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4-2-2电解原理的应用(教学课件)-高中化学人教版(2019)选择性必修1

4-2-2电解原理的应用(教学课件)-高中化学人教版(2019)选择性必修1
冰晶石
5.电解熔融Al2O3制金属铝
四、电冶金
电有机合成
四、电冶金
1.关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是( )A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠B.若在阳极附近的溶液中滴入KI试液,溶液呈棕色C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性
3.离子交换膜法制烧碱
Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O
遇火或强光会爆炸
(2)离子交换膜的作用:a.防止H2和Cl2混合而引起爆炸;b.避免Cl2和NaOH反应影响NaOH的产量。
一、电解饱和食盐水(氯碱工业)
Cl2
Cl2
Cl—
H2
H+
OH—
淡盐水NaOH溶液精Fra bibliotek饱和NaCl溶液
H2O(含少量NaOH)
四、电冶金
B
课堂练习
化学反应与电能
感谢您的观看
THANK
离子交换膜
阳极室
阴极室
一、电解饱和食盐水(氯碱工业)
粗盐的成分:
这些杂质会与碱性物质反应生成沉淀,损坏离子交换膜。
4.精制食盐水
除杂过程
一、电解饱和食盐水(氯碱工业)
5.氯碱工业产品及其应用
以氯碱工业为基础的化工生产
含氯漂白剂
一、电解饱和食盐水(氯碱工业)
【思考】如果想在铁制品表面镀上铜,该如何设计实验?
B
课堂练习
四、电冶金
2.以硫酸铜溶液做电解液,对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼,下列叙述正确的是( )
①粗铜与直流电源负极相连
②阴极发生的反应为Cu2+ +2e-=Cu

电解法生产烧碱课件

电解法生产烧碱课件
新型电解槽设计
优化电解槽设计,提高电解过程的稳定性和连续性。
自动化与智能化控制
引入先进的自动化和智能化控制技术,实现生产过程的自动化和智 能化。
市场需求与竞争
市场需求增长
01
随着化工、造纸、纺织等行业的快速发展,烧碱市场需求持续
增长。
环保要求提高
02
对烧碱生产过程中的环保要求日益严格,推动企业加大环保投
电解法生产烧碱课件
CONTENTS 目录
• 电解法生产烧碱概述 • 电解槽的构造与工作原理 • 电解法生产烧碱的工艺流程 • 电解法生产烧碱的能效与环保 • 电解法生产烧碱的未来发展
CHAPTER 01
电解法生产烧碱概述
电解法生产烧碱的定义
01
电解法生产烧碱的定义
电解法是一种通过电解食盐水溶液来生产烧碱的方法。在电解过程中,
清洁生产
采用先进的生产工艺和设备,减少生产过程中的 污染物排放,实现清洁生产。
资源循环利用
实现资源的循环利用,减少对自然资源的依赖和 消耗。
社会责任
企业应积极履行社会责任,关注员工健康和环境 保护,推动可持续发展。
CHAPTER 05
电解法生产烧碱的未来发展
技术进步与创新
高效能电极材料
研发更高效能的电极材料,提高电解效率,降低能耗。
阴极
通常由金属钛或镍制成,负责 产生氢气。
隔膜
一种半透膜,允许阳离子通过 而阻止阴离子通过,以保持阳 极和阴极区域之间的电荷平衡 。
电解液
氢氧化钠溶液,作为导电介质 。
电解槽的工作原理
当电流通过电解液时,水分子在阳极被氧化成氧气和氢离子 ,氢离子在阴极被还原成氢气。同时,钠离子穿过隔膜从阳 极区域移动到阴极区域,并在阴极区域与水反应生成氢氧化 钠和氢气。

电解水制氢ppt课件

电解水制氢ppt课件

9
极板与端极板

极板:电解槽中间的隔板。
极板由三片钢板组成,中间一块起分隔电解室及支
持作用,无孔。其两侧分别铆接一块带小孔的钢板, 一侧为阳极,一侧为阴极。 阳极的一侧为防止氧腐蚀而镀有镍保护层。

