1、电解原理的应用 1 活泼金属的冶炼 1 钠的制取 2 镁的制取 3 铝的制取 2NaCl2Na Cl2 MgCl2Mg Cl2 2Al2O32Al 3O2 2 氯碱工业 电解饱和食盐水 为什么不电解钠 镁 铝的盐溶液 电解应用 2 氯碱工业 精制饱和NaCl 淡盐水 Cl2 H2 NaOH溶液 H2O含少量NaOH Cl Cl2 H2 OH Na Na 交换膜 2H 2e H2 2Cl 2e Cl2 阳阴 H 从何来 3 铜的电解精炼 纯铜为阴极 以CuSO4溶液为电解液 阴极 Cu2 2e Cu 其特点是电解质溶液的浓度基本上不变 牺牲阳极 粗铜为阳极 含杂质 Zn Fe Ni Ag Au等
2、 2e Zn2 2e Fe2 2e Ni2 2e Cu2 ZnFeNiCuAgAu 问 电解完后 CuSO4溶液的浓度有何变化 4 电镀 1 定义 利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程 2 装置 硫酸铜溶液 阳极 Cu 2e Cu2 阴极 Cu2 2e Cu 3 电镀材料的选择 阴极 镀件阳极 镀层金属电镀液 含有镀层金属离子的溶液 4 电镀的结果 电镀液的浓度保持不变 1 无外接电源 可能是原电池 依据原电池的形成条件判定 三看 电极 两极为导体且活泼性不同电解液 两极插入电解液中回路 形成闭合回路或两极接触 2 有外接电源 两极插入电解质溶液中 可能是电解池或电镀池
3、 当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同 为电镀池 其余情况为电解池 2 用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液 若保持温度不变 则一段时间后 A 溶液的pH变大B c Na 与c CO32 的比值变大C 溶液浓度变大 有晶体析出D 溶液浓度不变 有晶体析出 巩固练习 1 在电解水时 常加入一些稀硫酸 其目的是A 使溶液酸性增强B 使溶液中离子浓度增大C 加快电解的速率D 使溶液的氧化性增强 C D 3 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 求电解后溶液的C H Cu2 得电子数 H 得电子数 OH 失电子总数 解析 阳极4OH
4、4e 2H2O O2 阴极Cu2 2e Cu2H 2e H2 n Cu2 2 0 5 2 0 5 4 n Cu2 0 5mol Cu2 2H C H 1mol L 2 如图所示 x y为直流电源的两极 z溶液通电后 a极质量增加 b极有无色无味气体放出 则符合的有 A xyab 3 用阳极X 阴极Y电解Z的水溶液 通电一段时间后 加入W 能使溶液恢复的有 C 4 在如下的装置中进行电解 并已知铁极的质量减小11 2克 1 A是电源的极 2 电解过程中 电路中通过摩电子 3 Ag极的电极反应是 析出物质是克 4 Cu a 的电极反应是 5 Cu b 的电极反应是 2 对该装置的有关叙述正确的是A
5、 P是电源的正极B F极上发生的反应为 4OH 4e 2H2O O2 C 电解时 甲 乙 丙三池中 除E F两极外 其余电极均参加了反应D 通电后 甲池的PH减小 而乙 丙两池溶液的PH不变 B 巩固练习 1 如图所示 通电后A极上析出Ag 1 判断电源以及甲 乙 丙三池中的电极名称 并分别书写电极反应式 1 右图中x y分别是直流电源的两极 通电后发现a极板质量增加 b极板处有无色无臭气体放出 符合这一情况的 A 练习 2 根据金属活动顺序表 Cu不能发生如下反应 Cu 2H2O Cu OH 2 H2 但选择恰当电极材料和电解液进行电解 这个反应就能变为现实 下列四种电极材料和电解液中 能实
6、现该反应最为恰当的是 B 电解计算 电子守恒法例一 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 求电解后溶液的pH 并确定析出铜的物质的量 解析 阳极4OH 4e 2H2O O2 阴极Cu2 2e Cu 2H 2e H2 阳极转移电子的物质的量为 0 5 4 2mol 消耗4OH 2mol 即产生H 2mol 阴极生成0 5molH2 消耗H 1mol 所以溶液中C H 1mol LpH 0生成H2转移的电子 0 5 2 1mol 故还有1mole 用于还原Cu2 可析出铜为0 5mol O2 2Cu 4Ag 4H 2H2 2Cl2
7、4OH 计算关系式 例二 用石墨电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合液 通电一段时间后 两极均收集到2 24L 标况 气体 则原混合液中Cu2 的物质的量浓度为 A 1mol LB 2mol LC 3mol LD 4mol L A 阳极O2为0 1mol 电子为0 4mol 则H2为0 1mol 所以Cu为0 1mol 浓度为A 电解池 电解精炼池 电镀池的比较 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置 两电极接直流电源 电极插人电解质溶液 形成闭合回路 镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极 电镀液须含有镀层金属的离子 阳极 电源正极相连阴极 电源负
8、极相连 阳极 镀层金属 阴极 镀件 阳极 氧化反应阴极 还原反应 阳极 氧化反应阴极 还原反应 应用电解原理将不纯的金属提纯的装置 不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极 电解质溶液须待提纯金属的离子 阳极 不纯金属 阴极 纯金属 阳极 氧化反应阴极 还原反应 例下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中 锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是A B C D D 练 1LK2SO4 CuSO4的混合溶液中c SO42 2mol L 用石墨作电极电解此溶液 当通电一段时间后 两极均收到22 4L气体 标况 则混合溶液中c K A 0 5mol LB 1mol LC 1 5mol LD 2mol L D 练 下列关于铜电极的叙述正确的是 A 锌铜原电池中 铜是正极B 用电解法精炼粗铜时 粗铜作阴极C 在镀件上电镀铜时 可用金属铜作阳极D 电解稀硫酸制H2 O2时 铜作阳极 AC
