2024/7/21化学基本理论化学基本理论 电解原理及应用电解原理及应用目标解读目标解读1、了解电解池的构成，理解电解原理、了解电解池的构成，理解电解原理2、掌握常见离子在阴阳两极上的放电顺序，、掌握常见离子在阴阳两极上的放电顺序，能够准确判断两极的产物及变化，能够正能够准确判断两极的产物及变化，能够正确书写电极反应及总反应方程式确书写电极反应及总反应方程式3、了解氯碱工业的反应原理，了解电镀池、了解氯碱工业的反应原理，了解电镀池及铜的电解精炼的工作原理及铜的电解精炼的工作原理一、电解池原理一、电解池原理1.定义：定义： 电能转化为化学能的装置为电解池电能转化为化学能的装置为电解池.2.电极名称：电极名称：与电源负极相连的电极为与电源负极相连的电极为阴极阴极与电源正极相连的电极为与电源正极相连的电极为阳极阳极思考：电极的判断方法？思考：电极的判断方法？(正阳负阴正阳负阴)还原反应还原反应氧化反应氧化反应(1)外接直流电源外接直流电源(2)电极电极(金属或惰性电极金属或惰性电极)(3)电解质溶液或熔融的电解质电解质溶液或熔融的电解质 (4)形成闭合回路形成闭合回路 阳阳极极 氧氧化化反反应应 阴阴极极 还还原原反反应应e-e-3:电解池电解池的构成条件的构成条件例例1.1.判断下列装置属于电解池的是判断下列装置属于电解池的是 指出下列装置的名称、电极名称，写出指出下列装置的名称、电极名称，写出电极反应式，一段时间后电解质溶液中两极附近离电极反应式，一段时间后电解质溶液中两极附近离子有何变化？并表示出电子移动方向。子有何变化？并表示出电子移动方向。 例例2 e-e-e-e-e-+阳阳阴阴原电池原电池电解池电解池4.电子、离子电子、离子定向移动方向及反应定向移动方向及反应“电子由负极流向阴极，从阳极流回正极电子由负极流向阴极，从阳极流回正极”电解池电解池必发生必发生得电子得电子的的还原反应还原反应必发生必发生失电子失电子的的氧化反应氧化反应 . 电子传递方向电子传递方向:电子电子从原电池的从原电池的负极负极出发出发,经过经过导导线线回到电解池的回到电解池的阴极阴极,再由再由离子离子通通过电解液传到过电解液传到阳极阳极,离子在阳极离子在阳极失失去电子去电子,电子经导线电子经导线回到回到原电池的原电池的正极正极阳阳极极阴阴极极小结小结:电解池的工作原理电解池的工作原理 阴离子阴离子阳离子阳离子氧化反应氧化反应还原反应还原反应 Nm+me- NeeRn R +ne非惰性电极：非惰性电极：M Mn+ne-（电极本身溶解）电极本身溶解）电子流电子流动方向动方向电解质溶液电解质溶液电源负极电源负极电解池阴极电解池阴极电源正极电源正极电解池阳极电解池阳极 两极一液一电源两极一液一电源,首位连接成回路首位连接成回路 氧还反应非自发氧还反应非自发(需电能需电能) 阳离子到阴极阳离子到阴极,阴离子到阳极阴离子到阳极 异性相吸要记牢异性相吸要记牢,用心记住用心记住正阳氧正阳氧1.通电前，溶液中有哪些离子通电前，溶液中有哪些离子？运动情况如何？运动情况如何？思考思考3.3.当离子定向移动到电极表面时，发生的是当离子定向移动到电极表面时，发生的是什么类型的反应？什么类型的反应？2.2.通电后，离子的运动情况有什么改变？通电后，离子的运动情况有什么改变？ CuCl2 = Cu2+ + 2Cl- H2O H+ + OH- 阳离子：阳离子：Cu2+、H+ 移向阴极移向阴极阴离子：阴离子：Cl-、 OH-移向阳极移向阳极 无规则运动无规则运动定向运动定向运动氧化还原反应氧化还原反应4、指出该装置中电解池的阴阳极，、指出该装置中电解池的阴阳极，写出电极反应式及总反应的化学方写出电极反应式及总反应的化学方程式。程式。5、在在CuCl2溶液中有自由移动的溶液中有自由移动的Cu2+、Cl-、H+、OH-，为什么只有，为什么只有Cu2+、Cl-得失电子，而得失电子，而H+、OH-却不能或很难在两极上得失电子呢？却不能或很难在两极上得失电子呢？在阴、阳极上，离子的放电顺序又是怎样的？在阴、阳极上，离子的放电顺序又是怎样的？阳极阳极：2Cl- = Cl2 + 2e- 阴极阴极：Cu 2+ 2e- = Cu总反应总反应：CuCl2 Cl2 + Cu5.