第三节电解池2精品教育.ppt
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1、第四章第四章 电化学电化学第三节第三节 电解池电解池(2)二、电解原理的应用二、电解原理的应用1、氯碱工业(、氯碱工业(电解饱和食盐水电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气的工业)以制造烧碱、氯气和氢气的工业)阳极:阳极:2Cl - 2e- = Cl2阴极:阴极:2H+ + 2e- = H2 总反应:总反应:2NaCl+2H2O 2NaOH +Cl2+H2 通电 食盐水中存在的离子:食盐水中存在的离子:Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-离子放电顺序:离子放电顺序:阳离子阳离子 H+ Na+ 阴离子阴离子 Cl- OH-电极反应:电极反应:阳极阳极 氧化反应氧化反应 阴极阴极 还原反应还原反应H+
2、Na+Cl-OH-阴极阴极阳极阳极OHHClOHCl222222电解l 若电解前向溶液中滴加酚酞,通电后现象为:若电解前向溶液中滴加酚酞,通电后现象为: _ ,两极极板上都有气,两极极板上都有气体产生,如何检验气体的种类?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润气体使湿润KI淀粉试纸变蓝色淀粉试纸变蓝色. 阴极阴极: :产生产生无色、无味气体无色、无味气体(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:Cl2 +2 NaOH =NaCl +
3、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电解饱和食盐水必须解决两个主要问题电解饱和食盐水必须解决两个主要问题(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:钛阳离子交换膜:只允许阳离子通过阳离子交换膜:只允许阳离子通过(Cl、OH离子和气体不能通过离子和气体不能通过),把电解槽隔成阴,把电解槽隔成阴极室和阳极室。极室和阳极室。 (2)离子交换膜的作用:)离子交换膜的作用:a、防止氢气和氯气混合;防止氢气和氯气混合;b、避免氯气和氢氧化钠反应生成避免氯气和氢氧化钠反应生成 ,而
4、影响,而影响氢氧化钠的产量。氢氧化钠的产量。氯碱工业氯碱工业:离子交换膜法制烧碱离子交换膜法制烧碱+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H2O(含少量含少量NaOH)离子交换膜离子交换膜 阳阳 极极金属钛网金属钛网阴阴 极极碳钢网碳钢网阳阳极极室室阴阴极极室室提示:提示:第二个问题:第二个问题:精精制制食盐水食盐水 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?交换膜,那么如何除去这些杂质呢?
5、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?电解饱和食盐水必须解决两个主要问题电解饱和食盐水必须解决两个主要问题泥沙泥沙、Na+、 Cl-、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42-Na+、 Cl-、 .Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-NaNa+ +、 ClCl- -、 MgMg2+2+、 CaCa2+2+、 FeFe3+3+ 、引入引入BaBa2+2+ Na+、 Cl-
6、、 Ca2+ 、 Ba2+ 、引入引入OH-Na+、 Cl-、CO32-、OH-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+ 适量适量HCl溶液溶液调节调节PH 除除CO32- 、OH-含氯含氯漂白剂漂白剂有机合成、造纸有机合成、造纸玻璃、肥皂玻璃、肥皂纺织、印染纺织、印染有机合成有机合成氯化物合成氯化物合成农药农药金属冶炼金属冶炼有机合成有机合成HCl盐酸盐酸电解饱和食盐水电解饱和食盐水以氯碱工业为基础的化工生产以氯碱工业为基础的化工生产H
7、2NaOH湿氯气湿氯气湿氢气湿氢气液碱液碱Cl2二、电解原理的应用二、电解原理的应用2、电镀(在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法)、电镀(在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法)电镀铜原理电镀铜原理铜片铜片待镀件待镀件硫酸铜溶液硫酸铜溶液阳极:阳极:镀层金属镀层金属阴极:阴极:待镀金属制品待镀金属制品电镀液:电镀液:含有镀层金含有镀层金属的电解质属的电解质阳极:阳极:镀层金属(纯铜板)镀层金属(纯铜板)阴极:阴极:待镀金属制品待镀金属制品电镀液:电镀液:含有镀层金含有镀层金 属的电解质(硫酸铜溶液)属的电解质(硫酸铜溶液)电镀铜电镀铜电镀应用于电镀应用于铜的电解精练铜的电解精练
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