高中化学 第四章 第三节 第二课时 电解原理的应用课件 新人教版选修4.ppt

第四章电化学基础 第三节电解池 晨背关键语句 知识点一 理解教材新知 考向一 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点三 第二课时电解原理的应用 考向二 知识点二 3 电解精炼铜时 用纯铜作阴极 粗铜作阳极 用cuso4溶液作电解液 4 电解熔融al2o3制取铝 电解熔融氯化钠制取钠 电解熔融mgcl2制取镁 自学教材 填要点 1 装置及现象 生成无色气体 生成黄绿色气体 2h 2e h2 2cl 2e cl2 师生互动 解疑难 1 电解饱和食盐水阴极区溶液呈碱性的原因 电解饱和食盐水过程中 因离子放电顺序为h na 所以h 在阴极上得电子而生成h2 破坏了水的电离平衡 促进了水的电离 使阴极区溶液中c oh c h 所以阴极区溶液呈碱性 2 氯碱工业上电解饱和食盐水通常以石墨作阳极 涂镍碳钢网作阴极 3 用湿润的ki淀粉试纸检验阳极放出的氯气 1 工业上电解食盐水的阴极区产物是 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 用惰性电极电解食盐水时 阴极反应式 2h 2e h2 破坏水的电离平衡 阴极区域oh 与na 结合成naoh 答案 c 自学教材 填要点 1 电镀 1 定义 电镀是应用原理在某些金属表面镀上一薄层其他或的方法 电解 金属 合金 2 电镀池的构成 3 实例 往铁件上镀铜 阴极材料 电极反应式 阳极材料 电极反应式 电解质溶液 溶液 fe cu cuso4 cu2 2e cu cu 2e cu2 2 电解精炼铜 1 装置 作阳极 作阴极 作电解质溶液 2 电极反应式 阳极为zn 2e zn2 cu 2e cu2 阴极为 粗铜 纯铜 cuso4溶液 cu2 2e cu 师生互动 解疑难 1 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 电镀时 镀层金属作阳极 待镀金属作阴极 含镀层金属阳离子的溶液作电解液 3 电镀后 电解质溶液中的离子浓度保持不变 4 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 5 电解精炼铜时 电解液的浓度会减小 2 关于镀铜和电解精炼铜 下列说法中正确的是 a 都用粗铜作阳极 纯铜作阴极b 电解液的成分都保持不变c 阳极反应都只有cu 2e cu2 d 阴极反应都只有cu2 2e cu 解析 a项电镀时镀件作阴极 b项电解精炼铜时电解液成分改变 c项电解精炼铜时 若有比铜活泼的金属杂质 如锌 则阳极还会发生zn 2e zn2 的反应 答案 d 1 金属冶炼的本质使矿石中的获得电子 从它们的化合物中还原出来 如mn ne m 金属离子 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 几乎是惟一可行的工业方法 例如电解熔融的nacl制na 电解法 2na 2e 2na 2cl 2e cl2 3 特别提示 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 3 下列金属只能采用电解法冶炼的是 fe na ag cu ca hg 解析 对于像k ca na mg al这样活泼的金属 很难找到一种合适的还原剂从化合物中将其还原出来 电解法几乎是惟一可行的方法 答案 主题1 用惰性电极电解含有酚酞的饱和nacl溶液 如何通过实验现象判断阴 阳两极 主题2 如何在fe片上镀一层铜 例1 2011 北京高考 氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示 1 溶液a的溶质是 2 电解饱和食盐水的离子方程式是 3 电解时用盐酸控制阳极区溶液的ph在2 3 用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 4 电解所用的盐水需精制 去除有影响的ca2 mg2 nh so c so c ca2 精制流程如下 淡盐水和溶液a来自电解池 4 盐泥a除泥沙外 还含有的物质是 过程 中将nh转化为n2的离子方程式是 baso4的溶解度比baco3的小 过程 中除去的离子有 解析 1 从加入原料 水含少量naoh 可知a为浓氢氧化钠溶液 也可以从电极反应推测 右室生成h2 h 得电子 oh 浓度增大 na 向右移动 所以生成物为naoh 3 抓住信息 化学平衡移动 分析阳极区存在的化学平衡只有cl2与水反应 1 2011 金丽衢十二校联考 某课外活动小组用如图装置进行实验 试回答下列问题 1 若开始时开关k与a连接 则b极的电极反应式为 2 若开始时开关k与b连接 则b极的电极反应式为 总反应的离子方程式为 有关上述实验 下列说法正确的是 填序号 溶液中na 向a极移动 从a极处逸出的气体能使湿润的ki淀粉试纸变蓝 反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 若标准状况下b极产生2 24l气体 则溶液中转移0 2mol电子 3 该小组同学认为 如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法 那么可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气 氧气 硫酸和氢氧化钾 该电解槽的阳极反应式为 此时通过阴离子交换膜的离子数 填 大于 小于 或 等于 通过阳离子交换膜的离子数 制得的氢氧化钾溶液从出口 填 a b c 或 d 导出 通电开始后 阴极附近溶液ph会增大 请简述原因 若将制得的氢气 氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池 则电池正极的电极反应式为 电解一段时间后若加入盐酸会增加h2o的质量 应通入hcl气体使其恢复到电解前电解质的浓度 若标准状况下b极产生2 24l气体 即0 1molh2 则有0 2mol电子发生转移 但在溶液中转移的不是电子 而是离子 例2 2011 山东高考 以kcl和zncl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌 下列说法正确的是 a 未通电前上述镀锌装置可构成原电池 电镀过程是该原电池的充电过程b 因部分电能转化为热能 电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系c 电镀时保持电流恒定 升高温度不改变电解反应速率d 镀锌层破损后对铁制品失去保护作用 解析 电镀过程中zn与电源正极相连 若给原电池充电 则zn应接电源负极 a错误 导线中通过的电子 在阴极均被zn2 得到 所以通过的电子与锌析出的物质的量成正比 b错误 只要电流恒定 阴阳极得失电子的速率不变 所以电解反应速率不变 c正确 镀锌层破损后 zn比铁活泼 zn作负极 fe作正极 fe被保护 d错误 答案 c 电镀的特点是 一多 一少 一不变 一多是指阴极上有镀层金属沉积 一少是指阳极上有镀层金属溶解 一不变是指电解质溶液的浓度不变 2 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