离子放电顺序及电解产物的判断离子放电顺序及电解产物的判断活泼金属作阳极活泼金属作阳极S2-I-Br-Cl-OH含氧酸根含氧酸根（1）阳极上（氧化反应）阳极上（氧化反应 Pt、Au除外除外) ） (2)阴极上（还原反应）阴极上（还原反应）无论是惰性电极还是金属电极无论是惰性电极还是金属电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：阳离子在阴极上放电顺序是： 上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼的金属，上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼的金属，其阳离子越难得到电子，但其阳离子越难得到电子，但Fe3+氧化性较氧化性较Cu2+强。强。Ag+Hg2+Fe3+Cu2+ H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+ Al3+Mg2+Na+Ca2+K+练习练习1 1：说出下列装置中电解池的阴阳极，写：说出下列装置中电解池的阴阳极，写出电极反应式及总反应的化学方程式、离子方出电极反应式及总反应的化学方程式、离子方程式。程式。阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：2Cl- - 2e- =Cl2 2H+2e- = H2 2HCl = H2HCl = H2 +Cl+Cl2 通电通电2H2H+2Cl+2Cl- = H = H2 +Cl+Cl2 通电通电6.电极反应式书写电极反应式书写阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：阳极：阳极：阴极阴极总反应：总反应：通通 电电4AgNO3+2H2O = 4Ag+O2 +4HNO3通电通电2NaBr+2H2NaBr+2H2O = 2NaOH+HO = 2NaOH+H2 +Br+Br2通电通电 4Ag+ + 2H2O = 4Ag +O2 +4H+通电通电2Br2Br-+2H+2H2O = 2OHO = 2OH-+H+H2 +Br+Br24OH- - 4e- = O2 +2H2O4Ag+ + 4e- =4Ag2Br- - 2e- = Br22H+2e- =H2 阳极：阳极：阴极阴极：2CuSO4+2H2O = 2H2 SO4+O2 +2Cu 通电通电总反应：总反应：2Cu2+2H2O = 4H+O2 +2Cu 通电通电阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：2NaCl+2H2O = H2 +Cl2 +2NaOH通电通电2Cl-+2H2O = H2 +Cl2 +2OH-通电通电2Cu 2+ 4e - = 2Cu4OH-4e- = 2H2O+O2 2Cl- + + 2e- = Cl2 2H+2e- = H2 阳极：阳极：阴极阴极：总反应：总反应：Na2SO4溶液溶液2H2O = 2H2 +O2 通电通电阳极：阳极：阴极：阴极：2H2O = 2H2 +O2 通电通电总反应：总反应：H2SO4溶液溶液4OH- - 4e- = 2H2O+O2 4H + 4e = 2H2 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 4H4H+ + + 4e+ 4e= 2H= 2H2 2 NaOH溶液溶液阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应： 2H2O = 2H2 +O2 通电通电 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 4H + 4e = 2H2 电解规律电解规律 (用惰性材料作电极时用惰性材料作电极时)、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，实质上是电解水。溶液时，实质上是电解水。 如电解如电解H H2 2SOSO4 4、HNOHNO3 3、NaOHNaOH、NaNa2 2SOSO4 4等溶液时等溶液时其电极反应式为：其电极反应式为：阳极阳极 ： 4OH4e2H2O +O2阴极：阴极： 4H+ +4e2H2 总反应：总反应：2H2O O2 +2H2 电解电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复电解后溶液中溶质的质量分数增大，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。原来的浓度，只需加入一定量的水即可。