端极板:电解槽两端的极板。
阴、阳端极板内侧各焊不镀镍的பைடு நூலகம்极和一块镀镍的
阳极。 端极板除了起引入电流的作用外,也起紧固整个电 解槽钢板的作用,所以要厚一些。
名 称 含量(%) KOH NaCl Na2CO3 >95 <0.5 <0.2
当电解液含有碳酸盐和氯化物时,阳极 上会发生下列有害反应:
2 2CO3 4e 2CO2 O2
2Cl 2e Cl 2
上述反应的发生,导致: •消耗电能, •使氧气中混入氯气等而降低其纯度,
3
氢侧系统
由电解槽1各间隔电解出来的氢气汇集于总管,经过氢侧分离 器2、洗涤器3、压力调节器4、平衡箱5,再经两级冷却器 6后,存入储氢罐备用。
4
氧侧系统

由电解槽1各间隔分解出来的氧气汇集于总管,经过氧侧分 离器8、洗涤器9、压力调节器10和水封槽11后,排放大气 或存罐备用。
5
补给水系统

•生成的二氧化碳立刻被碱液吸收,复原成碳酸盐,致使CO的放电 反应反复进行下去,耗费掉大量电能。
•反应生成的氯气也可被碱液吸收生成次氯酸盐和氯酸盐,它们又 有被阴极还原的可能,这也要消耗电能。
14
补充水质量要求
名 称
Fe2++Fe3+ Cl干燥残渣
含量(mg/L)
<1 <6 <7

电解液中的杂质除来源于药品之外,还可能 来自不纯净的补充水常用的补充水是汽轮机 的凝结水

《原电池与电解池》课件

《原电池与电解池》课件

02
电解池基本概念
电解池定义
总结词
电解池是一种通过外加电流使电解质 溶液中的阴阳离子发生定向移动,从 而在电极上发生氧化还原反应的装置 。
详细描述
电解池由电源、电极和电解质溶液组 成。当电源通电后,阳离子向阴极移 动,阴离子向阳极移动,在电极上发 生氧化还原反应,生成相应的产物。
电解池工作原理
C. 阳极材料得电子 简答题:写出电解池的电极反应式,并解释其原理。
THANKS
感谢您的观看
《原电池与电解池》 ppt课件
目录
CONTENTS
• 原电池基本概念 • 电解池基本概念 • 原电池与电解池的区别与联系 • 原电池的应用 • 电解池的应用 • 习题与思考
01
原电池基本概念
原电池定义
总结词
原电池是一种将化学能转化为电 能的装置。
详细描述
原电池由两个电极(正极和负极 )和电解质溶液组成。在原电池 中,化学反应在电极之间产生电 位差,从而产生电流。
电解池的组成
总结词
电解池的组成包括电源、电极和电解质溶液。电极分为阴阳两极,电解质溶液中包含阴 阳离子。
详细描述
电解池的核心部分是电极和电解质溶液。电极分为阳极和阴极,通常由惰性材料制成, 如石墨或金属铂。电解质溶液包含阴阳离子,这些离子在通电后发生定向移动并在电极 上发生氧化还原反应。此外,还需要一个外部电源提供直流电,以驱动电解池的正常工
电解法制备物质是一种通过电解反应合成新物质的化学 过程。在电解过程中,电流通过电解质溶液,在电极上 发生氧化还原反应,生成所需的物质。这种方法可以用 于制备金属单质、无机非金属材料、有机化合物等,广 泛应用于化学工业和实验室研究。
06

电解加工(课件)讲解学习

电解加工(课件)讲解学习
2020/6/26
1.NaCl电解液——蚀除速度高,但杂散腐蚀也严重,故 复制精度较差。浓度为20%以内,一般为14%~18% 。电解液温度为25~35°C。 2.NaNO3电解液——钝化型电解液。NaNO3电解液在浓 度为30%以下时,有较好的非线形性能,成形精度高, 而且对机床腐蚀性小,价格也不高。主要缺点是电流效 率低,生产率也低,另外加工时阴极有氨气析出,所以 NaNO3会被消耗。 3.NaClO3电解液——散蚀能力小,加工精度高;具有 很高的溶解度;导电能力强,可达到与NaCl相近的生 产率;腐蚀作用小。缺点:价格较贵,强氧化剂,使用 时注意安全防火。
2020/6/26
3.改进电解液——钝化型电解液、复合电解液 、低质量分数的电解液 4.混气电解加工——将一定压力的气体(主要 是压缩空气)用混气装置使它与电解液混合在 一起,使电解液成分包含无数气泡的气液混合 物,然后送入加工区进行电解加工
2020/6/26
3.电解加工的基本设备
1.直流电源——为提高电解加工精度,生产中 采用脉冲电源加工。 2.机床 ——要求:足够的刚性;进给速度的稳 定性;防腐绝缘;安全措施。 3.电解液系统——主要由泵、电解液槽、过滤 装置、管道和阀组成。
2020/6/26
2020/6/26
电化学反应示意图
电解质溶液 溶于水能导电的物质叫做电解质 。例如:NaCl——Na++Cl- 强电解质;氨水 、醋酸等为弱电解质 电极电位 产生在金属和它的盐溶液之间的电 位差称为金属的电极电位。“双电层” “平 衡电极电位” 电极的极化 金属的钝化和活化
2020/6/26
2020/6/26
2020/6/26
电解加工示意图
电解加工的特点:

