中小学教育资源及组卷应用平台 第21讲 电解原理的应用 ( 模块导航 ) ( 模块一 氯碱工业 ) 1．概念 用电解 的方法来制取 ，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。 2．原理 (1)阳极反应： ( 反应) (2)阴极反应： ( 反应) (3)总反应 ①化学方程式： ②离子方程式： 3．现象及检验 阴极：有 产生，滴加酚酞———变 阳极：有 的气体产生，使湿润的淀粉KI试纸变 4．阳离子交换膜的作用 (1)将电解池隔成 ，只允许 通过，而阻止 通过 (2)既能防止阴极产生的 和阳极产生的 而引起爆炸，又能避免 和 作用生成 而影响烧碱的质量 ( 模块 二 电镀和电解精炼铜 ) 1．电解精炼铜 (1)电极材料：阳极为 ，阴极为 。 (2)电解质溶液：含 的盐溶液。 (3)电极反应式 阳极：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋、Cu－2e－===Cu2＋； 阴极： 。 ④阳极泥的形成 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 。 2．利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 总方程式 阳极、阴极反应式 冶炼钠 2Cl－－2e－===Cl2↑、2Na＋＋2e－===2Na 冶炼镁 2Cl－－2e－===Cl2↑、Mg2＋＋2e－===Mg 冶炼铝 6O2－－12e－===3O2↑、4Al3＋＋12e－===4Al 【归纳总结】 工业上不能电解熔融MgO、AlCl3制Mg和Al。MgO的熔点较高，MgCl2的熔点较低，工业上电解熔融MgCl2制Mg。由于AlCl3为共价化合物，熔融状态下不导电，所以电解冶炼铝时，电解熔点很高的氧化铝，为降低熔点，加入了助熔剂冰晶石(Na3AlF6)；而且电解过程中，阳极生成的氧气与石墨电极反应，所以石墨电极需定期检查并及时更换补充。 3．电镀 应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他 的方法。 实例———电镀铜 阳极(铜片)： ； 阴极(待镀铁件)： 。 【归纳总结】1．电解或电镀时，电极质量减小的电极必为金属电极———阳极；电极质量增大的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。 2．电解精炼铜时，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子变成金属阳离子进入溶液，金属活动性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2+浓度会减小。 3．电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，电镀液的浓度保持不变。 ( 题型归纳 ) 【题型1 氯碱工业】 1.1氯碱工业用离子交换膜法电解饱和食盐水，装置示意图如图。下列说法错误的是 A．a为阳极，发生氧化反应生成氯气 B．b极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH- C．电解时，Na+穿过离子交换膜进入阳极室 D．饱和食盐水从c处进入，淡盐水从d处流出 1.2如图是用惰性电极电解足量饱和食盐水的装置示意图，下列有关说法不正确的是 A.该装置是将电能转化为化学能 B.装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气 C.装置中发生反应的离子方程式为 D.电解一段时间后，再加入一定量的盐酸能使电解后的溶液与原来溶液一样 1.3某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)。 (1)图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是_____(填化学式)，U形管_____(填“左”或“右”)边的溶液变红。 (2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，可制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的_____极；该发生器中反应的总离子方程式为_____。 (3)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图3所示(其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过)。 ①燃料电池B中的电极反应式分别为 负极：_____， 正 ... ...
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