电解规律电解规律(用惰性材料作电极时用惰性材料作电极时)、电解无氧酸溶液、电解无氧酸溶液( (氢氟酸除外氢氟酸除外) )、不活泼金属的、不活泼金属的无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。无氧酸盐溶液时，实质上是电解质本身被电解。如电解盐酸、如电解盐酸、CuClCuCl2 2溶液等时溶液等时电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复电解后溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质( (通入一通入一定量的定量的HClHCl气体气体) )阳极：阳极： 2Cl 2eCl2阴极：阴极： 2H+ +2e H2 总反应：总反应：2HCl Cl2 + H2 电解电解盐酸电解盐酸电解规律电解规律(用惰性电极电解时用惰性电极电解时)、电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都、电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都有一部分被电解，有一部分被电解， 如电解如电解CuSOCuSO4 4溶液、溶液、AgNOAgNO3 3溶溶液等。液等。阳极阳极 ： 4OH4e2H2O +O2阴极：阴极： 2Cu2+ +4e2Cu总反应：总反应： 2CuSO4 +2H2O 2Cu+O2 +2H2SO4 电解 电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。如：电解如：电解CuSO4 、 AgNO3溶液等溶液等电解规律电解规律(用惰性材料作电极时用惰性材料作电极时)、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，如电解都有一部分被电解，如电解NaClNaCl溶液等。溶液等。电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的复原来的组成和浓度，需通入一定量的HClHCl。阳极阳极 (C)： 2Cl 2eCl2阴极阴极 (C)： 2H+ +2e H2 总反应：总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+ Cl2 + H2 电解电解电解类型类型 举举 例例 电极反应电极反应 溶液溶液pHpH变变化化 溶液复原方溶液复原方法法 实例实例 水水电电解解H H2 2SOSO4 4 NaOHNaOH NaNa2 2SOSO4 4 溶溶质质电电解解HClHCl CuClCuCl2 2 溶质和水同溶质和水同时电解时电解NaClNaCl CuSOCuSO4 4 阳极：阳极：4OH4OH- - - 4e- 4e- - = O= O2 2+2H+2H2 2O O阳极：阳极：4OH4OH- -4e-4e- - = O= O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：4H4H+ +4e+4e- - = 2H= 2H2 2阳极阳极2Cl2Cl- -2e-2e- - = Cl= Cl2 2阴极：阴极：4H4H+ +4e+4e- - = 2H= 2H2 2阳极：阳极：2Cl2Cl- -2e-2e- =Cl=Cl2 2阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e- - = Cu= Cu阳极阳极2Cl2Cl- - -2e-2e- - = Cl = Cl2 2阴极：阴极：2H2H+ + + 2e+ 2e- - = H= H2 2阴极：阴极：2Cu2Cu2+2+4e+4e- - = 2Cu= 2Cu增大增大减小减小增大增大不变不变增大增大减小减小H H2 2O OCuClCuCl2 2 HClHClHClHClCuOCuO以以碳棒碳棒为电极，电解下列物质的水溶液时，在阴、阳两为电极，电解下列物质的水溶液时，在阴、阳两极上分别是什么离子放电？总结有什么特点或规律？极上分别是什么离子放电？总结有什么特点或规律？动脑筋总结动脑筋总结1.1.HClHCl、CuClCuCl2 2、H H2 2O O2. 