高中化学选修4第四章第三节电解池解析ppt课件.ppt

经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用第四章第四章 电化学基础电化学基础第三节第三节 电解池电解池人教版选修人教版选修4 4 化学反应原理化学反应原理复习回顾复习回顾原电池：化学能转变为电能的。原电池：化学能转变为电能的。想一想想一想：构构成原电池的成原电池的条件条件是是什么什么?ZnZnCuCuCuClCuCl2 2溶液溶液e ee e两两个活性个活性不不同同的电极的电极电解质溶液电解质溶液(一般与活一般与活泼泼性性强强的电极能发生氧化还的电极能发生氧化还原反应原反应)形形成成闭闭合合路路 (4)(4)自发的氧化还原反应自发的氧化还原反应复习回顾复习回顾原电池：化学能转变为电能的。原电池：化学能转变为电能的。问问一一问问：原电池的：原电池的电极如电极如何判断何判断?ZnZnCuCuCuClCuCl2 2溶液溶液e ee e联联想想*质质疑疑 G G ZnZnCuCu C CC CCuClCuCl2 2溶液溶液极：极：极极：电池电池总总反应反应：CuClCuCl2 2溶液溶液如如果把果把两两根石墨棒作根石墨棒作电极电极插插入入CuClCuCl2 2溶液中，溶液中，接接电，电，这还是原电池这还是原电池吗吗？复习回顾复习回顾写一写写一写：原电池的：原电池的电极反应电极反应?Zn2eZn2e-=Zn=Zn2+2+CuCu2+2+2e2e-=Cu=CuZn+CuZn+Cu2+2+=Zn=Zn2+2+Cu+CuCuClCuCl2 2溶液在电的溶液在电的作用作用发生发生化化学学变化，解生成变化，解生成CuCu和和ClCl2 2一、电解原理一、电解原理（以电解氯化铜为例）（以电解氯化铜为例）验验4-24-2：用惰性用惰性(石墨石墨)电极电解电极电解氯氯化溶化溶液液阴极阴极阳极阳极氯氯气气CuClCuCl2 2溶液溶液有有气泡气泡，气气体有体有刺刺激性气味激性气味，能，能使使 湿湿润润的的KI-KI-淀淀 粉粉试纸试纸变变蓝蓝碳棒碳棒上有上有一一层红层红色色的的物物质析出质析出现现象象：阴极：阴极：阳极：阳极：ClCl2 2结论结论：实验视频电解化溶液电解化溶液析：析：动画示意一一、电解原、电解原理理1 1、电解：、电解：使使电通电解质溶液而在阴、电通电解质溶液而在阴、阳两极阳两极引起引起氧化还原反应的。氧化还原反应的。2 2、电解池（、电解池（电解电解槽槽）：）：把把电能电能转转化为化化为化学学能的能的：电是电是而不是交。而不是交。熔融态熔融态的电解质能电解。的电解质能电解。1 1电解池的两极是的？电解池的两极是的？、两、两个个电极电极及及电极反应电极反应阴极阴极：与与电电极极相相连连电子电子还原还原反应反应阳极阳极：与与电电极极相相连连电子出电子出氧化氧化反应反应、两、两个个电极的电极的及及电极反应电极反应e ee eC CC CCuClCuCl2 2溶液溶液阴极阴极阳极阳极、两、两个个电极的电极的类类型型：惰性电极惰性电极(铂、金、石墨铂、金、石墨)：仅仅导电，不参与反应仅仅导电，不参与反应活性电极活性电极(除铂、金外的金属除铂、金外的金属)：既可以导电、又可以参与电极反应既可以导电、又可以参与电极反应惰性电极与活性电极惰性电极与活性电极2 2形成电解池的是么？形成电解池的是么？CuCuC Cu uCuClCuCl2 2溶液溶液阴极阴极阳极阳极C CC CCuClCuCl2 2溶液溶液阴极阴极阳极阳极4 4、形形成电解池的成电解池的条件条件e ee eC CC CCuClCuCl2 2溶液溶液与与电电相相连连的两的两个个电极电极电解质溶液熔化的电解质溶液熔化的电解质电解质形形成成闭闭合合路路阴极阴极阳极阳极3 3在电解中，电子、离子在电解中，电子、离子是如何形成的？是如何形成的？电电子子的的流流向向:电电子子从从外外加加电电源源的的负负极极流流出出，流流到到电电解解池池的的阴阴极极，再再从从阳阳极极流流回回电电源源正正极极。（注注意意：电电子子只只在在外外电电路路定定向向移移动动，不不能从溶液中移动）能从溶液中移动）离子定向移动的方向离子定向移动的方向:阳离子阳离子向向阴极阴极移动移动,阴离子阴离子向向阳极阳极移动。移动。4 4电解质溶液导电的质是么？电解质溶液导电的质是么？