高中化学 5.2《电解与电镀》课件 苏教选修6 18页

电解与电镀\n知识点一：电解的原理概念电流通过电解质溶液在阴、阳两级引起氧化还原反应的过程。电解池的构造直流电源、两电极、电解质溶液或熔融电解质电极反应电极上进行的半反应。阳极：氧化反应阴极：还原反应\n离子自由移动阳离子（Cu2+,H+)向阴极移动阴离子（Cl-,OH-)向阳极移动离子定向移动电解中以电解CuCl2为例:电解前CuCl2=Cu2++2Cl-H2OH++OH-知识点一：电解的原理电池电解原理\n(阳氧阴还)阳极：2Cl-2e=Cl2(氧化）(2Cl=Cl2)电极反应阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。阴极：Cu2++2e=Cu(还原）放电：知识点一：电解的原理\n反应原理阴离子移向e-电子流向阳离子移向e-4OH--4e-=2H2O+O2氧化反应Ag++e-=Ag还原反应阳极阴极AgNO3溶液电解结果:4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3电解例：以石墨电极电解硝酸银负极出电子电子回正极\n(1)阴极:氧化性越强,越易放电(溶液中阳离子得电子)----与电极材料无关.离子的放电顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+活性电极＞S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子）>F-(2)阳极:还原性越强,越易放(阳极本身或溶液中阴离子失电子)----与电极材料有关.若阳极为活性电性,则阳极失电子溶解.若阳极为惰性电极,则溶液中阴离子失电子.注意:离子放电顺序与电极材料﹑离子本身的氧化性﹑还原性及离子浓度等因素有关.例：电镀时：Zn2+>H+\n（1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水。（2）电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极析出不活泼金属。（3）电解活泼金属无氧酸盐，阴极产生氢气，阳极析出非金属。（4）电解熔融物﹑不活泼金属无氧酸盐﹑无氧酸，实际上是电解电解质本身。电解规律\n例1：用惰性电极电解下例溶液后,再加入一定量的另一种物质(方括号内),溶液能与原溶液完全一样的是A.CuCl2〔CuSO4〕B.NaOH〔NaOH〕C.NaCl〔HCl〕D.CuSO4〔Cu(OH)2〕例2：某溶液中含有等物质的量的硝酸铜和氯化镁，对该溶液进行电解，分阶段写出电解方程式和电极方程式。课本实验讲解\n知识点二：电解的应用氯碱工业工业上用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH﹑Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业.1.反应原理:阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑总反应:2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑通电\n氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程图：（1）在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式：____。与电源负极相连的电极附近，溶液pH值___（2）为有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO42－，加入试剂的合理顺序为_______（选填a，b，c）.a.先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂b.先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3c.先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3（3）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过__、冷却________（填写操作名称）除去NaCl。（4）在隔膜法电解食盐水时，电解槽分隔为阳极区和阴极区，防止Cl2与NaOH反应；采用无隔膜电解冷的食盐水时，Cl2与NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H2，相应的化学方程式为。\n知识点二：电解的应用电解精炼铜阳极:粗铜(含少量Zn﹑Fe﹑Ni﹑Ag﹑Au等)阴极:纯铜电解液:CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)阳极:Cu-2e-=Cu2+Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+(Au﹑Ag沉积下来,形成阳极泥)阴极:Cu2++2e-=CuCuSO4溶液浓度基本保持不变-------因阳极上铜溶解的速率与阴极上铜沉积的速率相同.\n电镀电镀:利用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的过程.阳极:镀层金属阴极:待镀金属电解液:含镀层金属离子的电解质溶液知识点二：电解的应用课本实验讲解\n电解计算依据：所有电极上转移电子的物质的量相等①电极产物变化量②溶液中离子浓度的改变量③多池串联时各电极上产物的量④阿佛加德罗常数的求算Q=It=e·NA·n(e-)\n例题1在下列两个电解池中，a﹑b两极都是石墨电极。将电源接通，通电16分5秒，电流强度为5安培，Pt电极质量增加5.40g。试回答下列问题(已知一个电子的电量为1.6×10-19库仑)（1）在a、b极上析出质量各为多少g？（2）Ag电极溶解多少g？根据该池给出的实验数据，计算阿伏加德罗常数是多少？AgNO3PtCuSO4abAg\n例2.用惰性电极电解VL某二价金属的硫酸盐溶液一段时间后，阴极有Wg金属析出，溶液的pH从6.5变为2.0(体积变化可以忽略不计)。析出金属的相对原子质量为(　)　A．B．　　C．　D．B\n5.由于Fe(OH)2极易被氧化．所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。应用如图4—18所示电解实验可制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。两电极的材料分别为石墨和铁。\n(1)a电极材料应为__，电极反应式为_____。(2)电解液C可以是______(填编号)。A．纯水B．NaCl溶液C．NaOH溶液　D．CuCl2溶液(3)d为苯，其作用为______，在加入苯之前对C应做何简单处理?______。(4)为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是(填编号)______。A．改用稀硫酸作电解液B．适当增大电源电压C．适当减小两电极间距离　D．适当降低电解液的温度(5)若C为Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后，再反接电源来电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为________。铁Fe-2e-=Fe2+BCBC白色沉淀变逐渐红褐色隔绝空气，防止空气中的氧气氧化氢氧化亚铁加热煮沸\n