山西省高中化学第四章第三节第2课时电解原理的应用学案新人教版选修4.pdfVIP

⼭西省⾼中化学第四章第三节第2课时电解原理的应⽤学

案新⼈教版选修4【精品教案】

电解原理的应⽤

1.熟知电解饱和⾷盐⽔、电镀、电解精炼铜、电冶⾦的原理，会写其电极反应式及化学⽅程式。

2．学会电解的相关计算。知识点⼀电解原理的应⽤

阅读教材P80～P82，思考并填空。

1．电解饱和⾷盐⽔制烧碱、氯⽓和氢⽓(1)装置及现象

(2)电解总反应式

化学⽅程式：2NaCl＋2H2O=====电解

2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，离⼦⽅程式：2Cl－＋2H2O=====电解2OH－

＋Cl2↑＋H2↑。

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。电镀的⽬的是使⾦属增强抗腐蚀能⼒，增加美观

和表⾯硬度。(2)电镀池的构成

(3)实例(往铁件上镀铜)

①阴极材料：Fe，电极反应式：Cu2＋＋2e－

===Cu；

②阳极材料：Cu，电极反应式：Cu－2e－===Cu2＋

；③电解质溶液：CuSO4溶液。3．电解精炼铜

(1)装置：如图所⽰。

(2)电极反应式：阳极为Zn－2e－

===Zn2＋

，Cu－2e－

===Cu2＋

等；阴极为Cu2＋

＋2e－

===Cu。4．电冶⾦

(1)⾦属冶炼的本质

使矿⽯中的⾦属离⼦获得电⼦，从它们的化合物中还原出来，电极反应通式为Mn＋＋ne－

===M。(2)电解熔融的NaCl制Na

对于冶炼像钠、钙、镁、铝这样活泼的⾦属，电解法⼏乎是唯⼀可⾏的⼯业⽅法。例如：电解熔融的NaCl制Na：

NaCl在⾼温熔融条件发⽣电离：NaCl===Na＋＋Cl－，通直流电后，阴极：2Na＋＋2e－

===2Na，

阳极：2Cl－－2e－

===Cl2↑，

总化学⽅程式为2NaCl(熔融)=====电解

2Na＋Cl2↑。

(1)电解法制取钠、钾、镁、铝时不能电解含有这些⾦属阳离⼦的⽔溶液。

(2)⼯业上⽤电解熔融MgCl2⽽不是MgO的⽅法制Mg；⽤电解熔融Al2O3⽽不是AlCl3的⽅法制Al。

1．判断正误

(1)在镀件上电镀铜时，可⽤⾦属铜作阳极。()(2)电解精炼铜时，电解质溶液的浓度不变。()(3)电解精炼铜时，⽤纯铜作阳

极，粗铜作阴极。()(4)⼯业上⽤电解熔融氧化镁的⽅法制取Mg。()

(5)⽤U形管做电解饱和⾷盐⽔的实验，通电前在U形管的两端滴加⼏滴⽯蕊试液，通电后阳极处溶液变蓝。()

答案：(1)√(2)×(3)×(4)×．⼯业上电解⾷盐⽔的阴极(5)×2区产物是()A．氯⽓B．氢⽓和氯⽓C．氢⽓和氢氧化钠D．氯

⽓和氢氧化钠

解析：选C。⽤惰性电极电解⾷盐⽔时，阴极反应式：2H＋＋2e－

===H2↑，破坏了⽔的电离平

衡，阴极区域OH－与Na＋

结合成NaOH。

1．原电池、电解池、电镀池的判断⽅法

(1)若装置中⽆外加电源，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)若装置中有外加电源，且两电极插⼊电解质溶液中并构成闭合回路，则该装置为电解池或电镀池，电解质溶液中含有阳极

⾦属离⼦的即为电镀池，否则为⼀般电解池。2．电镀铜与精炼铜的⽐较

电解精炼铜时，粗铜中的银、⾦等活泼性差的⾦属会以单质的形式沉积在电解

槽底部，形成阳极泥；⽽活泼性⽐Cu强的⾦属(如Zn、Ni等)会以⾦属阳离⼦的形式进⼊溶液。

某同学设计⼀个燃料电池(如下图所⽰)，⽬的是探究氯碱⼯业原理和粗铜的精炼原理，其中⼄装置中X为阳离⼦交换膜。

根据要求回答相关问题：

(1)通⼊氢⽓的电极为________(填正极“”或负极“”)，负极的电极反应式为

________________________________________________________________________。

(2)⽯墨电极为________(填阳极“”或阴极“”)，反应⼀段时间后，在⼄装置中滴⼊酚酞溶液，________(填铁极“”或⽯墨极“”)区的

溶液先变红。

(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中反应⼀段时间，硫酸铜溶液浓度将________(填增⼤“”“减⼩”或不变“”)。精铜电极

上的电极反应式为____________________________。

[解析](1)通⼊氢⽓的电极为负极，由