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课件网) 电解池 失电子的阴离子 发生氧化反应 还原剂 得电子的阳离子 发生还原反应 氧化剂 e- e- 电解质溶液或 熔融电解质 阴离子移向 阳离子移向 阴极 (惰性电极) 阳极 (惰性电极) 电解池 电解池构成模型 电子导体 离子导体 电解质溶液用惰性电极电解的示例: 电解 类型 举 例 电极反应 溶液pH 变化 溶液 复原方法 物质类别 实例 仅溶剂 水电解 仅溶质 电解 溶质和 溶剂同 时电解 含氧酸 H2SO4 强碱 NaOH 活泼金属的含氧酸盐 Na2SO4 无氧酸 HCl 阳极:4OH- -4e- = O2 ↑+2H2O 阴极:4H+ + 4e- = 2H2↑ 减小 增大 不变 H2O 阳极:2Cl- -2e- = Cl2↑ 阴极:2H++2e- = H2↑ 增大 HCl 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl2 阳极:2Cl- -2e- = Cl2↑ 阴极:Cu2++2e- = Cu↓ CuCl2 活泼金属的无氧酸盐 NaCl 阳极:2Cl- - 2e- = Cl2↑ 阴极:2H2O+2e- = H2↑+2OH- 增大 HCl 不活泼金属的含氧酸盐 CuSO4 阳极:2H2O - 4e- = O2↑+4H+ 阴极:2Cu2++4e- = 2Cu↓ 减小 CuO 电解规律(惰性电极)小结 阳极:S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F- Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅰ与Ⅲ区:电解本身型 如CuCl2 、HCl Ⅰ与Ⅳ区:放氢生碱型 如NaCl Ⅱ与Ⅲ区:放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 Ⅱ与Ⅳ区:电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH 阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极:2Cl--2e- = Cl2↑(氧化反应) 阴极:2H+ + 2e-=H2↑(还原反应) 2Cl- + 2H2O 2OH- + H2↑ + Cl2↑ 电解 2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑ 电解 阴极区 阳极区 (一)电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气 现象: 阳极:有气泡产生,使湿润淀粉-KI溶液变蓝 阴极:有气泡产生,滴加酚酞溶液变红 二、电解原理的应用 1、电解饱和食盐水: 阴极 阳极 铁钉 石墨 - + Cl2 Cl2 Cl— H2 Na+ H+ OH— 淡盐水 NaOH溶液 精制饱和NaCl溶液 H2O(含少量NaOH) 离子交换膜 阳 极 金属钛网 阴 极 碳钢网 阳极室 阴极室 2、离子交换膜法制烧碱: (1)离子交换膜电解槽的组成: 由阳极(金属钛网)、阴极(碳钢网)、离子交换膜、 电解槽框和导电铜棒等组成; 每个电解槽由若干个单元槽串联或并联组成; 装置 (2)阳离子交换膜的作用: a.防止H2和Cl2混合而引起爆炸; b.避免Cl2和NaOH反应影响NaOH的产量。 c.平衡电荷,形成闭合回路的作用 3、原料的精制 (1)粗盐的成分: (2)除杂的过程: 粗盐水 过量BaCl2 (除SO42-) 过量NaOH (除Mg2+、Fe3+) 过量Na2CO3 (除Ca2+、Ba2+) 过滤 (除泥沙及沉淀) 含少量Ca2+、 Mg2+ 阳离子交换塔 (除Ca2+、 Mg2+) 精制盐水 BaCl2必须在Na2CO3之前 适量HCl (除CO32- 、OH-) 必须先过滤再加盐酸 泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质,会与碱性物质反应产生沉淀,损坏离子交换膜. 含氯漂白剂 有机合成、造纸 玻璃、肥皂 纺织、印染 有机合成 氯化物合成 农药 金属冶炼 有机合成 HCl 盐酸 电解饱和食盐水 以氯碱工业为基础的化工生产 H2 NaOH 湿氯气 湿氢气 液碱 Cl2 制作奥运金牌时,如何纯银上镀金? 电镀:应用电解原理在某些金属 表面镀上一薄层其它金属的过程。 电解质溶液:含镀层金属离子 电镀的条件: 阳极:镀层金属 阴极:待镀金属(即镀件) (二)电镀铜 电镀铜原理 铜片 待镀件 硫酸铜溶液 电镀的特点:阳极本身参加电极反应;电解质溶液的浓度保持不变 (电镀液的组成及酸碱性保持不变)。 镀铜 镀铬 镀镍 请应用电解原理,设计实验方案,在铁钉上镀锌。 Zn + - Fe ZnCl2溶液 电镀金原理(含氰法) [Au(CN) ] 2 - e- == Au 2CN- + + 2H O 2 2e- == H2↑ 2OH- + + 阴极主要电极反应 阳极 阴极 [Au(CN) ] Au 2CN- - e- == + - 2 4OH- - 4e- == 2H2O+O2 ... ...