2. NaClNaCl、AgNOAgNO3 3、CuSOCuSO4 43. Na3. Na2 2SOSO4 4、H H2 2SOSO4 4、NaOHNaOH实质电解的只是溶质本身实质电解的只是溶质本身实质电解的是溶质和实质电解的是溶质和H2O实质电解的就是实质电解的就是H2O（1）电电解解时时，只只生生成成H2而而不不生生成成O2，则则溶溶液液的的pH 。 （2）电电解解时时，只只生生成成O2而而不不生生成成H2，则则溶溶液液的的pH 。（3）电电解解时时，既既生生成成H2又又生生成成O2，则则实实际际为为电电解解水。水。若为酸性若为酸性 pH ，若碱性溶液，则溶液的若碱性溶液，则溶液的pH ，若为中性，则若为中性，则pH 。增大增大减小减小减小减小增大增大不变不变7.电解过程中溶液pH的变化规律只放只放氢氢PHPH升升只放只放氧氧PHPH降降放氢放氧浓度增放氢放氧浓度增无氢无氧少本身无氢无氧少本身歌诀歌诀 从从H+ 、Cu2+ 、Na+ 、Cl-、SO42-五五种种离离子子中中选选出出两两种种离离子子组组成成电电解解质质，按按下下列列要要求求进进行行电电解解，用用电电解解质质的的化化学学式填空（使用惰性电极电解）式填空（使用惰性电极电解）（1）电电解解过过程程中中溶溶液液的的pHpH增增大大的的有有_ （2）电电解解过过程程中中溶溶液液的的pH减减小小 的的有有 （3）电电解解过过程程中中溶液的溶液的pHpH不变的有不变的有 。 有何规律？有何规律？NaCl 、HCl CuSO4、H2SO4Na2SO4练习练习2：CuCl22024/7/212014201420142014届高考化学第一轮复习届高考化学第一轮复习届高考化学第一轮复习届高考化学第一轮复习化学基本理论化学基本理论民勤一中高三化学组民勤一中高三化学组 电解原理及应用电解原理及应用(第三课时）第三课时）阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：通通 电电4AgNO3+2H2O = 4Ag+O2 +4HNO3通电通电 4Ag+ + 2H2O = 4Ag +O2 +4H+4OH- - 4e- = O2 +2H2O4Ag+ + 4e- =4Ag复习回顾：复习回顾：阳极：阳极：阴极阴极：2CuSO4+2H2O = 2H2 SO4+O2 +2Cu 通电通电总反应：总反应：2Cu2+2H2O = 4H+O2 +2Cu 通电通电阳极：阳极：阴极：阴极：总反应：总反应：2NaCl+2H2O = H2 +Cl2 +2NaOH通电通电2Cl-+2H2O = H2 +Cl2 +2OH-通电通电2Cu 2+ 4e - = 2Cu4OH-4e- = 2H2O+O2 2Cl- + + 2e- = Cl2 2H+2e- = H2 练习练习3、下图、下图A为直流电源，为直流电源，B为浸透饱和氯化钠为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽接通电路为电镀槽接通电路后发现后发现B上的上的c点显红色为实现铁上镀锌，接点显红色为实现铁上镀锌，接通通K后，使后，使c、d两点短路下列叙述正确的是两点短路下列叙述正确的是 （ ）Aa为直流电源的负极为直流电源的负极Bc极发生的反应为极发生的反应为2H2eH2 Cf电极为锌板电极为锌板De极发生氧化反应极发生氧化反应BD 练练 习习4下图所示装置中，下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通都是惰性电极，通电一段时间后，电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正极附近溶液呈红色。下列说法正确的是确的是 ( )AX是正极，是正极，Y是负极是负极 BX是负极，是负极，Y是正极是正极CCuSO4溶液的溶液的PH值逐渐减小值逐渐减小DCuSO4溶液的溶液的PH值不变值不变a X Y bPtCuCuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液AC 练习练习5 5：（：（2007 2007 上海）某学生设计了一个上海）某学生设计了一个“黑笔黑笔写红字写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是据此，下列叙述正确的是 ( ( ) )A.A.铅笔端作阳极，发生还原反应铅笔端作阳极，发生还原反应B.B.铂片端作阴极，发生氧化反应铂片端作阴极，发生氧化反应C.C.铅笔端有少量的氯气产生铅笔端有少量的氯气产生D.aD.a点是负极，点是负极，b b点是正极点是正极D练练习习6.6.