e ee eC CC CCuClCuCl2 2溶液溶液阴极阴极阳极阳极5 5、电解质溶液导电的、电解质溶液导电的质质 电解质溶液（熔融态电解质）通电电解质溶液（熔融态电解质）通电时，时，电子电子从电的从电的极极导入电解池的导入电解池的阴极阴极，电解质的，电解质的阳离子阳离子移向移向阴极阴极电子发生电子发生还原反应还原反应电解质的电解质的阴离子阴离子移向移向阳极阳极去电去电子（有的是成子（有的是成阳极的原子阳极的原子去电子）去电子）发生发生氧化反应氧化反应，电子电子从电解池的从电解池的阳极出阳极出，导导电的极电的极。这，电。这，电电解质溶液（熔融态电解质）阴、阳电解质溶液（熔融态电解质）阴、阳离子的向移而通溶液（熔融态电解离子的向移而通溶液（熔融态电解质），以电解质溶液（熔融态电解质）质），以电解质溶液（熔融态电解质）的的导电导电，是电解质溶液（熔融态电，是电解质溶液（熔融态电解质）的解质）的电解。电解。5 5如何电极反应方方？如何电极反应方方？通式：通式：阴极：阴极：氧化氧化剂剂nene-=还还原原产产物物阳极：阳极：还还原原剂剂nene-=氧化氧化产产物物总电总电解反解反应应式：阴阳极反式：阴阳极反应应式相加所得的式相加所得的式子（式子（考考虑电虑电子守恒子守恒）、电电极反极反应应式的式的书书写：写：（以（以电电解解CuClCuCl2 2 为为例）例）e ee eC CC CCuClCuCl2 2溶液溶液阴极阴极阳极阳极阳离子移向阴极放电，阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电阴离子移向阳极放电阴极阴极：CuCu2+2+2e+2e-CuCu还原反应还原反应阳极阳极：2Cl2Cl-2e-2e-ClCl2 2 氧化反氧化反应应总反应式：总反应式：CuClCuCl2 2Cu+ClCu+Cl2 2 电解电解加加CuClCuCl2 2变小变小6 6电解后化的如何变化？电解后化的如何变化？7 7电解质溶液原，么？电解质溶液原，么？8 8么放电？么放电？阴离子去电子而阳离子电阴离子去电子而阳离子电子的放电。子的放电。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电极反电极反为么不是为么不是氧气呢？氧气呢？为么不为么不生氢气呢？生氢气呢？说明：得失电子的能力不同说明：得失电子的能力不同失电子能力：失电子能力：Cl-OH-得电子能力：得电子能力：Cu2+H+放电能力放电次序【思考思考9 9】经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用与阳离子的氧化性的有与阳离子的氧化性的有1010阴阳离子的放电是么？阴阳离子的放电是么？阴离子阴离子放放电：电：与阴离子的还原性的有与阴离子的还原性的有阳离子阳离子放放电：电：、离子放电：、离子放电：AgAg+FeFe3+3+CuCu2+2+H H+PbPb2+2+SnSn2+2+FeFe2+2+ZnZn2 2+(H(H+)Al Al3+3+MgMg2+2+NaNa+CaCa2+2+KK+是惰性电极还是性是惰性电极还是性电极不与电极反应，发生反应的是电极不与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电是：是：阴极阴极:：当当离子离子浓浓度相差度相差较较大大时，时，放放电电顺顺序要序要发生变化，发生变化，相同相同时时按按H H+,不不同同时时按按（H H+）经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用、离子放电：、离子放电：性材料电极时：性材料电极时：在阳极电在阳极电子氧化成阳离子入溶液，阴离子不子氧化成阳离子入溶液，阴离子不在电极上放电。在电极上放电。用惰性电极用惰性电极(P(P、AuAu、等、等)时：时：溶液中阴离子的放电是：溶液中阴离子的放电是：S S 2-2-SOSO3 32-2-II-BrBr-ClCl-OHOH-NONO3 3 SOSO4 42-2-(等含等含氧氧酸根酸根离子）离子）FF-阳极：阳极：1111电解化溶液时，溶液中电解化溶液时，溶液中CuCu2 2ClCl放电本后，电解是否放电本后，电解是否呢？呢？溶液中溶液中CuCu2+2+ClCl放电后，原溶液变放电后，原溶液变为水，时，在水中在为水，时，在水中在H H+OHOH，HH+在阴极放电，在阴极放电，OHOH在阳极放电，上是电在阳极放电，上是电解水的，以：解水的，以：阴极：阴极：4H4H+4e+4e=2H=2H2 2 阳极：阳极：4OH4OH4e4e=2H=2H2 2O+OO+O2 2 反应：反应：2H2H2 2O=2HO=2H2 2+O+O2 2 1212在电解化溶液的中，在电解化溶液的中，电解质换成化，结如何呢？出电电解质换成化，结如何呢？出电极反应。极反应。电解电解（1 1）溶液中含阳离子：）溶液中含阳离子：H H+、NaNa+，放电：放电：H H+NaNa+阴阴极：极：2H2H+2e+2e=H=H2 2（2 2）溶液中含阴离子：）溶液中含阴离子：OHOH、ClCl，放电：放电：ClClOHOH阳阳极：极：2Cl2Cl 2e2e=Cl=Cl2 2 1313化溶液换成熔融的化，化溶液换成熔融的化，结如何呢？出电极反应。结如何呢？出电极反应。反应：反应：2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2 电解电解熔融的化中有熔融的化中有NaNa+ClCl，NaNa+在阴在阴极放电生成，极放电生成，ClCl在阳极放电生成在阳极放电生成气。气。阴阴 极极：2Na2Na+2e+2e-=2Na2Na （氧化反应）（氧化反应）阳极阳极：2Cl2Cl-2e-2e-=ClCl2 2（还原反应）（还原反应）总式：总式：2NaCl2Na+ClNaCl2Na+Cl2 2 电解电解阴阴极极阳阳极极氯氯气气钠钠熔融熔融NaClNaCl 1414析电解反应（用惰性电极时）析电解反应（用惰性电极时）的是么？的是么？小结小结1 1：析电解反应析电解反应(用惰性电极时用惰性电极时)的：的：明明溶液中溶液中存存在在哪些哪些离子离子根据根据阳极氧化、阴极还原以阳极氧化、阴极还原以及及氧化氧化性性、还原还原性性强强弱判断弱判断反应的离子反应的离子先先后，后，最最后析出后析出产产物物阴阳两极阴阳两极附近附近有有哪些哪些离子离子1515电解与电离有些呢？电解与电离有些呢？阴阳离子向移，阴阳离子向移，在两极上电子成在两极上电子成为原子子。如：为原子子。如：CuClCuCl2 2Cu+ClCu+Cl2 2通电通电电电解解质质溶溶于于水水融化态融化态 电电解解质质电电离离后后，通电通电电解质电离成为自电解质电离成为自由移的离子：由移的离子：CuClCuCl2 2CuCu2+2+2Cl+2Cl-生自由移生自由移的离子的离子 发生氧化还原反应发生氧化还原反应生成质生成质 电解在电离的上电解在电离的上 1616电解池与原电池有些呢？电解池与原电池有些呢？小结小结2 2：电解与电离：电解与电离：电能电能转转化为化化为化学学能能阳极（阳极（接接电极）电极）阴极（阴极（接接电极）电极）阴离子向阳极阴离子向阳极迁迁移移阳离子向阴极阳离子向阴极迁迁移移化化学学能能转转化为电能化为电能极极极极阴离子向极阴离子向极迁迁移移阳离子向极阳离子向极迁迁移移都都是氧化还原反应是氧化还原反应小结小结3 3：原电池与电解池的原电池与电解池的:不自发不自发自发自发小结小结4 4：电解规律电解规律阴极阴极阳阳极极氯氯气气例例电极反应电极反应 浓浓度度PHPH值值复复原原CuClCuCl2 2 阳极：阳极：2Cl2Cl-2e-2e-=Cl=Cl2 2 阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e-=2Cu=2Cu减减小小增增大大CuClCuCl2 2CuClCuCl2 2溶液溶液CuClCuCl2 2Cu+ClCu+Cl2 2 电解经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用阳极阳极阴极阴极氧氧气气氢氢气气NaNa2 2SOSO4 4溶液溶液阳极阳极:4OH4OH-4e4e-=2H=2H2 2O+OO+O2 2 阴极阴极:4H:4H+4e+4e-=2H2H2 2 2H2H2 2O2HO2H2 2 +O+O2 2 电解变大变大不不变变加加H H2 2O O阳极阳极阴极阴极氯氯气气氢氢气气阳极阳极:2Cl2Cl-2e2e-=Cl=Cl2 2 阴极阴极:2HH+2e+2e-=H=H2 2 2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O2NaOH+HO2NaOH+H2 2 +Cl+Cl2 2 电解减小减小增增大大 加加HClHClNaClNaCl溶液溶液阳极阳极阴极阴极氧氧气气阳极阳极:4OH4OH-4e4e-=2H=2H2 2O+OO+O2 2 阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e-=CuCu减小减小减小减小 加加CuOCuOCuSOCuSO4 4溶液溶液2CuSOCuSO4 4+2H2H2 2O2O2Cu+Cu+O O2 2+2H+2H2 2SOSO4 4电解电解规律（惰性电极）小结电解规律（惰性电极）小结 阳极：阳极：S S2-2-II-BrBr-ClCl-OHOH-含氧酸根含氧酸根 F F-与与区：区：电解本身型电解本身型 如如CuClCuCl2 2 、HClHCl与与区：区：放氢生碱型放氢生碱型 如如NaClNaCl与与区：区：放氧生酸型放氧生酸型 如如CuSOCuSO4 4、AgNOAgNO3 3与与区：区：电解水型电解水型 如如NaNa2 2SOSO4 4、H H2 2SOSO4 4 、NaOHNaOH阴极：阴极：AgAg+FeFe3+3+CuCu2+2+HH+FeFe2+2+ZnZn2+2+（H+H+）AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+电解质溶液用惰性电极电解的示例电解质溶液用惰性电极电解的示例：含氧酸含氧酸H H2 2SOSO4 4强强碱碱NaOHNaOH活活泼泼金属的金属的含氧酸含氧酸盐盐NaNa2 2SOSO4 4无氧酸无氧酸HClHCl阴极阴极:4H:4H+4e+4e-=2H=2H2 2 阳极阳极:4OH:4OH-4e4e-=O=O2 2+2H+2H2 2O O减小减小增大增大不不变变H H2 2O O阳极阳极:2Cl:2Cl-2e2e-=Cl=Cl2 2 阴极阴极:2H:2H+2e+2e-=H H2 2 增大增大HClHCl不活不活泼泼金属金属的无氧酸的无氧酸盐盐CuClCuCl2 2阳极阳极:2Cl:2Cl-2e2e-=Cl=Cl2 2 阴极阴极:Cu:Cu2+2+2e+2e-=CuCu增大增大 CuClCuCl2 2活活泼泼金属的金属的无氧酸无氧酸盐盐NaClNaCl阳极阳极:2Cl:2Cl-2e2e-=Cl=Cl2 2 阴极阴极:2H:2H+2e+2e-=H H2 2 增大增大 HClHCl不活不活泼泼金属金属的含氧酸的含氧酸盐盐CuSOCuSO4 4阳极阳极:4OH:4OH-4e4e-=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极阴极:2Cu:2Cu2+2+4e+4e-=2Cu2Cu减小减小CuOCuO放氢生碱放氧生酸经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用巩固练习1 1、电电极极反反应应方方程程式式及及电电解解总总反反应应方方程程式式的的书写书写(惰性电极，溶液惰性电极，溶液)：H H2 2SOSO4 4HClHClNaOHNaOH K K2 2SOSO4 4CuClCuCl2 2CuSOCuSO4 4 NaCl NaClKMnOKMnO4 42 2、用用石石墨墨作作电电极极电电解解CuClCuCl2 2、NaClNaCl的的混混合合溶溶液液时时，阴阴极极析析出出的的物物质质是是_；阳阳极极产产物是物是_。3 3、两两极极都都用用银银片片作作电电极极电电解解AgNOAgNO3 3溶溶液液时时，阳极的产物是阳极的产物是_；阴极的产物是；阴极的产物是_。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用练习4 4、试试写写出出下下列列装装置置中中所所发发生生的的电电极极反反应应方程式。方程式。石墨石墨 石墨石墨 粗铜粗铜 纯铜纯铜 纯铜纯铜 铁铁CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液CuSOCuSO4 4溶液溶液(A)(B)(C)(A)(B)(C)经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用5 5、如如图图所所示示装装置置，指指出出A A、B B池池的的名名称称、电电极极名名称称、电电极极反反应应式式、二二池池pHpH值的变化情况。值的变化情况。（AA）（B B）（C C）（D D）CuSOCuSO4 4AgNOAgNO3 3AgNOAgNO3 3NaHSONaHSO4 4AgAgCuCuCuCuC CPtPtPtPtAgAgFeFe6.6.写写出出列列的电极反应，的电极反应，判断判断A A、B B、C C溶液溶液PHPH值值的变化的变化。7.7.如上示，通电后如上示，通电后A A极上析出极上析出AgAg，的有的是的有的是A.PA.P是电的极是电的极B.FB.F极上发生的反应为：极上发生的反应为：4OH4OH-4e-4e-2H2H2 2O+OO+O2 2C.C.电解时，、池中，除电解时，、池中，除、F F两极两极，电极加反应，电极加反应D.D.通电后，池的通电后，池的PHPH减小，而、两池溶减小，而、两池溶液的液的PHPH不变不变BB经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用8.用用铂铂电电极极电电解解下下表表中中各各组组物物质质的的水水溶溶液液，电电解解一一段段时时间间以以后后，甲甲、乙乙两两池池中中溶溶液液的的pHpH值值均均减减小小，而而在在和和两两极极，电电极极产产物物的物质的量之比为的物质的量之比为1 12 2的是的是 甲 乙 A B C D甲 KOH H2SO4 Na2SO4 CuSO4乙 CuSO4 AgNO3 HCl HNO3 D D经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用9.9.为为示示中中，a a、b b都都是是惰惰性性电电极极，通通电电一一段段时时间间后后，b b极极附附近近溶溶液液呈呈红红色色。列列说说法法的是的是A AX X是极，是极，Y Y是极是极B BX X是极，是极，Y Y是极是极C CCuSOCuSO4 4溶液的溶液的PHPH值值逐逐渐渐减小减小D DCuSOCuSO4 4溶液溶液的的PHPH值值不变不变 a a XYXYb bPtPtCuCuCuSOCuSO4 4溶液溶液NaClNaCl和酚和酚酞酞溶液溶液ACAC经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用、电解原、电解原理理的应的应用用1 1、氯氯碱工碱工业业（电解电解饱饱和食和食盐盐水水以以制造制造烧烧碱碱、氯氯气和气和氢氢气气的的工工业业）食食盐盐水水中中存存在的离子：在的离子：离子离子放放电电顺顺序序：阳离子阳离子 H H+NaNa+阴离子阴离子 ClCl-OHOH-H H+NaNa+ClCl-OHOH-阴极阴极阳极阳极NaNa+、ClCl-、H H+、OHOH-经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用阳极：阳极：2Cl2Cl-2e2e-=Cl=Cl2 2 阴极：阴极：2H2H+2e+2e-=H=H2 2总反应：总反应：2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O O 2NaOH+Cl2NaOH+Cl2 2+H+H2 2电极反应：电极反应：H H+NaNa+ClCl-OHOH-阴极阴极阳极阳极还原反应还原反应氧化反应氧化反应经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用若若电电解解前前向向溶溶液液中中滴滴加加酚酚酞酞，通通电电后后现现象象为为：_ _ ，两两极极极极板板上上都都有气体产生，如何检验气体的种类？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:产生产生刺激刺激气体使湿气体使湿润润KIKI淀粉试纸变蓝色淀粉试纸变蓝色.阴极阴极:产生产生、气体、气体经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用(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:.第一个问题:ClCl2 2 +2+2 NaOHNaOH=NaClNaCl +NaClONaClO +H H2 2O O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电解电解饱饱和食和食盐盐水水解解决决两两个主要个主要问问经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用（1 1）生产设备名称：）生产设备名称：离子交换膜电解槽离子交换膜电解槽阴极：碳钢阴极：碳钢 阳极：钛阳极：钛阳阳离离子子交交换换膜膜：只只允允许许阳阳离离子子通通过过(Cl(Cl、OHOH离离子子和和气气体体不不能能通通过过)，把把电电解解槽槽隔隔成阴极室和阳极室。