電解原理應(yīng)用

1、 電解原理應(yīng)用第二節(jié) 氯堿工業(yè)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí): 當(dāng)用石墨做電極，電解不同當(dāng)用石墨做電極，電解不同的電解質(zhì)時(shí)有什么規(guī)律？的電解質(zhì)時(shí)有什么規(guī)律？S S2-2-II- -BrBr- -ClCl- - OHOH- - 含氧酸根含氧酸根FF- -AgAg+ +FeFe3+3+CuCu2+2+HH+ +FeFe2+2+ZnZn2+2+ H H+ +AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+ +與與區(qū)：電解水型區(qū)：電解水型與與區(qū)：電解電解質(zhì)型區(qū)：電解電解質(zhì)型與與區(qū)：放氫生堿型區(qū)：放氫生堿型 與與區(qū)：放氧生酸型區(qū)：放氧生酸型復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)以石墨為電極，電解熔融的以石墨為電極，電解熔融的NaClNaCl，兩極上分別發(fā)生什么

2、變化？兩極上分別發(fā)生什么變化？以石墨為電極，電解以石墨為電極，電解NaClNaCl水溶液，水溶液，兩極上又分別發(fā)生什么變化？兩極上又分別發(fā)生什么變化？一、電解飽和食鹽水一、電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)43實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟： 1、按裝置圖安裝好儀器。、按裝置圖安裝好儀器。2、向、向U型管中注入飽和食鹽水。型管中注入飽和食鹽水。3、向陰陽兩極滴加幾滴酚酞溶液，把濕潤的淀粉碘、向陰陽兩極滴加幾滴酚酞溶液，把濕潤的淀粉碘化鉀試紙分別放在陰陽兩極試管口上方?；浽嚰埛謩e放在陰陽兩極試管口上方。4、接通電源。、接通電源。1兩極均產(chǎn)生氣體。兩極均產(chǎn)生氣體。2陰極區(qū)附近溶液出現(xiàn)紅色，有陰極區(qū)附近溶液出現(xiàn)紅色，有堿

3、生成。堿生成。3陽極淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，有陽極淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，有刺激性氣味的氣體，分析應(yīng)是刺激性氣味的氣體，分析應(yīng)是Cl2。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論： 陰極：陰極： 陽極：陽極：總反應(yīng)方程式：總反應(yīng)方程式：2H+ + 2e- = H22Cl- -2e- = Cl22H2O + 2Cl- = H2 + Cl2 + 2OH- 電解電解2H2O + 2NaCl = H2 + Cl2 + 2NaOH電解電解 分析：電解飽和食鹽水反應(yīng)原理分析：電解飽和食鹽水反應(yīng)原理思考：此裝置有哪些缺點(diǎn)？思考：此裝置有哪些缺點(diǎn)？1 1、H H2 2和和ClCl2 2 混合不安全?；旌喜话踩?。2 2、ClCl2

4、2會(huì)和會(huì)和NaOHNaOH反應(yīng)，會(huì)使得到的反應(yīng)，會(huì)使得到的NaOHNaOH不純。不純。思考思考：裝置如何改進(jìn)？：裝置如何改進(jìn)？離子交換膜電解槽的簡單構(gòu)造如何離子交換膜電解槽的簡單構(gòu)造如何?離子交換膜的作用是什么離子交換膜的作用是什么?工業(yè)制堿的簡單生產(chǎn)流程怎樣工業(yè)制堿的簡單生產(chǎn)流程怎樣?閱讀教材并思考：閱讀教材并思考：二、離子交換膜法制燒堿二、離子交換膜法制燒堿（1）生產(chǎn)設(shè)備名稱：生產(chǎn)設(shè)備名稱： 離子交換膜電解槽離子交換膜電解槽陽極：陽極：金屬鈦網(wǎng)金屬鈦網(wǎng)(涂鈦釕氧化物涂鈦釕氧化物)陰極：陰極：碳鋼網(wǎng)碳鋼網(wǎng)(有鎳涂層有鎳涂層)（陽（陽)離子交換膜：離子交換膜： 只允許只允許（陽）（陽）離子通過

5、，離子通過， 把電解槽隔成陰極室和陽極室把電解槽隔成陰極室和陽極室（2）離子交換膜的作用：）離子交換膜的作用：防止氯氣和氫氣混合而引起防止氯氣和氫氣混合而引起 爆炸。爆炸。避免氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生避免氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生 成次氯酸鈉影響氫氧化鈉的成次氯酸鈉影響氫氧化鈉的 產(chǎn)量。產(chǎn)量。（3 3）生產(chǎn)流程）生產(chǎn)流程思考：思考：如何由粗鹽水精制食鹽水？如何由粗鹽水精制食鹽水？粗鹽水（粗鹽水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-）過量過量BaCl2Na+ 、 Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+ 、 Cl-BaSO4CaCO3BaCO3過量過量Na2CO3Na+、 BaBa2+、 Ca2+ 、