电解质紊乱ppt课件

电解质紊乱ppt课件
.
一、低钠血症(hyponatremia)
❖1、低容量性低钠血症(hypovolemic hyponatremia ) 防治: 防治原发病 补液:轻度补等渗液
重度先补等渗液扩容,再酌情补高渗液
.
一、低钠血症(hyponatremia)
2、高容量性低钠血症(hypervolemic hyponatremia )
低钠脱水的补钠估算公式如下: 需补钠(mmol)=[142-患者血钠(mmol/L)]×体重
(kg)×0.6
.
高血钠症
• 高钠血症(hypernatremia)
高钠血症是指血清Na+浓度>150mmol/L, 伴有或不伴有细胞外液容量的改变,体内 钠总量可减少、正常或增多。
.
病因
❖ 1.水摄入不足 ❖ 2.水丢失过多 (1)经肾外丢失 (2)经肾丢失:主要由中枢性尿
.
低钠血症的治疗
❖ 出现严重低钠血症(<110mmol/L)需要立即急诊处 理,给予静脉补钠,但若血钠浓度增加过快 (>10mmol/L/h),可能导致桥脑脱髓鞘变
❖ 经补液后收缩期血压仍然﹤90mmHg,应考虑存在低 血容量性休克,需在血流动力学监测下补充血容量
❖ 开始补充1/2丢失钠,复查血钠后再评估。在治疗过 程中应注意查找病因进行针对性治疗。对稀释型低 钠患者可补充3%~5%高渗氯化钠。
肺部疾病等 也见于应用某些药物(氯磺丙脲,卡马西
平,长春新碱,氯贝丁酯,阿司匹林、布洛芬和 其他非处方镇痛药,加压素,催产素等)
.
低钠血症的治疗
❖ 低钠血症的治疗应根据病因、低钠血症的类型、低 钠血症发生的急慢及伴随症而采取不同处理方法, 故强调低钠血症的治疗应个别化,但总的治疗措施 包括: ①去除病因; ②纠正低钠血症; ③对症处理; ④治疗合并症。

电解池ppt课件


pH变化:原来呈酸性的pH减小,原来呈碱
性的pH增大,原来呈中性的pH不变
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11
②分解电解质型:无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐 (其中氟化物除外)。如HCl、HBr、CuCl2等
电解质溶液复原所加物质:原溶质
pH变化:若为酸则pH增大但不超过7,若为盐则不定 (与酸有关),如CuCl2忽略Cl2的溶解则pH增大
HCl
HNO3
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17
D
4.为下图所示装置中,a、b都是惰性电极,
通电一段时间后,b极附近溶液呈红色。下
列说法正确的是
A.X是正极,Y是负极
AC
B.X是负极,Y是正极
C.CuSO4溶液的pH值逐渐减小 D.CuSO4溶液的pH值不变 •X Y •
Pt
Cu
a
b
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CuSO4溶液
也就在两极发生了氧化还原反应,生
成了新物质;而金属导电是由自由电
子的定向运动形成,无反应发生,无
新物质生成,两者有本质区别。
可编辑课件PPT
4
2、电解池
(1)定义:把电能转化为化学能的装置。又叫电解槽 (2)形成条件:
①两个电极 阳极:与电源正极相连的一极
阴极:与电源负极相连的一极
②外接电源
③电解质溶液或熔融的电解质
D.通电后,甲池的PH减小可编,辑课而件P乙PT 、丙两池溶液的PH不变16
3.用铂电极电解下表中各组物质的水溶液,
电解一段时间以后,甲、乙两池中溶液的 pH值均减小,而在①和④两极,电极产物 的物质的量之比为1︰2的是



