电解池的应用(选修4预习)

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1、电解池的应用1.电解饱和食盐水现象:阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉一KI溶液变蓝阴极：有气泡产牛，滴加酚駄溶液变红阳极：2Cr-2e~=Cl2T阴极：2H++2e~=H2T通电总式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2t+C12T（条件：通电）氯碱工业：离了交换膜法制烧碱_⑴生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：碳钢阳极：钛阳离子交换膜：只允许阳离子通过（C「、OFT离子和气体不能通过），把电解槽隔成阴极室和阳极室。⑵离子交换膜的作用：a.防止氢气和氯气混合而引起爆炸；b.避免氯气和氢氧化钠反应生成，阳影响氢氧化钠的产

2、量。淡越主阳极Cl2金属钛网碳钢网OH-阴扱室阳极室离子交换膜NnOH溶液■阴极精制饱和NaCl溶液阳极：2Cr-2e=CI2T阴极：2H十+2c一=1^丁儿0（含少量NhOH）2.铜的电解粕炼i般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、線、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。粗铜含杂质(ZnFcNiAgAu等)阳极：ZnFeZn-2e=Zn2+NiFe-2e=Fe2+CuNi2e-=Ni241Cu—2e~=C'u2*:善｝阳极泥阴扱：Cii2++2e=Cii1.电

3、镀：电镀是利用电解原理在某些金属表而镀上一薄层其他金属或合金的过程，它是电解原理的乂一重要应用。电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、铜、钮、银等。电镀的形成条件:①电极：F日极——镀层金属阴极——持镀金属制品②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。阳极：Zn-2e=Zn2+阴极：Zn2++2e~=Zn硫酸锌溶液在电镀控制的条件下，H+和0H不参加电极反应，溶液中ZnSO4的浓度

4、基本保持不变。2.电冶金原理：Mn++nc=M电解是最强有力的氧化还原手段，电解法是冶炼金属的一种重要方法。对于冶炼像钠、钙、镁、铝等活泼金属，电解法儿乎是唯一可行的工业方法。电解熔融NaCl阳极：2Cl_2e"=Cl2f阴极：Na*+c=Na总反应:2NaCl(熔融)通电2Na+Cl2T电解熔^ai2o3阳衣：6O2-12e=3O2T阴极：4AP十+12e_=4Ai总反应式：2Al2O5ii4AI+3O2-助熔剂：冰晶石（Na3xIF6六鼠合铝酸钠）阳极材料（碳）和熔融氧化铝需要定期补充思考：工业上为什么用电解熔融

5、氧化铝的方法冶炼铝而不用AIClj?电解池、电解精炼池、电镀池的比较池解电定义0形成条件①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极②电解质溶液须待提纯金属的离子池解电电极名称电极反应阳阴••••极极阳阴••••极极阳阴分析电解反应的一般思路:如图：“、〃为电池的两极。(1)“、〃哪一极为正极？⑵若要给铁叉镀锌，A极选用什么材料?选择何种溶液？【例2】已知:©m+n2+=m2++n②Pt极电解相同浓度P和M的硫酸盐，阴极先析出M③N与E用导线相连放入E的硫酸盐溶液，电极反应：E2++2e~=E,N-2e~=N2+则四种金属活

6、泼性由强到弱为：【例3】工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4⑴电解时，应以作阴极，⑵电极反应：阳极：阴极：⑶电解过程中阴极附近溶液pH将会：⑷总电解反应式：【例4】近年来，加鼐碘”食盐校多的使用了KIO„KI。?在工业上可用电解法制取，以石屋和铁为电极，以KI溶液为电解液在一定条件下电解，反应为KI4-H2O->KIO3+H2To下列有关说法中，正确的是()A・电解时，石墨做阳极，铁做阴极B.电解时，在阳极上产生氢气C・电解后得到KIO3产品的步骤有：过滤T衣缩T结晶T灼烧D・电解中，每转移0.6m

7、ol电子，理论上可得到0.1mol无水KIO3晶体【例5】根据金属活动顺序表，Cu不能发生如F反应：Cu+2H2O=Cu（OH）2l+H2to但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液屮，能实现该反应最为恰当的是（）ABCD阳极石屋CuCuCu阴极石屋石屋FcPt电解液CuSO4溶液N^SOa溶液H2SO4溶液H2O【例6】钠电极电解1LCu（NO3）2和KNO3混合溶液，通电一段时间，两极均产牛11.2L（标准状况下）气体。求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量。【例7】将

8、两支恰性电极插入500mLAgN03溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略），电极上应析出银的质最是（）A.27mgB.54mgC.108mgD.216mg2.关系式法：【例8】用石墨电极电解100mLH2S04与C11SO4的混合液，通电一段吋间后，两极