高中化学 第四章 电化学基础 4.3.2 电解原理的应用学案设计 新人教版选修4-新人教版高二选修4化学学案VIP免费

第2课时电解原理的应用学习目标1.了解电解反应的一般规律。2.了解氯碱工业、电镀、电冶金、电解精炼铜的原理。复习回顾1.电解池的构成条件?2.水溶液中离子的放电顺序?3.分析书写电解池电极反应的一般思路?课堂探究【交流研讨】以石墨为电极电解下列溶液,请写出电极反应式及总反应的化学方程式。(1)CuCl2溶液:。(2)NaCl溶液:。(3)CuSO4溶液:。(4)Na2SO4溶液:。思考:通过对以上电解过程的分析,你发现了什么规律?电解质溶液电解反应总方程式规律CuCl2溶液CuCl2Cu+Cl2↑NaCl溶液2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOHCuSO4溶液2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4Na2SO4溶液2H2O2H2↑+O2↑一、电解规律试完成下表:类型电极反应特点实例(溶质)电解对象电解质浓度电解质溶液复原需加入物质电解电解质型放H2生碱型放O2生酸型电解水型二、电解原理的应用1.氯碱工业习惯上把电解饱和食盐水的工业叫做氯碱工业。(1)在NaCl溶液中,NaCl电离出,H2O电离出。通电后,在电场的作用下,向阴极移动,向阳极移动。在阳极,由于容易失去电子,被氧化生成。阳极反应:。在阴极,由于容易得到电子被还原生成,使H2O电离平衡向右移动,因此阴极浓度增大,pH。阴极反应:。由此,你能得出什么结论?(2)电解前向溶液中滴加酚酞,通电后现象是什么?(3)两极极板上都有气体产生,如何检验两种气体?(4)在氯碱工业中需要注意哪些问题?怎么解决?2.铜的电解精炼已知粗铜中含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质,试讨论如何通过电解的方法将粗铜提纯。阴、阳极上分别发生什么反应?3.电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的过程。(1)试讨论如何通过电解的方法在金属铁上镀铜,阴、阳极上分别发生什么反应。(2)试分析在粗铜精炼和在金属铁上镀铜的过程中,电解液的成分变化是否相同。4.电冶金电解饱和NaCl溶液能否得到金属钠?如何能通过电解的方法得到金属钠?你能得出什么结论?随堂检测1.在冶金工业中,常用电解法得到钠、镁、铝等金属,其原因是()A.都是轻金属B.都是活泼金属C.成本低廉D.这些金属的化合物熔点较低2.火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金和银等),其性能远不能达到电气工业的要求,工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时()A.粗铜接电源负极B.纯铜作阳极C.杂质都将以单质形式沉积到池底D.纯铜片增重2.56g,电路中通过电子为0.08mol3.欲在金属表面镀银,应把镀件作为电镀池的阴极。下列各组中,选用的阳极金属和电镀液均正确的是()A.Ag和AgCl溶液B.Ag和AgNO3溶液C.Pt和Ag2CO3溶液D.Pt和Ag2SO4溶液4.某溶液中含有溶质NaCl和H2SO4,它们的物质的量之比为3∶1。用石墨作电极电解溶液时,根据电极产物,可明显分为三个阶段。下列叙述不正确的是()A.阴极只析出H2B.阳极先析出Cl2,后析出O2C.电解最后阶段为电解水D.溶液pH不断增大,最后为75.观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是()A.装置①在工业上可用于生产金属钠,电解过程中石墨电极有金属析出,此法也可用于生产活泼金属镁、铝等B.装置②中随着电解的进行左边电极会产生红色的铜,并且电流表示数不断变小C.装置③中的离子交换膜只允许阳离子、阴离子和小分子水通过D.装置④的待镀铁制品应与电源正极相连6.用惰性电极电解饱和食盐水,当电源提供0.2mol电子时停止通电。若此溶液体积为2L,则所得电解液的pH是()A.1B.8C.13D.147.以惰性电极电解CuSO4溶液,若阳极上产生气体的物质的量为0.01mol,则阴极上析出Cu的质量为()A.0.64gB.1.28gC.2.56gD.5.12g8.在水中加入等物质的量的Ag+、Ba2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-形成溶液,将该溶液放在带有惰性电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物与还原产物的质量比为()A.35.5∶108B.16∶207C.8∶1D.108∶35.59.常温下用石墨作电极,电解100mL浓度均为0.1mol·L-1的Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液,当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12L时,假设溶液体积不变,下列说法正确的是()A.阴极增重1.4gB.所得溶液pH<1C.阴极增重0.64gD.所得溶液pH>1参考答案复习回顾1.①直流电源;②阴、阳电极;③电解质溶液或熔融电解质;④形成闭合回路。2.阴极:氧化性强的离子先得电子Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸溶液)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水溶液)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+...