A
B
❖ 甲 KOH H2SO4 ❖ 乙 CuSO4 AgNO3
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电解规律及特点
既 有 电 解 质 电 解 又 有 水 的 电 解
即时应用
1.(高考海南卷)下列各组中, 每种电解质溶液电解时只生成氢 气和氧气的是( C ) A. HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B. NaOH、 CuSO4、H2SO4 C. NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D.NaBr、 H2SO4、Ba(OH)2 2.(原创题)用石墨做电极电解 AgNO3 溶液。 通电一段时间后, 欲使电解液恢复到原状态,应向电解后的溶液中加入适量的 ( B ) A.AgNO3 B.Ag2O C.AgOH D.Ag
即时练习
1.某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,先断开 K2,闭 合 K 1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开 K 1,闭合 K 2,发 现电流表 A 指针偏转。下列有关描述正确的是 ( D )
A. 断开 K 2, 闭合 K1 时, 总反应的离子方程式为: 2H + 2Cl ===== Cl2↑+ H2↑ B.断开 K2,闭合 K1 时,石墨电极附近溶液变红 - C.断开 K1,闭合 K 2 时,铜电极上的电极反应式为: Cl2+2e - ===2Cl D.断开 K 1,闭合 K2 时,石墨电极做正极
写出电解MgCl2溶液的离子方程式
2 电解氧化铝-----炼铝
阳极反应 阴极反应 电解反应 602- -12e→302↑ 4Al +12e
3+

4Al
金属氧化物只有在熔融 状态才能电离出O2-
电解
2Al203======4Al+302
冰晶石

冰晶石作用 熔剂, 降低氧化铝熔点
电镀(铁上镀锌) 阴 极,镀层金属锌做___ 阳 极。电解质 溶液 (1)两极材料:待镀金属铁做___ 硫酸锌 Zn-2e- =Zn2+ ; (2)电极反应:阳极:_______________
①c(Ag+) ②c(NO3-) ③a棒的质量 ⑤溶液的pH A.①③ B.③④ C.①②④ D.①②⑤
④b棒的质量
基础回归
1.电解原理 使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在____________ 阴、阳两极 引起氧化还原反 应的过程。 2.电解池(也叫电解槽) 把电能转变为化学能的装置。
Na、Mg、Al、Ca (3)应用:冶炼________________
等活泼金属。
• • • •
• • • • • • •
提纯物质 电解精炼铜 阳极—粗铜 阴极---纯铜,电解质溶液—硫酸铜 电极反应分阶段 (1)阳 2+ 极;杂质Fe,Zn,Ni,失电子,阴极;Cu 得电子 (2)阳极;Cu失电子;阴极;Cu2+得电子。等铜全部失电子 后粗铜中的金和银就掉到阳极底部成为阳极泥 电解结果硫酸铜溶液浓度(1)阶段变小(2)不变 酸性工业废水中Cr2O72-的除去 阳极—铁 阴极---Pt 电极反应 阳极—Fe-2e→Fe2+ 阴极---2H++2e→H2↑ 溶液中6Fe2+ +Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O 除去铬元素的理由是 阴极H+放电,溶液中的氧化还原反应 3+ 3+ 消耗了大量的H+,使溶液由原来的酸性变成碱性 Cr ,Fe 均以 3+ Cr(OH)3Fe(OH)3沉淀析出达到除Cr 目的
- 2+
Cu -2e =Cu 粗铜 ,电极反应式为______________________________________ ②Y电极的材料是________
基础回归
电解的应用---制备物质
1.电解饱和食盐水
(1)电极反应
2Cl- -2e- =Cl2↑
阳极反应式:_________________(氧化反应)


通电
2. (高考山东卷 )以 KCl 和 ZnCl2 混合液为电镀液在铁制品上 镀锌,下列说法正确的是 ( C )
A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电 池的充电过程 B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量 无确定关系 C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率 D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用
• 溶液中--------Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
4.电解冶炼钠 (电解熔融 NaCl) (1)电极反应: 阳极:2Cl — 2e =Cl2↑;
++2e-→2Na 2Na 阴极:__________________ 。
- -
电解 熔融) ==== 2Na+Cl2↑ (2)总反应方程式:2NaCl( _________________________ 。
电解
A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成
7 以铁为阳极、以铜为阴极,对足量的NaOH溶液进行电解, 一段时间后得2 mol Fe(OH)3沉淀,此间共消耗水的物质的量 为( ) D A.2 mol B.3 mol C.4 mol D.5 mol
2 (高考福建卷 )将如图所示实验装置的 K 闭合,下列判断正 确的是 ( )
A. Cu 电极上发生还原反应 B.电子沿 Zn→a→b→ Cu 路径流动 C.片刻后甲池中 c(SO2 4 )增大

