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第三节电解池(第2课时)
了解电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜以及电冶金等电解原理的应用。
家用的螺丝刀、扳手、水龙头等铁制品表面有一层亮度高且耐磨、耐腐蚀的金属,你知道这层金属是怎样附着在铁的表面上的吗?你能办到吗?
提示:采用电镀的方法,即应用电解原理在金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。
1.电解饱和食盐水以制取烧碱、氯气和氢气.
通电前溶液中含有的离子:____________________。
通电时____________移向阴极,__________放电,________移向阳极,__________放电.
电极反应式为:
阳极:__________________(__________反应)
阴极:__________________(__________反应)
因________放电,导致水的电离平衡H2OH++OH-向右移动,致使生成__________.
电解总化学方程式为____________________________。
2.电镀。
电镀是应用__________原理在某些金属表面镀上一薄层其他__________或__________的方法.
(1)电镀池的构成。
(2)电镀目的:使金属增强________能力,增加美观和表面硬度。
3.电解精炼铜。
4.电冶金。
(1)金属冶炼的本质。
使矿石中的_______________,从它们的化合物中还原出来。如___________________。
(2)电解熔融的NaCl制Na。
对于冶炼像钠、钙、镁、铝这样活泼的金属,__________几乎是唯一可行的工业方法。例如电解熔融的NaCl制Na.NaCl在高温下熔融,并发生电离:NaCleq\o(=====,\s\up7(高温))Na++Cl-。通直流电后,阴极:__________________________,阳极:______________________________。总化学方程式为______________________________.
答案:1.Na+、Cl-、H+、OH-Na+、H+H+Cl-、OH-Cl-2Cl--2e-===Cl2↑氧化2H++2e-===H2↑还原H+NaOH2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH
2.电解金属合金
(1)镀层金属待镀的金属制品含有镀层金属离子的溶液
(2)抗腐蚀
3.精铜粗铜CuSO4溶液
4.(1)金属离子获得电子Mn++ne-===M
(2)电解法2Na++2e-===2Na2Cl--2e-===Cl2↑2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
原电池与电解池比较
电池名称
原电池(化学能→电能)
电解池(电能→化学能)
以惰性材料作阳极
以活泼材料作阳极
电镀铜
电解精炼铜
装置举例
形成条件
活泼性不同的两个电极
电极插入电解质溶液中形成闭合回路
两极有自发的氧化还原反应
①两电极与直流电源相连
②两电极插入电解质溶液中
③形成闭合回路
电极名称
负极:较活泼的金属或还原剂
正极:较不活泼的金属或氧化剂
阳极:连电源正极
阴极:连电源负极
阳极:镀层金属
阴极:镀件
溶液:含镀层金属离子
阳极:不纯金属
阴极:纯金属
溶液:含纯金属离子
电极反应
负极:氧化反应,金属失电子
正极:还原反应,阳离子得电子
阳极:氧化反应,先活泼电极失电子,后溶液中阴离子失电子
阴极:还原反应,溶液中阳离子得电子
电子流向
负极eq\o(――→,\s\up7(经导线))正极
阳极eq\o(――→,\s\up7(经导线))电源正极,电源负极eq\o(――→,\s\up7(经导线))阴极
溶液中离子流向
阴离子移向负极,阳离子移向正极
阴离子移向阳极,阳离子移向阴极
无论是原电池还是电解池,无论是一个“池”还是多个任意“池串联,在电路和电极上,单位时间通过的电量相同。
知识点1电解饱和食盐水
【例题1】电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题.
若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:
①电解池中X极上的电极反应式是____________,在X极附近观察到的现象是____________________________________.
②Y电极上的电极反应式是______________________,检验该电极反应产物的方法是__________________.
解析:本题通过电解饱和NaCl溶液实验来考查电极反应式的书写问题。由题意或图形可知,此池为
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