右右图图中中x x、y y分分别别是是直直流流电电源源的的两两极极, ,通通电电后后发发现现a a极极板板质质量量增增加加,b,b极极板板处处有有无无色色无无臭臭气气体体放放出出, ,符符合合这这一一情情况的况的 ( )( )A 分析电解反应的一般思路：分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子明确溶液中存在哪些离子根据阴阳离子放电顺序及阳极氧化、阴根据阴阳离子放电顺序及阳极氧化、阴极还原分析得出产物极还原分析得出产物阴阳两极附近有哪些离子阴阳两极附近有哪些离子小结小结3想一想？想一想？ 如果要在某铁制品表面镀上一层银，如果要在某铁制品表面镀上一层银，请你选择合适的电极材料和电镀液，并写出电极请你选择合适的电极材料和电镀液，并写出电极反应方程式。反应方程式。 阴极阴极某铁制品某铁制品 阳极阳极金属银金属银 电镀液电镀液含有硝酸银的溶液含有硝酸银的溶液阳极：阳极：Ag Ag+ +e- 阴极：阴极：Ag+e Ag溶液中离子浓度不变溶液中离子浓度不变（一）电镀（一）电镀1 1、定义：、定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一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。薄层其它金属或是合金的过程。2 2、目的：、目的：4、电镀的特点：、电镀的特点：3 3、电镀材料的选择：、电镀材料的选择：阴极阴极镀件镀件电镀液电镀液含有镀层金属离子的溶液含有镀层金属离子的溶液阳极阳极镀层金属镀层金属 使金属增强抗腐蚀的使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。能力，增加美观和表面硬度。1 1）阳极本身参加电极反应阳极本身参加电极反应2 2）电解质溶液的浓度保持不变电解质溶液的浓度保持不变二、电解池原理的应用二、电解池原理的应用 电镀铜电镀铜阳极：阳极：铜片铜片阴极：阴极：待镀铁制品待镀铁制品Cu Cu2+ + 2e Cu2+ 2e CuCuSO4溶液的浓度保持不变。溶液的浓度保持不变。实验结果：实验结果：在铁制品上镀上了一层铜在铁制品上镀上了一层铜利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程叫其它金属或合金的过程叫电镀电镀。电镀电镀电镀的目的：电镀的目的：（1）增强防锈抗腐能力；）增强防锈抗腐能力； (2)增加美观和表面硬度。增加美观和表面硬度。阳极阳极镀层金属镀层金属:M- ne- =Mn 阴极阴极镀件镀件: Mn +ne-M电解液电解液:含镀层金属阳离子的盐溶液含镀层金属阳离子的盐溶液电镀槽电镀槽特特点点（1）阳极本身溶解；）阳极本身溶解；（2）电解液浓度保持不变。）电解液浓度保持不变。电镀电镀: :镀层金属做阳极镀层金属做阳极, ,镀件金属做阴极镀件金属做阴极 镀层金属阳离子做电解液镀层金属阳离子做电解液 阳极到阴极阳极到阴极, ,质量要守恒质量要守恒电解或电镀电解或电镀: :阳极溶解进入溶液阳极溶解进入溶液 阴极沉淀或冒气体阴极沉淀或冒气体小结小结(二二)铜的电解精炼铜的电解精炼粗铜粗铜纯铜纯铜 CuSO4溶液溶液阳极：阳极： 粗铜粗铜阴极：阴极：纯铜薄片纯铜薄片电解质溶液：电解质溶液：CuSO4溶液溶液Cu= Cu2+2e 比铜活泼的杂比铜活泼的杂质也会同时失质也会同时失去电子而溶解：去电子而溶解：Zn= Zn2+ + 2eFe= Fe2+ + 2e Ni= Ni2+ + 2e 比铜不活泼的杂质（比铜不活泼的杂质（Au、Ag）不会溶解而从阳极不会溶解而从阳极上脱落下来而形成上脱落下来而形成阳极泥阳极泥。Cu2+ 2e= Cu提炼金、银等贵重金属。提炼金、银等贵重金属。CuCu的电解精练的电解精练: : 粗铜做阳极粗铜做阳极, ,精铜做阴极精铜做阴极 Cu Cu2 2+ +做电解液做电解液, , 阳极到阴极阳极到阴极, ,粗铜变精铜粗铜变精铜小结小结(三)氯碱工业思考思考:（1）电解池的两极各产生什么现象）电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液，会若在两极附近均滴加酚酞试液，会有什么现象有什么现象?（2）怎样初步检验两极产物的生成）怎样初步检验两极产物的生成?（3）分析产生这种现象的原因。）分析产生这种现象的原因。 