【本讲教育信息】 一. 教学内容: 电解原理的应用 二. 教学目标: 1、掌握电极反应式及电解方程式的书写 2、了解电解饱和食盐水、电镀、电解精炼的原理和特点 三. 教学重点、难点: 电极反应式及电解方程式的书写 电解饱和食盐水、电镀、电解精炼的原理和特点 四. 知识分析: 电解原理在工业生产中有着广泛的应用。对于比较活泼的金属,我们常用电解的方法制取,还可以采用电解的方法对某些金属进行精炼提纯;也可以采用电解的方法制取氢氧化钠、氢气和氯气等;为了增强美观,我们可以在金属或其他物品表面镀上一薄层其他金属或合金,以增强金属的抗腐蚀能力——这就是电镀。 (一)电解饱和食盐水制氢氧化钠:电极:惰性电极;电解液:饱和NaCl 溶液 阳极:2Cl――2e-=Cl2; 阴极:2H++2e-=H2; 电极总反应式:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑ 说明: 1. 由于粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,在制取NaOH 时可能堵塞隔膜,同时也可能混入杂质,因此,在电解前对所用食盐必须精制,从而减少耗电量及对石墨的损耗. 2. 精制食盐的方法: 除 A. 加过量 BaCl2(除去 SO42-,溶液中还有的离子是:Ca2+、Mg2+、Ba2+) B. 加过量 Na2CO3(除去 Ca2+、Ba2+,溶液中还有的离子是 Mg2+、CO32-) 杂 C. 加过量的NaOH(除去 Mg2+,溶液中还有的离子是:OH-、CO32-) 过滤除去沉淀[除去 BaSO4、BaCO3、CaCO3、MgCO3、Mg(OH)2 等沉淀] 加盐酸调节溶液的p H 值为7. 操作中A、B、C 三步的操作顺序可分为:ABC 或ACB 或CAB,只要保证 B 在A 后即可. 3. 生产设备:离子交换树脂电解槽:用碳钢网制成阴极,钛网制成阳极,两极之间有阳离子交换膜. 4. 阳离子交换膜的作用:将电解槽分成阴极室和阳极室两个部分,阳离子交换膜只有阳离子可以通过,阴离子和气体分子等不能通过;防止阴极产生的氢气和阳极产生的氯气混合引起爆炸;Cl2 和NaOH 反应产生副产物而影响 NaOH 的纯度. 5. 生产流程: 粗盐→精炼→精盐的饱和溶液→阳离子交换膜中进行电解→阳极产生Cl2,阴极产生NaOH 溶液和H2 (二)电解法冶炼活泼性较强的金属。金属元素中有许多活泼性较强的金属,在用还原剂还原时,由于单质的还原性较强,能与氧化产物等重新反应生成别的物质。因此,工业上往往通过电解熔融的含有金属阳离子的盐制取它们的单质。 说明: 1、用惰性电极电解熔融的NaCl 制取金属钠 阳极...