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课件网) 电解原理的应用 第四章 化学反应与电能 氧化 反应 还原 反应 阴离子 阳离子 氧化反应 还原反应 阳极 阴极 阴离子移向_____; 阳离子移向_____ 阳极 阴极 离子流向 反应类型 电子流向 电源____极流向____极 ____极流向电源____极 负 阴 阳 正 e- e- 电子导体 离子导体 电解池和原电池的比较 电解池 原电池 形成条件 电极名称 电极反应 离子移向 电子移动 能量转化 1.两个电极 2.电解质溶液 3.闭合回路 4.直流电源 1.两个电极 2.电解质溶液 3.闭合回路 4.氧化还原反应 (自发) 阳极、阴极 正极、负极 阳极-氧化反应 阴极-还原反应 负极--氧化反应 正极--还原反应 阳离子-阴极 阴离子-阳极 阳离子--正极 阴离子--负极 负极--阴极 阳极--正极 负极-导线-正极 注.氧化还原反应(可自发可非自发) 化学 能转变为 电 能 电 能转变为 化学 能 一、氯碱工业 + - Cl2 H2 Na+ 淡盐水 NaOH溶液 饱和NaCl溶液 阳离子交换膜 阳 极 阴 极 饱和NaCl溶液 稀NaOH溶液 浓NaOH溶液 二、电镀 阳极: 阴极: Cu2++2e-=Cu Cu-2e-=Cu2+ 如果想在铁制品上镀铜,利用电解原理,该如何设计实验? 电极反应: 阳极 阴极 溶液 CuSO4 电源? 总反应呢? 没有 实验结果: 在铁制品上镀了一层铜 换塑料片,能镀铜吗? 塑料不导电 e- 二、电镀 阴极 镀件 CuSO4溶液 阳极 + - 铜 Cu2+ SO42- e- Cu2++2e-=Cu Cu-2e-=Cu2+ 思考:电解一段时间后,Cu2+的浓度有何变化? 不变 二、电镀 阳极 阴极 溶液? CuSO4 镀件 含镀层金属离子的盐溶液 电镀池结构 ①阴极 ②阳极 ③电镀液: 电镀的特点: 一多, 一少, 一不变。 --镀层金属 --待镀金属 含镀层金属阳离子的盐溶液 如Cr、Zn、Ag、Cu等。 阴极 阳极 电镀液 镀层金属 【例1】利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是( ) A.通电后,Ag+向阳极移动 B.银片与电源负极相连 C.该电解池的阴极反应可表示为Ag++e-=Ag D.当电镀一段时间后,将电源反接,铜牌可恢复如初 C 思考:工业上制备的铜,其含Cu约98.5%,还含有Fe、Ag、Au等杂质,为粗铜,需要通过再次精炼处理才能得到纯度为99.99%精铜(用于电器及其他很多工),如何用电解的方法得到纯铜? 粗铜 精铜 三、电解精炼 (1)粗铜 含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等) (2)粗铜的精炼模型 阳极: 阴极: 电解液: 粗铜 纯铜 CuSO4溶液 + 纯铜 粗铜 - CuSO4溶液 【思考】通电后,阳极和阴极上的金属微粒发生了哪些变化? --不活泼金属: Au、Ag 提炼金、银等贵重金属。 问:电解完后,电解质溶液有何变化? ①电解质溶液的Cu2+浓度减小,不断补充CuSO4溶液 ②引入了Zn2+、Fe2+、Ni2+等杂质,需定时除去 【例2】粗铜中含有杂质,用下图装置精炼铜。下列有关说法正确的是( ) A、a 是粗铜、b 是纯铜 B、反应前后CuSO4 电解液的浓度保持不变 C、阴极电极反应为:Cu2++2e-=Cu D、电解过程中,a、b两极质量的变化量一直相等 C 【例3】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 四、电冶金 使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程 金属冶炼: 得电子,被还原 Mn+ M +ne- 正价 0价 K Ca Na Mg Al︱Zn Fe Sn Pb (H) Cu ︱ Hg Ag ︱Pt Au 电解法 热还原法 热分解法 富集法 通常极难被还原的活泼金属从它们的化合物中还原出来 (1)金属钠 电解熔融的氯化钠 阳极: 2Cl- -2e- ... ...