电解原理应用.ppt

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1、电解原理应用第二节氯碱工业复习:当用石墨做电极，电解不同的电解质时有什么规律？S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+ⅠⅢⅡⅣⅡ与Ⅳ区：电解水型Ⅰ与Ⅲ区：电解电解质型Ⅰ与Ⅳ区：放氢生碱型Ⅱ与Ⅲ区：放氧生酸型复习以石墨为电极，电解熔融的NaCl，两极上分别发生什么变化？以石墨为电极，电解NaCl水溶液，两极上又分别发生什么变化？一、电解饱和食盐水实验4—3实验步骤：1、按装置图安装好仪器。2、向U型管中注入饱和食盐水。3、向阴阳两极滴加几滴酚酞溶液，把

2、湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在阴阳两极试管口上方。4、接通电源。1．两极均产生气体。2．阴极区附近溶液出现红色，有碱生成。3．阳极淀粉碘化钾试纸变蓝，有刺激性气味的气体，分析应是Cl2。实验现象及结论：阴极：阳极：总反应方程式：2H++2e-=H2↑2Cl--2e-=Cl2↑2H2O+2Cl-=H2↑+Cl2↑+2OH-电解2H2O+2NaCl=H2↑+Cl2↑+2NaOH电解分析：电解饱和食盐水反应原理思考：此装置有哪些缺点？1、H2和Cl2混合不安全。2、Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯。思考：装置如何改进？①离子交换膜电解槽的简

3、单构造如何?②离子交换膜的作用是什么?③工业制碱的简单生产流程怎样?阅读教材并思考：二、离子交换膜法制烧碱二、离子交换膜法制烧碱（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物)阴极：碳钢网(有镍涂层)（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：①防止氯气和氢气混合而引起爆炸。②避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量。（3）生产流程－思考：如何由粗盐水精制食盐水？粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-）过量BaCl2Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+

4、、Cl-BaSO4CaCO3BaCO3过量Na2CO3Na+、Ba2+、Ca2+、Cl-、OH-过量NaOHFe(OH)3Mg(OH)2Na+、Cl-、OH-、CO32-适量HCl,调节PH通过阳离子交换树脂(除去微量金属阳离子)Na+、Cl-三、精制食盐水①加入稍过量的NaOH溶液（除Mg2+、Fe3+）②加入稍过量BaCl2溶液(除SO42-）（其中①、②顺序可以交换。)③加入稍过量的Na2CO3溶液（除Ca2+、Ba2+）④过滤（除去Mg(OH)2、Fe(OH)3、BaSO4、CaCO3、BaCO3及泥沙等）；⑤在滤液中加适量盐酸（除去过

5、量的CO32—、OH-调节溶液的pH）；⑥通过阳离子交换树脂（除去残留的微量Ca2+、Mg2+等离子）。三、精制食盐水的操作步骤Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后。１、由电解饱和食盐水制取烧碱的设备，讨论如何以硫酸钠为原料生产硫酸和氢氧化钠？拓　　展演示２、活泼金属的制备石墨Al熔融的AL2O3阳极：2O2——4e—==O2↑阴极：Al3++3e—==Al总反应方程式：2Al2O3==4Al+3O2↑通电熔融MgCl2==Mg+Cl2↑通电熔融2NaCl==2Na+Cl2↑通电熔融能否用置换反应来制备单质铝？为什么？３、金属的防护金属腐蚀

6、的快慢程度：电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阳极海水CFe+-海水CFe-+四、电解计算——电子守恒法练习：铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后(1)c(Cu2+);(2)溶液的pH.(1)n(Cu2+)=0.5molc(Cu2+)=0.5mol/L解析：阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极Cu2++2e-=Cu2H++2e=H2↑(2)C(H+)=1mol/LpH=01.请观察下列实验装置图，指出各装置的名称。电解池电镀池NaCl溶液硫

7、酸溶液原电池五、课堂练习CuZnCCuFeFe粗CuCuSO4溶液精Cu精炼池ABCDCuSO4溶液2电解池原电池阴极阳极3、判断下列装置各属于什么池？正极负极４、如下图两个电解槽中，A、B、C、D均为石墨电极。如果电解过程中共有0.02mol电子通过，下列叙述中正确的是()A.甲烧杯中A极上最多可析出铜0.64gB.甲烧杯中B极上电极反应式为：4OH--4e—=2H2O+O2↑C.乙烧杯中滴入酚酞试液，D极附近变红D.乙烧杯中C极上发生还原反应C此电池放电时，负极发生反应的物质为A．AgB．Zn(OH)2C．Ag2OD．Zn充电放电2Ag+Zn

8、(OH)2Ag2O+Zn+H2O５、银锌电池广泛用于电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为：D1.电解液中含有K+、Cl—、SO42