D.片刻后可观察到滤纸 b 点变红色
【答案】
A
3.按下图装置实验,若x轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y轴可表示( D )
- -
通电
B.用两个铜片作电极电解 AgNO3 溶液:4Ag + 2H2O===== + 4Ag+ O2↑+ 4H C.用石墨做电极电解 AlCl3 溶液:2Cl + 2H2O=====Cl2↑+ - H2↑+ 2OH D.用石墨做电极电解 CuSO4 溶液: 2Cu2 +2H2O=====2Cu + + O2↑+ 4H
电解规律(惰性电极)
(1)只有电解质的电解 类型 ;无氧酸 ,不活泼金属无氧酸盐 电解 CuCl2=====Cu+ Cl2↑。 (注意 ,电解后溶液的 PH 值减小 (2)只有水被电解 类型 ; 含氧酸 ,强碱 ,活泼金属含氧酸盐 如: 稀硫酸、NaOH 溶液、Na2SO4 溶液电解 (它们的作用是 ;增强溶液 电解 的导电性 )化学方程式可以写为:2H2O=====2H2↑+ O2↑。 电解后溶液的 PH 值 ,有减小的 ;增大的 ;不变的 (3)电解质、水同时被电解,类型 ;活泼金属无氧酸盐 ,不活泼金属 含氧酸盐如电解饱和食盐水: 电解 2NaCl+ 2H2O=====H2↑+ Cl2↑+ 2NaOH 学生写出电解 硫酸铜和硝酸银溶液的离子方程式。
第2节
[考纲展示]
电能转化为化学能——电解
1.熟练判断电解池中阴,阳极、电流方向,离子运动方向。 2 了解电解池的工作原理,掌握电解规律和应用。 3 熟练判断电解后溶液中 PH 值变化及恢复电解前状态方法 4.能写出电极反应式和电解反应方程式,并结合电极反应式 进行简单的电解析出物质的计算。
基础自主梳理
电解原理
自我诊断 1.下列有关电解的说法中正确的是( ) ①电解是把电能转变成化学能 ②电解是化学能转化成电能 ③电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化 ④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理可以实现 ⑤任何溶液被电解时,必然导致氧化还原反应的发生 A.①②③④ B.②③⑤ C.③④ D.①③④⑤ 答案:D
在X电极附近观察到的现象是 放出气体,溶液变红 ______________________________________ 2Cl- -2e- =Cl2↑ ②Y电极上的电极反应式为____________________________________ 检验该电极反应产物的方法是 _____________________________________ 把湿润的淀粉碘化钾试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色 (2)如用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则 纯铜 ,电极反应式为______________________________________ ①X电极的材料是________ Cu2++2e - =Cu
3. (高考海南卷 )一种充电电池放电时的电极反应为 H2+2OH - 2e ==2H2O; NiO(OH)+ H2O+ e ==Ni(OH)2+ OH 。当为电池充电时,与外电源正极连接 的电极上发生的反应是( A. H2O 的还原 C. H2 的氧化 )
- -


D
B. NiO(OH)的还原 D. Ni(OH)2 的氧化
构造(直流电源,有与电解质溶液接触的两个电极,形成闭合的回路)
电解原理的应用
自我诊断 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: (1)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电极上的电极反应式为 ______________________________________ 2H++2e-=H2↑
2++2e-=Zn Zn 阴极:_______________。
电解后电解质溶液浓度组成不变
• 3 制备Fe(OH)2
• • • • • • 阴极---C。阳极---Fe 电解质溶液NaCl或NaOH 电解前(1)加热电解质溶液赶尽空气 (2)在电解质液面加苯覆盖 电极反应 阳极---------Fe-2e→Fe2+ 阴极----------2H++2e→H2
4. (高考上海卷 )用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是 ( A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片 B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片 C.用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D.用带火星的木条检验阳极产物
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