有镀层金属离子的溶液阳极——镀层金属池型电镀池铜的精炼池装置特征阳极:镀层金属(M)阴极：镀件电镀液：含镀层金属离子阳极:粗铜阴极:精铜电解液:CuSO4溶液电极反应

5、阳极：M－ne-==Mn+阴极：Mn++ne-==M阳极：Cu－2e-==Cu2+阴极：Cu2++2e-==Cu阳极脱落，阴极增重【检测练习】：写出下列电解反应的电极反应式及总反应式：（1）金属钠的冶炼（2）金属镁的冶炼（3）金属铝的冶炼4、活泼金属的制备2Al2O3==4Al+3O2↑通电熔融MgCl2==Mg+Cl2↑通电熔融2NaCl==2Na+Cl2↑通电熔融电解法热还原法KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg4．电冶金工业（1）金属钠的冶炼阳极阴极______________总反应式：（2）金属镁的冶炼阳极阴极_____________总反应式：（3）金属铝的

6、冶炼阳极阴极_____________总反应式：6O2——12e—==3O2↑4Al3++12e—==4Al2Al2O3==4Al+3O2↑通电熔融MgCl2==Mg+Cl2↑2NaCl==2Na+Cl2↑通电通电熔融熔融2Cl－－2e－＝Cl2↑2Cl－－2e－＝Cl2↑2Na++2e-=2NaMg2++2e-=Mg二、有关电解计算（1）利用电极反应计算，应用的是阴阳两极电子守恒。（2）利用电解总方程式计算，应用化学方程式计量数之比。（3）电解后溶液的pH计算，对于只电解水的溶液，就是溶液的浓缩计算；对于既电解水又电解电解质本身的计算，要求出生成的c(H+)或c(OH-)。（4）长

7、时间的电解计算，要注意溶剂的电解问题。（5）对于混合溶液的电解计算，要注意多种离子分段电解问题。【典例分析3】将含有0.4molCu(NO3)2和0.4molKCl的水溶液1L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上能析出0.3mol铜，此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积约为()A．3.36LB．大于5.6LC．6.72LD．小于5.6LD转移电子守恒据方程式系数计算分段电离【巩固练习】1.用惰性电极电解下列溶液一段时间后，加入一定量的另一物质（