6、Cl- 、 OH-過量過量NaOHFe(OH)3Mg(OH)2 Na+、 Cl- 、 OH-、CO32-適量適量HCl,調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)PH通過陽離子交通過陽離子交換樹脂換樹脂( (除去微除去微量金屬陽離子量金屬陽離子) )Na+、 Cl-三、精制食鹽水三、精制食鹽水加入稍過量的加入稍過量的NaOHNaOH溶液（除溶液（除Mg2+、Fe3+）加入稍過量加入稍過量BaClBaCl2 2溶液溶液( (除除SO42- ） （其中（其中、順序可以交換。順序可以交換。) ) 加入稍過量的加入稍過量的NaNa2 2COCO3 3溶液（除溶液（除Ca2+ 、 BaBa2+ ） 過濾過濾（除去（除去Mg(OH)Mg(

7、OH)2 2、Fe(OH)Fe(OH)3 3、BaSOBaSO4 4、CaCOCaCO3 3、BaCOBaCO3 3 及泥沙等）；及泥沙等）；在濾液中加在濾液中加適量鹽酸適量鹽酸（除去過量的（除去過量的COCO3 322、 OH-調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)溶液的溶液的pHpH）；）；通過通過陽離子交換樹脂陽離子交換樹脂（除去殘留的微量（除去殘留的微量CaCa2+2+、MgMg2+2+等等 離子）。離子）。三、精制食鹽水的操作步驟三、精制食鹽水的操作步驟NaNa2 2COCO3 3溶液必須在溶液必須在BaClBaCl2 2溶液之后溶液之后。 、由電解飽和食鹽水制取燒堿由電解飽和食鹽水制取燒堿的設(shè)備，討論如何以硫酸

8、鈉為原料的設(shè)備，討論如何以硫酸鈉為原料生產(chǎn)硫酸和氫氧化鈉？生產(chǎn)硫酸和氫氧化鈉？拓展拓展演示、活潑金屬的制備、活潑金屬的制備石墨Al熔融的熔融的ALAL2 2O O3 3陽極：陽極： 2O24e = O2陰極：陰極：Al3+ 3e = Al總反應(yīng)方程式：總反應(yīng)方程式：2Al2O3 = 4Al + 3O2通電通電熔融熔融MgCl2 = Mg + Cl2 通電通電熔融熔融2NaCl = 2Na + Cl2 通電通電熔融熔融能否用置換反應(yīng)來制備單質(zhì)鋁？為什么？能否用置換反應(yīng)來制備單質(zhì)鋁？為什么？、金屬的防護(hù)、金屬的防護(hù)金屬腐蝕的快慢程度：金屬腐蝕的快慢程度：電解池的陽極電解池的陽極 原電池的負(fù)極原電池

9、的負(fù)極 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 原電池的正極原電池的正極 電解池的陽極電解池的陽極海水海水CFe+-海水海水CFe -+練習(xí)：練習(xí)： 鉑電極電解鉑電極電解1LCu(NO3)2和和KNO3混合混合溶液溶液,通電一段時(shí)間通電一段時(shí)間,兩極均產(chǎn)生兩極均產(chǎn)生11.2L(S.T.P)氣體氣體.求電解后求電解后(1) c(Cu2+); (2)溶液的溶液的pH. (1) n(Cu2+)=0.5mol c(Cu2+)=0.5mol/L 解析：陽極解析：陽極 4OH-4e- =2H2O+O2 陰極陰極 Cu2+2e-=Cu 2H+2e=H2 (2) C(H+)=1mol/L pH=01.請(qǐng)觀察下列實(shí)驗(yàn)裝置圖，指出各裝

10、置的名稱。 電解池電解池 電鍍池電鍍池 NaCl溶液溶液 硫酸溶液硫酸溶液 原電池原電池CuSO4溶液溶液 精煉池精煉池ABCDCuSO4溶液溶液2 電解池電解池 原電池原電池 陰極陰極陽極陽極 3、判斷下列裝置各屬于什么池？、判斷下列裝置各屬于什么池？正極正極負(fù)極負(fù)極、 如下圖兩個(gè)電解槽中，如下圖兩個(gè)電解槽中，A、B、C、D均為石墨電極。均為石墨電極。如果電解過程中共有如果電解過程中共有0.02mol電子通過，下列敘述中正確電子通過，下列敘述中正確的是的是( ) A.甲燒杯中甲燒杯中A極上最多可析出銅極上最多可析出銅0.64gB.甲燒杯中甲燒杯中B極上電極反應(yīng)式為：極上電極反應(yīng)式為： 4OH- -4e=2H2O+O2C.乙燒杯中滴入酚酞試液，乙燒杯中滴入酚酞試液，D極附近變紅極附近變紅D.乙燒杯中乙燒杯中C極上發(fā)生還原反應(yīng)極上發(fā)生還原反應(yīng)C 此電池放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)為此電池放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)為AAg BZn(OH)2 CAg2O DZn充電充電放電放電2Ag + Zn(OH)2Ag2O + Zn + H2O 、銀鋅電池廣泛用于電子儀器的、銀鋅電池廣泛用于電子儀器的電源，它的充電和放電過程可表示為：電源，它的充電和放電過程可表示為：D 1.電解液中含有電解液中含有K+、Cl 、SO42、 OH （少量）、（少量）、Cu2+、