【学案导学设计】2014-2015学年高中化学 1.2.2 电解原理的应用学案 鲁科版选修4VIP专享

第 2 课时 电解原理的应用[学习目标定位] 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.掌握电解的有关计算。1．用惰性电极电解氯化钾溶液，阴极反应式是 2H＋＋2e－===H2↑，阳极反应式是 2Cl－－2e－===Cl2↑，电解的化学方程式是 2KCl＋2H2O=====2KOH＋H2↑＋Cl2↑。电解后溶液的 pH 变化是增大；欲使电解后的溶液复原，需加入的物质是 HCl 气体 。2．在硫酸铜溶液中，插入两个电极进行电解。(1)若两极均为 Pt 电极，则阳极反应式是 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极反应式是 2Cu2＋＋4e－===2Cu，电解的化学方程式是 2CuSO4＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋2H2SO4。(2)若两极均为铜片，则阳极反应式是 Cu－2e－===Cu2＋，阴极反应式是 Cu2＋＋2e－===Cu，电解过程中溶液的浓度变化是不变。(3)若阳极为锌片，阴极为铜片，则阳极反应式是 Zn－2e－===Zn2＋，电解过程中两极的变化是阳极锌片不断溶解，阴极铜片质量不断增加。探究点一 电解原理的应用1．电解饱和食盐水(1)通电前，氯化钠溶液中含有的离子：Na ＋ 、 Cl － 、 H ＋ 、 OH － 。通电时 Na ＋ 、 H ＋ 移向阴极，H ＋ 放电，Cl － 、 OH － 移向阳极，Cl － 放电。电极反应式为阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)阴极：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)因 H ＋ 放电，导致水的电离平衡 H2OH＋＋OH－向右移动，致使生成 NaOH。(2)电解的总反应式化学方程式：2NaCl＋2H2O=====H2↑＋Cl2↑＋2NaOH；离子方程式：2Cl－＋2H2O=====H2↑＋Cl2↑＋2OH－；工业上习惯把电解饱和食盐水叫做氯碱工业。2．电解精炼铜(1)粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质，常用电解的方法进行精炼。其电解池的构成是用粗铜作阳极，用纯铜作阴极，用 CuSO4 溶液作电解质溶液。(2)电极反应式：阳极为 Cu－2e－===Cu2＋、Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋等，阴极为 Cu2＋＋2e－===Cu。(3)电解精炼铜的原理是粗铜中比铜活泼的金属 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，形成阳极泥，粗铜中的铜迁移到纯铜上。3．电镀(1)根据图，回答下列问题：① 电极反应式阳极：Cu－2e－===Cu2＋；阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。② 可观察到的现象是铁件表面镀上一层红色的铜，铜片不断溶解。③ 硫酸铜溶液浓度的变化是不变。(2)电...