电解精炼.ppt

一、电解的原理(1)电解使电流通过熔融电解质或电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。把电能转变为化学能的装置叫做电解池。电解池的构成: 直流电源、阴阳电极、熔融电解质或电解质溶液(2)电解池(3)电解池的电极和电极反应电极阳极:与电源正极相连接的电极。物质在该电极上失去电子发生氧化反应。阴极:与电源负极相连接的电极。物质在该电极上得到电子发生还原反应。惰性电极:石墨、 Pt、Au、Ti等作电极叫惰性电极活泼电极:除石墨、 Pt、Au 、 Ti 等以外的其他材料作电极叫活泼电极惰性电极作阳极时,电解质或电解质溶液中的离子在阳极发生氧化反应,活泼电极作阳极时, 则为电极材料本身被氧化。用石墨电极电解熔融的 NaCl : 阴极: 2Na + +2e -→ 2Na 阳极: 2Cl - -2e -→ Cl 2↑电解池反应: 2NaCl===2Na+Cl 2↑通电用石墨电极电解 NaCl 溶液: 阴极: 2H + +2e -→H 2↑阳极: 2Cl - -2e -→ Cl 2↑电解池反应: 2NaCl+2H 2 O===2NaOH+ H 2 ↑+Cl 2↑通电阳极产物阴极产物阴极区产物用铜棒电极电解 NaCl 溶液: 刚开始时: 阴极: 2H + +2e -→H 2↑阳极: Cu-2e -→ Cu 2+ 电解池反应: Cu+2H 2 O===Cu(OH) 2 +H 2↑通电当溶液中 Cu 2+达到一定浓度后: 阴极: Cu 2+ +2e -→ Cu 阳极: Cu-2e -→ Cu 2+ 试写出分别以石墨电极、铜电极电解 AgNO 3溶液的电极反应和电解池反应。(4)离子的放电顺序①阳极若是活泼电极时,金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液,阴离子不容易在电极上放电。若是惰性电极,溶液中阴离子放电顺序是: S 2->I -> Br -> Cl -> OH ->含氧酸根离子> F -。②阴极无论是什么电极,电极本身都不参与电极反应,阳离子在阴极上放电顺序是: Ag +> Hg 2+ > Fe 3+> Cu 2+>H +> Pb 2+> Sn 2+> Fe 2+> Zn 2+> Al 3+> Mg 2+> Na +> Ca 2+>K +。( 2004 广东 11 ) PH =a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的 pH>a ,则该电解质可能是 2 SO 4 3 2 SO 4 500mlKNO 3和 Cu(NO 3) 2的混合溶液中 c(NO 3 -) =, 用石墨电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收到 气体(标况),假定电解后溶液体积仍为 500ml ,下列说法正确的是 A、原混合溶液中 c(K +)为 2mol/L B、上述电解过程中共转移 4mol 电子 C、电解得到的铜的物质的量为 D、电解后溶液中 c(H +)为 2mol/L ①电解饱和食盐水制 H 2、 Cl 2和 NaOH 溶液。见教材 P13~15 用石墨电极电解滴有酚酞试液的饱和食盐水, 可观察到什么现象? 二、电解原理的应用(2007 上海)16 .某学生设计了一个“黑笔写红字”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 ,发生还原反应 ,发生氧化反应 , b点是正极③精炼铜:以精铜作阴极,粗铜作阳极,硫酸酸化的硫酸铜溶液作电解液。阳极: Cu-2e -→ Cu 2+ 阴极: Cu 2+ +2e -→ Cu 在电精炼铜时,硫酸铜溶液的浓度如何变化? 如果含有的杂质比铜活泼,则硫酸铜溶液浓度变小, 如果含有的杂质没有铜活泼,则不变②冶炼活泼金属:电解法炼铝、钠、镁等活泼金属。( 05 天津)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 Fe 2+< Ni 2+< Cu 2+) ,其电极反应式: Ni 2+ + 2e — == Ni ,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 ,溶液中存在的金属阳离子只有 Fe 2+ 和 Zn 2+,电解槽底部的阳极泥中只有 Cu 和 Pt