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、防止氢气和氯气混合；、防止氢气和氯气混合；b b、避避免免氯氯气气和和氢氢氧氧化化钠钠反反应应 ，而而影影响响氢氢氧化钠的产量。氧化钠的产量。氯氯碱工碱工业业:离子交离子交换换膜法制膜法制烧烧碱碱经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用+ClCl2 2ClCl2 2ClCl H H2 2NaNa+H H+OHOH 淡淡盐盐水水NaOHNaOH溶液溶液制制饱饱和和NaClNaCl溶液溶液H H2 2O O（含少量含少量NaOHNaOH）离子交离子交换换膜膜 阳阳 极极钛钛网网阴阴 极极碳碳钢钢网网阳阳极极室室阴阴极极室室经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用提示：提示：第二个问题：第二个问题：精制食盐水精制食盐水由于粗盐中含有泥沙、由于粗盐中含有泥沙、CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe3+3+、SOSO4 422等杂质，会在碱液中形成等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何除去这些杂质呢？除去这些杂质呢？3 3、有有量能除，能设、有有量能除，能设理的除杂？理的除杂？2 2、用么除去、用么除去CaCa2+2+MgMg2+2+FeFe3+3+SOSO4 4221 1、用么方除去泥沙？、用么方除去泥沙？电解电解饱饱和食和食盐盐水水解解决决两两个主要个主要问问经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用泥沙、泥沙、NaNa+、ClCl-、MgMg2+2+、CaCa2+2+、FeFe3+3+、SOSO4 42-2-NaNa+、ClCl-、.Mg.Mg2+2+、CaCa2+2+、FeFe3+3+、SOSO4 42-2-NaNa+、Cl Cl-、MgMg2+2+、Ca Ca2+2+、FeFe3+3+、引入引入BaBa2 2+NaNa+、ClCl-、CaCa2+2+、BaBa2+2+、引入引入OHOH-NaNa+、ClCl-、COCO3 32-2-、OHOH-NaNa+、ClCl-沉降沉降除除泥沙泥沙略略量量BaClBaCl2 2 溶液溶液除除SOSO4 42-2-略略量量NaNa2 2COCO3 3 溶液溶液除除CaCa2+2+.BaBa2+2+略略量量NaOHNaOH 溶溶液液除除FeFe3+3+,MgMg2+2+适量适量HClHCl溶液溶液调节调节PHPH 除除COCO3 32-2-、OHOH-经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用含含氯氯漂白漂白剂剂有有机合机合成、成、造造纸纸玻璃玻璃、肥皂肥皂纺织纺织、印染印染有有机合机合成成氯氯化化物合物合成成农药农药有有机合机合成成HClHCl盐盐酸酸电解电解饱饱和食和食盐盐水水以氯碱工业为基础的化工生产H H2 2NaOHNaOH湿湿氯氯气气湿湿氢氢气气液液碱碱ClCl2 2经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用、电解原、电解原理理的应的应用用2 2、电、电镀镀（在（在某些某些表面表面镀镀上上一薄一薄层层他他合合的的方法方法）阳极：阳极：镀层镀层阴极：阴极：待待镀镀制品制品电电镀镀液：液：含含有有镀层镀层的电解质的电解质质：阳极加反应的电解质：阳极加反应的电解经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电电镀镀原原理理片片待待镀镀件件硫酸硫酸溶液溶液阳极：阳极：镀层镀层（纯纯板板）阴极：阴极：待待镀镀制品制品电电镀镀液：液：含含有有镀层镀层 的电解质（的电解质（硫酸硫酸溶液）溶液）电电经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3 3、粗的电解、粗的电解+纯纯粗粗CuSOCuSO4 4溶液溶液:电解后电解后,CuSO,CuSO4 4溶液的有何变溶液的有何变化？化？阳极：阳极：Zn-2eZn-2e-=Zn=Zn2+2+Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+NiNi-2e-2e-=Ni=Ni2+2+Cu-2eCu-2e-=Cu=Cu2+2+ZnZnFeFeNiNiCuCuAgAgAuAu阴极阴极:CuCu2+2+2e+2e-=Cu=Cu阳极泥阳极泥阳极阳极泥泥:相相对不对不活活泼泼的金属以单质的的金属以单质的形形式式沉沉积积在电解在电解槽底槽底,形形成阳极成阳极泥泥经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电解精炼铜电解精炼铜经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电解原电解原理理：粗的溶解粗的溶解与与纯纯的生成：的生成：阳极（粗）：阳极（粗）：CuCu 2e2e-=CuCu2+2+阴极（阴极（纯纯）：）：CuCu2+2+2e2e-=CuCu比比活活泼泼的：的：ZnZn、FeFe、NiNi只只溶解，溶解，不析出不析出比比不不活活泼泼的：的：AuAu、PtPt不溶解，不溶解，而以质而以质沉沉积积形形成阳极成阳极泥泥电解质溶液中电解质溶液中CuSOCuSO4 4的的浓浓度基度基本不变本不变（略略小）。小）。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用制取制取钠钠电解熔融态的电解熔融态的氯氯化化钠钠。阳极：阳极：2Cl2Cl-2e2e-=Cl=Cl2 2 阴极：阴极：2Na2Na+2e+2e-=2Na=2Na总反应：总反应：2NaCl(2NaCl(熔融熔融)2Na+Cl2Na+Cl2 2 二、电解原理的应用4 4、电、电由由于于电电解解是是最最强强有有力力的的氧氧化化还还原原手手段段，所所以以电电解解法法是是冶冶炼炼金金属属的的一一种种重重要要的的方方法法。对对于于冶冶炼炼像像NaNa、CaCa、MgMg、AlAl这这样样活活泼泼的的金金属，属，电解法电解法几乎是唯一可行的工业方法。几乎是唯一可行的工业方法。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电电解解熔熔融融氯氯化化钠钠制制钠钠经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4 4、电（、电（使用使用电解电解法法像像钠钠、镁镁、铝铝等活等活泼泼的的方法方法）制取制取铝铝电解熔融态的电解熔融态的氧氧化化铝铝。阳极：阳极：6O6O2 2-12e12e-=3O=3O2 2 阴极：阴极：4Al4Al3 3+12e+12e-=4Al=4Al总反应：总反应：2Al2Al2 2O O3 3(熔融熔融)4Al+3O4Al+3O2 2 冰晶石助助熔熔剂剂：冰冰石石（NaNa3 3AlFAlF6 6 六氟合六氟合铝铝酸酸钠钠）阳极阳极材料材料(碳碳)和和熔融氧化熔融氧化铝铝需要需要期期补补充充思考思考:工工业业上为上为什么用什么用电解熔融电解熔融氧氧化化铝铝的的方方法法铝铝而不而不用用AlAlClCl3 3?AlClAlCl3 3为子体，在融融态不电离，为子体，在融融态不电离，不导电，不能电解不导电，不能电解。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用冶炼铝设备图阳极阳极C C电解质电解质烟罩烟罩熔融熔融态铝态铝钢壳钢壳钢导电棒钢导电棒阴极阴极C C耐火耐火材料材料经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用电解池、电解池、电池的电解池、电解池、电池的将将电电能能转变转变成成化学能的装置。化学能的装置。应应用用电电解原理在某解原理在某些金属表面些金属表面镀镀上一上一层层其它金属的装置其它金属的装置。两两电电极接直流极接直流电电源源;电电极插人极插人电电解解质质溶液溶液;形形成成闭闭合回路合回路镀层镀层金属接金属接电电源正极待源正极待镀镀金属金属接接电电源源负负极极电电镀镀液液须须含有含有镀层镀层金属的离子金属的离子阳极：阳极：电电源正源正极相极相连连阴极：阴极：电电源源负负极相极相连连阳极：阳极：镀层镀层金属；金属；阴极：阴极：镀镀件件阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：阴极：还还原反原反应应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应应应用用电电解原理解原理将不将不纯纯的金属的金属提提纯纯的装置的装置。