2017_2018版高中化学第4章电化学基础第3节电解池第2课时电解原理的应用学案新人教版选修4

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1、第2课时电解原理的应用——学习目标导航—1•掌握电解饱和食盐水的原理。(重点)2.了解电镀、金属精炼、电冶金等方面的应用。(重点)3.掌握电解的有关计算。(难点)电解原理的应用[基础・初探]教材整理1电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气1.装置及现彖r~®14现象电极反应式阴极放出无色气体2H++2eH2f阳极放出黄绿色气体2C1—2e——CI2t2.电解总反应式电解化学方程式:2NaC1+2H2O^=2NaOH+H2t+C121,电解离子方程式:2Cr+2H20^=20H_+H2t+C12to教材整理2

2、电镀1.定义:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。2.电镀池的构成H'H(1)阳极:镀层金3.实例(往铁件上镀铜)——(2)阴极:持镀金局(3)电解液:含镀从金屈离子的溶液⑴阴极材料:药电极反应式:Cu2++2e_=Cu;(2)阳极材料:钢,电极反应式:Cu-2e~=Cu2+;(3)电解质溶液:CuSO,溶液。教材整理3电解精炼铜1.电解精炼铜的原理是粗铜中比铜活泼的金屈Zn、Fe等失去电子,产生的阳离子残留在溶液中,不比铜活泼的金属Ag、Au等以金属单质的形式沉积在电解池的底部

3、,形成阳极泥,粗铜中的铜在阴极上析出。2.装置教材整理4(1)电解熔融的NaCl电解熔融的ALQ石电流计-ZnS04甲CuS0

4、总反应:2A12(V4Al+3()2t[探究・升华][思考探究]模拟电解原理在化工生产中的应用,实验装置如下图,装置闭合电键K时,电流计G的指针将发生偏转。问题思考:(1)哪个装置是原电池?哪个装置是电解池?【提示】甲、乙构成原电池,丙是电解池。(2)a.b、c、d电极名称分别是什么?【提示】a是负极,b是正极,c是阳极,d是阴极。(3)若模拟氯碱工业生产烧碱、氯气和氢气,如何选用电极材料和电解质溶液?【提示】c电极用Pt或石墨,d电极用铁丝(导体均可),X溶液为饱和食盐水。(4)若模拟电镀生产,在铁

5、件上镀一层金属银,如何选用电极材料和电解质溶液?电极反应式如何书写?【提示】c电极用Ag,d电极用Fe,X溶液为AgNOs溶液;阳极:Ag—e~=阴极:Ag++e~=Ago(5)若模拟电解精炼铜,如何选用电极材料和电解质溶液?【提示】c电极用粗铜,d电极用纯铜,X溶液为CuSO,溶液。[认知升华]1.电镀铜与精炼铜的比较电镀铜精炼铜能量转变电能转化为化学能电能转化为化学能阳极材料纯铜粗铜(含锌、银、金等杂质)阴极材料镀件纯铜阳极反应Cu—2e——CuZn—2e■——ZnCu—2e—Cu等阴极反应Cu2

6、++2e—CuCu+2e——Cu电解质溶液及其变化硫酸铜溶液保持不变反应后硫酸铜溶液中混有等,浓度减小2.原电池、电解池、电镀池的判断方法(1)若装置屮无外加电源,则该装置可能为原电池,然后根据原电池的构成条件进行分析判断。(2)若有外接直流电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属且与电解质溶液屮的金属阳离子属同种元素时,则为电镀池。(3)若多个单池相互串联,又有外接直流电源时,则与直流电源相连接的为电解池或电镀池。若无外接直流电源时,较活泼的金属电极为原电池的负

7、极(电子输出极),有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。[题组・冲关]1.如图所示,能验证氯化钠溶液(含酚臥)电解产物的装置是()氢K化钠溶液爼氧化钠洛液碘化钾淀粉溶液碘化钾淀粉溶液【解析】电解NaCl溶液时,阳极反应为2Cr-2e_=Cl2t,阳极产物为CL;阴极反应为2lf+2e_=H2t,阴极放出也;CL可用KI淀粉溶液检验。因出密度小,在阴极生成,结合L转移方向知D正确。【答案】D1.按下图装置实验,若无轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y轴可表示()【导学号:51182041]①c(Ag+

8、)②c(AgN0:J③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的pHA.①③B.③④C.①②④D.①②⑤【解析】该电解池中阳极反应式为Ag-e-=Ag阴极反应式为Ag++(T=Ag,所以随着电解的进行,c(Ag+)不变,c(AgNOa)不变,溶液的pH不变。答案选D。【答案】D2.在铁制品上镀一层一定厚度的锌层,以下方案设计正确的是()A.锌作阳极,镀件作阴极,溶液屮含有锌离子B.钳作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子C.铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子A

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