在在U型管里装入饱和食盐水，型管里装入饱和食盐水，用一根碳棒作阳极，一根用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。接通直流电铁棒作阴极。接通直流电源源实验装置实验装置填空（1 1）在在NaClNaCl溶液中溶液中,NaCl,NaCl电离出电离出 ，H H2 2O O电离出电离出 。通电后，在电场的作用下，。通电后，在电场的作用下， 向阴极向阴极移动，移动， 向阳极移动。在阳极，由于向阳极移动。在阳极，由于_ _容易失容易失去电子，被氧化生成去电子，被氧化生成 。阳极方程式：。阳极方程式： ; ; （2 2）在阴极，由于）在阴极，由于 容易得到电子被还原生容易得到电子被还原生成成 使使H H2 2O O 电离向右移动，因此阴极电离向右移动，因此阴极 浓度增大浓度增大PHPH 。 阴极方程式：阴极方程式： 。Na+、Cl-H+、OH- Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大增大Na+、H+ 2Cl- - 2e- Cl22H+ + 2e- H2总化学方程式：总化学方程式： ; ;总离子方程式总离子方程式: .(3)(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为： _ ，两极极板上，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？都有气体产生，如何检验气体的种类？ 阴极附近的溶液无色变为阴极附近的溶液无色变为红色红色阳极阳极:把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极 附近附近,产生气体可以使湿润产生气体可以使湿润KI淀粉试淀粉试 纸变蓝色纸变蓝色.电解食盐水电解食盐水现象：现象：阳极：有气泡产生，使湿润的阳极：有气泡产生，使湿润的淀粉淀粉KI溶液变蓝溶液变蓝阴极：有气泡产生，滴加酚酞阴极：有气泡产生，滴加酚酞溶液变红溶液变红阳极：阳极：2Cl-2e- =Cl2阴极：阴极：2H+2e- =H2总式：总式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2(条件条件:通电通电)实验装置实验装置工业上利用这一反应，制取烧碱、氯气和氢气。工业上利用这一反应，制取烧碱、氯气和氢气。 电解原理的应用电解原理的应用-氯碱工业氯碱工业想一想：在左面的电解想一想：在左面的电解饱和食盐水的实验中，饱和食盐水的实验中，电解产物之间可能发生电解产物之间可能发生哪些化学反应哪些化学反应 ？通电2NaCl+2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2 (2)避免生成物H2和Cl2混合,因为: .(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式: .Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O混合遇火或遇强光爆炸混合遇火或遇强光爆炸解决解决方法:使用离子交换膜使用离子交换膜(1)(1)生产设备名称：阳离子交换膜电解槽生产设备名称：阳离子交换膜电解槽 阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电 解槽隔成阴极室和阳极室。解槽隔成阴极室和阳极室。 (2)(2)离子交换膜的作用：离子交换膜的作用： a. a. 防止防止Cl2和和H2混合而引起爆炸混合而引起爆炸 b. b. 避免避免Cl2与与NaOH反应生成反应生成NaClO影响影响 NaOH的产量。的产量。提示：提示：第二个问题：精制食盐水第二个问题：精制食盐水 由于粗盐中含有泥沙、由于粗盐中含有泥沙、Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何除去这些杂质呢？换膜，那么如何除去这些杂质呢？3. 所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？合理的顺序逐一除杂吗？2. 用什么试剂除去用什么试剂除去Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO421. 用什么方法除去泥沙？用什么方法除去泥沙？