不不纯纯金属接金属接电电源正极源正极纯纯的金属的金属接接电电源源负负极极电电解解质质溶液溶液须须待提待提纯纯金属的离子金属的离子阳极：不阳极：不纯纯金属；金属；阴极：阴极：纯纯金属金属阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用 例例1 1：铂铂电电极极电电解解1LCu(NO1LCu(NO3 3)2 2和和KNOKNO3 3混混合合溶溶液液,通通电电一一段段时时间间,两两极极均均产产生生11.2L(11.2L(标标况况)气气体体.求求电电解解后后溶溶液液的的pH,pH,并并确确定定析析出出铜铜的物质的量的物质的量.解析：阳极解析：阳极 4OH4OH-4e-4e-=2H2H2 2O+OO+O2 2 阴极阴极 CuCu2+2+2e+2e-=CuCu 2H2H+2e+2e-=H H2 2 阳极阳极转转移电子的移电子的物物质的质的量量为为:0.540.54=2mol,2mol,消耗消耗OHOH-2mol,2mol,即即产产生生H H+2mol.2mol.阴极生成阴极生成0.5molH0.5molH2 2,消耗消耗H H+1mol;1mol;以溶液中以溶液中C C(H(H+)=1mol/L1mol/L pHpH=0 0 生成生成H H2 2转转移的电子移的电子:0.5:0.5 22=1mol,1mol,故故还有还有1mole1mole-用于用于还原还原CuCu2+2+,可可析出为析出为0.5mol.0.5mol.、电解、电解计计算算电子电子守恒法守恒法经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用O O2 22Cu2Cu4Ag4Ag4H4H2H2H2 22Cl2Cl2 24OH4OH计计算算系系：例例2 2：用石墨用石墨电极电解电极电解100mLH100mLH2 2SOSO4 4与与CuSOCuSO4 4的的混合混合液，通电液，通电一段一段时时间间后，两极后，两极收集到收集到2.24L2.24L（况况）气气体，体，则则原原混合混合液中液中CuCu2+2+的的物物质的质的量量浓浓度度为（为（）A.1mol/LB.2mol/LC.3mol/LD.4mol/LA.1mol/LB.2mol/LC.3mol/LD.4mol/LA A阳极阳极O O2 2为为0.1mol0.1mol，电子为，电子为0.4mol0.4mol则则H H2 2为为0.1mol0.1mol，以，以CuCu为为0.1mol0.1mol，浓浓度度为为A A经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例例3 3：某硝酸某硝酸盐盐体化体化学学为为M(NOM(NO3 3)x x n nH H2 2O O，相相子质子质量量为为242242，将将1.21g1.21g体溶体溶于水于水配配成成100mL100mL溶液，溶液，用惰性用惰性电极电解。电极电解。当当有有0.01mol0.01mol电子电子转转移时，溶液中离子移时，溶液中离子全部全部析析出，时阴极出，时阴极增重增重0.32g0.32g。求求：MM的的相相原子质原子质量及量及 x x、n n 值值电解溶液的电解溶液的pHpH（溶液体（溶液体积积仍仍为为100mL100mL）。）。MMx x+x xe e-=M=M0.005mol0.01mol0.32g0.005mol0.01mol0.32g以：以：x x=2=2M=64M=64n n=3=3产产生生H H+为为0.01mol0.01mol，pH=1pH=1经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用练习：练习：1.1.用两支惰性电极插入用两支惰性电极插入50mLAgNO50mLAgNO3 3溶液中，通电电解。当电解液的溶液中，通电电解。当电解液的PHPH值从值从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电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电，电极上析出银的质量大约是：极上析出银的质量大约是：AA、2.7mgB2.7mgB、5.4m