高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第2节 电能转化为化学能——电解 第2课时 电解原理的应用课件2 鲁科版选修4.ppt

第2课时电解原理的应用 第1章化学反应与能量转化 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 3 能够应用电解原理判断离子的氧化性或还原性强弱并能够进行相关计算 1 根据金属的活泼性预测冶炼金属的方法 1 k ca na mg al可用 制得 2 zn fe sn cu可用 制得 3 hg ag可用 制得 4 pt au可用 获取 电解法 热还原法 热分解法 富集法 2 用不同电极电解cuso4溶液 写出对应的阴 阳两极反应 1 均为pt电极 阳极 阴极 2 均为cu电极 阳极 阴极 3 均为zn电极 阳极 阴极 知识点一电解饱和食盐水制备cl2 h2和naoh 自主学习 1 装置 2 现象 1 阳极上 有 色气体产生 2 阴极上 有气体产生 阴极附近溶液 黄绿 变红 cl oh h na cl oh 氧化 h na 还原 自我诊断 1 判断正误 1 向电解nacl溶液的电解池中加入酚酞 阳极区变红 2 氯碱工业可以得到金属钠 cl2和h2 3 为得到比较纯净的naoh溶液 可在电解池中加入一个阳离子交换膜 nacl溶液加到阳极区 4 用惰性电极电解naoh溶液 所得溶液的ph一定增大 5 工业上可用电解饱和食盐水的方法制备84消毒液 6 电解饱和食盐水阴极产生的气体可使湿润的淀粉 ki试纸变蓝 2 工业生产由阳极 金属钛网 阴极 碳钢网 离子交换膜 电解槽框和导电铜棒等组成 每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成 如图表示一个单元槽的示意图 电解总反应式 互动讲练 如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图 下列有关说法不正确的是 a 装置中的离子交换膜只允许阳离子通过 不允许阴离子通过b 装置中出口 处的物质是氢气 出口 处的物质是氯气c 除去杂质后的naoh溶液从出口b处导出d 转移0 8mol电子时产生h28 96l 标准状况下 答案 b 变式训练 1 2014 南阳高二质检 下图中能验证氯化钠溶液 含酚酞 电解产物的装置是 解析 选d 电解饱和食盐水生成h2和cl2 h2可用向下排空气法收集检验 cl2可用碘化钾 淀粉溶液检验 排除a b 生成h2的一极为阴极 与电源负极相连 生成cl2的一极为阳极 与电源正极相连 据此可知电子流向正确的为d项 规律指津 为保证得到电解物质较纯净 常对电解池装置做相应的改进 知识点二粗金属的精炼与电镀 自主学习 1 铜的电解精炼 1 装置 2 电镀 1 电镀铜实验装置 2 定义 应用 原理 在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法 3 目的 使金属 能力增强且增加金属表面的耐磨性和美观性 4 电镀池构成 镀层金属做 镀件做 含有 的盐溶液做电解质溶液 电解 抗腐蚀 阳极 阴极 镀层金属离子 自我诊断 2 判断正误 1 电解精炼和电镀过程中 电解液浓度均不发生变化 2 电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极 3 粗金属精炼时 粗金属做阳极 阳极泥是比被精炼金属不活泼的金属 4 电镀过程中 镀件做阴极 3 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 锌做阳极 镀件做阴极 溶液中含有锌离子b 铂做阴极 镀件做阳极 溶液中含有锌离子c 铁做阳极 镀件做阴极 溶液中含有亚铁离子d 锌做阴极 镀件做阳极 溶液中含有亚铁离子解析 电镀原理是镀层金属做阳极 镀件做阴极 含有镀层金属阳离子的电解质溶液做电镀液 a 4 下列说法正确的是 a 电解饱和nacl溶液时 na 向阴极移动 在阴极表面得电子析出b 电解精炼铜装置中粗铜做阴极c 电镀池中镀层金属做阳极d 通过电解mgcl2溶液的方法冶炼金属镁 c 探究释疑 电镀与电解精炼的区别与联系 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金 利用电解原理提纯金属 镀层金属做阳极接直流电源正极 镀件做阴极接直流电源负极 电镀液必须是含有镀层金属离子的盐溶液 形成闭合回路 不纯金属做阳极 纯金属做阴极 含该金属离子的可溶性盐溶液做电解质溶液 直流电源 形成闭合回路 电镀池和精炼池是特定条件下的电解池 特别警示 1 在电解池中 电子流向 阳极 正极 负极 阴极 离子流向 阳离子 阴极 阴离子 阳极 2 电解精炼金属实质是对粗金属的提纯 比被精炼金属不活泼的金属均以单质形式在阳极区沉积称为阳极泥 如粗ni cu fe zn ag au 精炼时阳极泥为cu ag au 已知氧化性 cu2 ni2 互动讲练 电解原理在化学工业中有广泛应用 如图表示一个电解池 装有电解液a x y是两块电极板 通过导线与直流电源相连 请回答以下问题 1 若x y都是惰性电极 a是饱和nacl溶液 实验开始时 同时在两边滴入几滴酚酞试液 则 电解池中x电极上的电极反应式为 在x电极附近观察到的现象是 有气泡冒出 溶液变红色 y电极上的电极反应式是 检验该电极反应产物的方法是 2 如果用电解法精炼粗铜 电解液a选用cuso4溶液 则 x电极的材料是 电极反应式是 y电极的材料是 电极反应式是 说明 杂质发生的电极反应不必写出 把湿润的淀粉 ki试纸放在y电极附近 试纸变蓝色 精铜 粗铜 思路点拨 解析 选d zn fe比ni更活泼 zn fe ni在阳极发生氧化反应 溶解成zn2 fe2 ni2 阴极上只析出ni 当转移0 5na个电子时 阳极溶解的zn fe ni共0 25mol 阴极生成的ni为0 25mol 阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等 故a b c项均错 cu pt不如ni活泼 在阳极沉积而形成阳极泥 d项正确 实验探究电解饱和食盐水案例回忆教材中的装置 电极材料为石墨 电解质溶液为饱和食盐水 1 请你分析饱和食盐水中可能存在哪些离子 在电场中它们的移动方向如何 可能发生的电极反应是什么 2 接通电源 观察电极表面出现的现象 根据你已有的化学知识 设法检验两极附近溶液组成的变化并判断气体产物 3 判断阴极和阳极 写出电极反应式和电解反应的化学方程式 电解反应的化学方程式 高考演变实验 2010 高考全国大纲卷 节选 如图是一个用铂丝做电极 电解稀的mgso4溶液的装置 电解液中加有中性红指示剂 此时溶液呈红色 指示剂的ph变色范围 6 8 8 0 酸色 红色 碱色 黄色 回答下列问题 1 下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 填编号 a管溶液由红变黄 b管溶液由红变黄 a管溶液不变色 b管溶液不变色 2 写出a管中发生反应的反应式 3 写出b管中发生反应的反应式 4 电解一段时间后 切断电源 将电解液倒入烧杯内观察到的现象是 溶液呈红色 白色沉淀溶解 或大部分溶解 1 电解质导电