泥沙泥沙、Na+、 Cl-、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42-Na+、 Cl-、 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-NaNa+ +、ClCl- -、MgMg2+2+、CaCa2+2+、 FeFe3+3+ 、引引入入BaBa2+2+ Na+、 Cl-、 Ca2+ 、 Ba2+ 、引入引入OH-Na+、 Cl-、OH- 、引入、引入CO32-Na+、 Cl-沉降沉降除泥沙除泥沙略过量略过量BaCl2 溶液溶液除除SO42-略过量略过量Na2CO3 溶液溶液除除Ca2+、Ba2+ 略过量略过量NaOH 溶液溶液除除Fe3+ 、Mg2+ 过滤，加适量过滤，加适量HCl溶液溶液调节调节PH 除除CO32- 、OH-（四）（四）. .电解法冶炼金属：电解法冶炼金属： 对于活泼的金属单质，如：锂、钠、钙、镁、对于活泼的金属单质，如：锂、钠、钙、镁、铝等等，由于难有还原剂从它们的化合物中还原铝等等，由于难有还原剂从它们的化合物中还原出来出来, ,采用电解法几乎是得到它们的唯一方法。采用电解法几乎是得到它们的唯一方法。 电解电解2Al2Al2 2O O3 3 ( (熔融熔融) ) = 4Al+3O= 4Al+3O2 2, , 其中，其中，NaNa3 3AlFAlF6 6在电解时作熔剂，以降低在电解时作熔剂，以降低AlAl2 2O O3 3的熔化所需要的温度的熔化所需要的温度 电解电解 电解电解 MgClMgCl2 2 ( (熔融熔融)=Mg+Cl)=Mg+Cl2 2 NaCl(NaCl(熔融熔融)=2Na+Cl)=2Na+Cl2 2 Na3AlF6（天津高考（天津高考12 ）金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是下列叙述正确的是 （已知：氧化性（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+）A阳极发生还原反应，其电极反应式阳极发生还原反应，其电极反应式 Ni2+ + 2e = NiB电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加 相等相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2 和和 Zn2+D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和和PtD练习练习7、用两只惰性电极插入、用两只惰性电极插入100mLCuSO4溶液溶液中，通电电解。当溶液的中，通电电解。当溶液的pH值由值由60下降到下降到20 (电解过程中溶液体积变化忽略不计电解过程中溶液体积变化忽略不计)，阴极，阴极析出铜的质量析出铜的质量 (mg) （ ）16 32 64 128练习练习8、用惰性电极电解、用惰性电极电解M(NO3)的水溶液，当的水溶液，当阴极上增重阴极上增重ag时，在阳极上同时产生时，在阳极上同时产生b L氧气氧气(标准状况标准状况)，从而可知，从而可知M的相对原子质量是的相对原子质量是 A. B. C. D. （三）有关电解的计算（三）有关电解的计算电子守恒规律应用电子守恒规律应用练习练习9、1LK2SO4、CuSO4的混合溶液中，的混合溶液中，c（SO42-）=2molL1，用石墨作电极电解此溶液，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到（标准状况下）当通电一段时间后，两极均收集到（标准状况下）22.4L气体，则原溶液中气体，则原溶液中c（K）为）为 A0.5molL1 B1molL1 C. 1.5molL1 D2molL1D练习练习10.10.用两支惰性电极插入用两支惰性电极插入50mLAgNO50mLAgNO3 3溶液溶液中，通电电解。当电解液的中，通电电解。当电解液的PHPH值值从从6.06.0变为变为3.03.0时时( (设电解时阴极没有氢气析出，且电解设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略液在电解前后体积变化可以忽略) )，电极上，电极上析出银的质量大约是：析出银的质量大约是：A A、27mg B27mg B、5.4mg C5.4mg C、108mg D108mg D、216mg216mgB