高中化学 第章 化学反应与能量转化 第节 电能转化为化学能——电解（第课时）电解原理的应用教学案 鲁科版选修

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1、第2课时　电解原理的应用[课标要求]1．掌握工业电解饱和食盐水制取烧碱、氢气和氯气的原理。2．了解电镀、电解精炼的原理及应用。3．能够应用电解原理判断离子的氧化性或还原性强弱并进行相关计算。1．电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，其中阳极产物为Cl2，阴极产物为NaOH和H2。2．电解精炼铜时，粗铜做阳极，精铜做阴极，含有铜离子的溶液为电解质溶液。3．电镀时，镀层金属做阳极，镀件做阴极，含镀层金属阳离子的电解质溶液做电镀液。以下为电解NaCl溶液的装置示意图，填写下面空格。(1)实验现象①阳极上有黄绿色有刺激性气味的气体产

2、生。②阴极上有气体产生，阴极附近溶液变红色。(2)实验结论：用惰性电极电解饱和食盐水，生成H2、Cl2和NaOH。(3)放电顺序及电极反应①阳极离子放电顺序：Cl－>OH－，电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)。②阴极离子放电顺序：H＋>Na＋，电极反应：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)。(4)电解反应的化学方程式162NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。离子方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。[特别提醒]　因为阳极产物Cl2和阴极产物H2会发生反应，Cl2和NaOH会发生反应，因此氯碱工业中常用特殊的电解槽电解

3、饱和食盐水，为避免电解产物之间发生反应常用阳离子交换膜将两极溶液分开，阳离子能通过阳离子交换膜，而阴离子不能通过。1．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是(　　)A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠D．电解时铁作阳极解析：选B　阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，因此阳极区加入KI，因Cl2将I－氧化为I2，溶液呈棕色；阴极反应：2H＋＋2e－===H2↑，H＋放电则OH－增多，溶液呈碱性，使酚酞溶液变红；若用铁作阳极，电极本身被氧化，不能得到氯气。2．

4、某小组设计电解饱和食盐水的装置如右图，通电后两极均有气泡产生，下列叙述正确的是(　　)A．铜电极附近观察到黄绿色气体B．石墨电极附近溶液先变红C．溶液中的Na＋向石墨电极移动D．铜电极上发生还原反应解析：选D　A项，电解饱和食盐水时，若电极为惰性电极，则两极分别产生氯气和氢气，而现在Cu作电极时仍产生两种气体，说明Cu为阴极，石墨为阳极，则石墨电极附近有氯气产生，错误；B项，石墨为阳极，Cu为阴极，氢离子在阴极放电生成氢气，则铜电极附近溶液先变红，错误；C项，电解池中的阳离子向阴极移动，所以钠离子向Cu极移动，错误；D项，铜电极为阴极，发生还原反应，正确。161．

5、铜的电解精练(1)装置(2)电极反应式阳极：Cu(粗铜)－2e－===Cu2＋阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。(3)杂质变化①铜的电解精炼过程中，Zn、Ni、Fe等比铜活泼的金属在阳极放电变成金属阳离子进入溶液，电极反应式分别为Zn：Zn－2e－===Zn2＋；Ni：Ni－2e－===Ni2＋；Fe：Fe－2e－===Fe2＋。②不如铜活泼的银、金、铂等金属不放电与其他不溶性杂质混在一起沉积在电解池的底部，形成阳极泥。[特别提醒](1)粗铜中含Zn、Fe、Ag等杂质，同时间段内两电极质量改变不相等，但两电极通过电量相等。(2)电解过程中，阴离子浓度不变，Cu2＋

6、浓度减小，Fe2＋、Zn2＋、Ni2＋浓度增大。2．电镀(1)概念应用电解原理，在金属或非金属表面上镀上一薄层其他金属或合金的过程称为电镀。(2)目的增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外观。(3)示例电镀时，镀层金属做阳极，待镀金属制品做阴极，含镀层金属阳离子的溶液做电镀液。铁钉上镀铜如下所示：阴极待镀的金属制品：铁钉阳极镀层金属：铜电镀液含有镀层金属离子的盐溶液：CuSO4溶液16装置图电极反应　　　　阳极：Cu－2e－===Cu2＋　阴极：Cu2＋＋2e－===Cu[特别提醒]　电镀的特点：“一多、一少、一不变”。(1)一多：是指阴极上有镀层金属沉积

7、；(2)一少：是指阳极上有镀层金属溶解；(3)一不变：是指电镀后，电解质溶液中的离子浓度保持不变。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)精炼铜装置中，粗铜做阴极，精铜做阳极。(×)(2)精炼铜后，电解质溶液中含Zn2＋、Cu2＋、Ag＋、Fe2＋等阳离子。(×)(3)精炼铜过程中，电解质溶液中Cu2＋不变。(×)(4)精炼铜装置中，阴极得到32g铜，阳极电子转移1mol。(√)(5)精炼铜过程中，OH－在阳极放电，Cu2＋在阴极放电。(×)2．下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是(　　)A．粗铜板作阳极B．电解时，阳极发生氧化反应，阴极反应为C

8、u2＋＋2