讲义13 电解的应用-2021年高考化学二轮专题精品讲义【电化学专题】

3.0 envi 2025-02-05 43 4 304.15KB 4 页 3知币

侵权投诉

讲义 13 电解的应用

1、氯碱工业：电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气

(1)电极反应

阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑ (氧化反应)

阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑ (还原反应)

(2)总反应方程式：2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 离子反应方程式：2Cl－＋2H2O=====2OH－＋H2↑＋Cl2↑

(3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气

2、电镀：

(1)含义：应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法，叫做电镀，是一种特殊的电解

(2)原理：电镀时，通常把待镀金属(镀件)作阴极，把镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。在直流电的作用下，

阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，在阴极获得电子被还原成金属，在镀件表面覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层。

(3)电镀时，电解质溶液的浓度保持不变；阳极减少的质量和阴极增加的质量相等；阳极失电子总数和阴极得电子总数相等

(4)实例：在铁上镀铜(如下图)，电解液为可溶性铜盐溶液，如 CuSO4溶液

阳极(纯铜)：Cu－2e—Cu2+

阴极(镀件)：Cu2+＋2e—Cu

3、铜的电解精炼

(1)原理：电解精炼粗铜时，通常把纯铜作阴极，把粗通板 (含Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等)作阳极，用 CuSO4溶液作电解质溶液，当

通

以直流电时，作为阳极的粗铜逐渐溶解，在阴极上析出纯铜，这样可得符合电气工业要求的纯度达 99.95%～99.98%的铜

(2)电极反应：阳极(粗铜)：Zn－2e—Zn2+，Fe－2e—Fe2+，Ni－2e—Ni2+，Cu－2e—Cu2+

阴极(精铜)：Cu2+＋2e—Cu

(3)如何实现除杂？在精炼池的阳极，含杂质的铜不断溶解，比铜更活泼的 Zn、Fe、Ni 等也会失去电子，但 Ag、Au 等金属杂质由

于失去电子能力较弱，难以在阳极溶解，所以它们会以单质的形式沉积在精炼池底，形成“阳极泥”。“阳极泥”经分离后可以

得到

Ag、Au 等贵重金属。在阴极，由于溶液中的 Zn2+、Fe2+、Ni2+、H+等离子得到电子的能力均比 Cu2+弱，且物质的量浓度均比 Cu2+

小，所以只有 Cu2+在阴极获得电子而析出 Cu，这样，在阴极就得到了纯铜。长时间电解后，电解质溶液的 Cu2+浓度中有所减小，

且引入了 Zn2+、Fe2+、Ni2+等杂质，需定时除去杂质

(4)铜的电解精炼时，电解质溶液的 Cu2+浓度中有所减小；阳极减少的质量和阴极增加的质量不相等；阳极失电子总数和阴极得电

子总数相等

CuSO4

4、电冶金：利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属 Na、Ca、Mg、Al 等

(1)冶炼钠：2NaCl=====2Na＋Cl2↑ (2)冶炼镁：MgCl2=====Mg＋Cl2↑ (3)冶炼铝：2Al2O3=====4Al＋3O2↑

阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阳极：6O2－－12e－===3O2↑

阴极：2Na＋＋2e－===2Na 阴极：Mg2＋＋2e－===Mg 阴极：4Al3＋＋12e－===4Al

注：①电解熔融 MgCl2冶炼镁，而不能电解熔融 MgO 冶炼镁，因 MgO 的熔点很高

② 电解熔融 Al2O3冶炼铝，而不能电解 AlCl3冶炼铝，因 AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电

【课后作业】

1、氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐

水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。

(1)A 为________极，X、Y分别是________、________

(2)离子交换膜的作用：_____________________________

(3)a、b、c、d加入或取出的物质分别是________、________、________、________

2、(1)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极________(填图中的字母)；在电极 d上发生的电极反

应式为______________；若粗铜中还含有 Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为____________________

(2)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________

a．电能全部转化为化学能 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应

c．溶液中 Cu2＋向阳极移动 d．利用阳极泥可回收 Ag、Pt、Au 等金属

3、使用氯化钠作原料可以得到多种产品。

(1)实验室用惰性电极电解 100mL0.1mol·L－1NaCl 溶液，若阴阳两极均得到 112mL 气体(标准状况)，则所得溶液的物质的量浓度是

______________(忽略反应前后溶液体积的变化)

(2)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使 Cl2被完全吸收，制得有较强

杀

菌能力的消毒液，设计了如图的装置。对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是________

A．a为正极，b为负极；NaClO 和NaCl B．a为负极，b为正极；NaClO 和NaCl

C．a为阳极，b为阴极；HClO 和NaCl D．a为阴极，b为阳极；HClO 和NaCl

(3)实验室中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。某同学利用上图装置，只更换一个电极，通过电解法制

取

较纯净的Fe(OH)2沉淀，且较长时间不变色。该同学换上的电解材料是__________(用元素符号表示)，总的反应式是___________。

4、利用如图所示装置模拟电解原理在工业生产上的应用。下列说法正确的是(　　)

A．氯碱工业中，X电极上反应式是 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ B．电解精炼铜时，Z溶液中的 Cu2＋浓度不变

C．在铁片上镀铜时，X是纯铜 D．制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁

5、金属镍有广泛的用途，粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt 等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化

性Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋)(　　)

A．阳极发生还原反应，其电极反应式为 Ni2＋＋2e－===Ni

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

3 知币 4人已下载

立即下载

讲义13 电解的应用-2021年高考化学二轮专题精品讲义【电化学专题】.doc

共4页,预览2页

还剩页未读，继续阅读

讲义13 电解的应用-2021年高考化学二轮专题精品讲义【电化学专题】

相关推荐

开通VIP享超值会员特权

作者详情

相关内容

推荐作者

热门标签

举报选择: