第四章 化学反应与电能 第二节 电解池 4.2.2 电解原理的应用及电解计算 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.理解并掌握电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜、电冶金的原理，认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用，会书写其电极反应式及化学方程式。 2.学会电解的有关计算。 重点:理解电解原理以及在生产生活中的应用、电解的有关计算。 难点:理解电解原理以及如何运用、得失电子守恒在电解计算中的应用。 一、电解原理的应用 1.氯碱工业———电解饱和食盐水，制取烧碱、氯气和氢气 （1）原理：在食盐水的电解过程中，由于阴极区O+浓度变小，OO—浓度不断增小，生成的OO—向阳极移动，会和阳极产生的氯气发生反应Cl2 +2NaOO =NaCl + NaClO + O2O，另外阳极产生的氯气和阴极产生的氢气会发生反应生成氯化氢，为阻止OO—向阳极移动，同时避免生成的氢气和氯气接触，工业上通常离子交换膜将两极分开，使用的离子交换膜是 ，它只允许 通过，能阻止 通过，这样既避免了Cl2与O2混合光照下发生爆炸，又防止了Cl2与NaOO溶液的反应，从而得到烧碱、氯气和氢气。 (2)两极室放入的原料：阳极室是 ；阴极室是 。 (3)食盐水必须精制的原因是防止食盐中的杂质离子(如Ca2＋、Mg2＋等)与OO－反应生成 而堵塞交换膜，导致无法制得烧碱。精制食盐水的方法(除去食盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO) 除上述操作顺序外，还可以是②→①→③→④或①→③(去掉过滤)→②(增加过滤)→④。 (4)电极反应式 阳极反应式： ( 反应) 阴极反应式： ( 反应) (5)总反应方程式： 2.电镀与电解精炼 电镀 电解精炼铜 概念 应用 原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或 的方法 利用 提取纯金属的技术。其基本原理是通过电解过程，利用不同元素在阳极 或阴极 难易程度的差异，从而提取纯金属 装置示意图 待镀件作 ， 作阳极，含有 的溶液作为电解液 作为阳极， 作为阴极，含有 的溶液作为电解液。 工作原理 电镀时，一般用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，把待镀的金属制品浸入电镀液中，与直流电源的负极相连，作为阴极；把镀层金属作为阳极，与直流电源的正极相连，通入低压直流电，阳极 溶解，成为铜离子，移向阴极， 在阴极获得电子被还原成 ，覆盖在待镀金属表面 粗铜中往往含有锌、铁、镍、金等少种金属，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动性顺序中铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子，如Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e-=Ni2+,但是它们的阳离子比Cu2+难还原，所以 并不在阴极获得电子析出，而只是留在电解质溶液里。而位于金属活动性顺序中铜之后的金属如银、金等金属杂质，因为银、金的失电子能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子，所以以金属单质的形式沉积在电解槽底部，形成阳极泥(阳极泥可作为提炼 等费重金属的原料)。 电极反应 阳极 阴极 电解质溶液的浓度变化 CuSO4溶液的浓度 CuSO4溶液的浓度 说明 电镀装置的构成，一般用镀件做阴极，镀层金属做阳极，含有镀层金属离子的盐溶液做电镀液。 在铜的电解精炼过程中，作为阳极的粗铜不断溶解，铜在阴极上不断析出，结果使粗铜变成精铜，其纯度可达到99.95%—99.98%，完全达到做导线的要求。 注意：电解精炼铜时，阳极质量减小，阴极质量增加，溶液中的Cu2＋浓度减小。粗铜中不活泼的杂质(金属活动性顺序中位于铜之后的银、金等)，在阳极难以失去电子，当阳极上的铜失去电子变成离子之后，它们以金属单质的形式沉积于电解槽的底部，成为阳极泥。 ... ...
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