电解池的工作原理及应用(二).doc

高二化学电解池的工作原理及应用（二）教学学案班级 学号 姓名 学习目标：1、了解电解原理在工业上的应用2、了解氯碱工业、铜的电解精炼及电镀原理3、能够书写相关的电极方程式一、电解原理的应用：P20【交流与讨论】：实验三：电解饱和食盐水 （1）现象 阴极： 阳极：（2）电极反应阴极： 阳极： （3）电解反应方程式：1、氯碱工业阳离子交换膜法制烧碱： （1）生产设备名称：（2）阴阳极材料：（3）阳离子交换膜的作用：2、铜的电解精炼： 电解精炼粗铜时，阳极材料是 铜，阴极材料是 铜，电解质溶液是 溶液。3、电镀P21【观察与思考】实验四：电镀银阳极： 阳极反应：阴极： 阴极反应：电镀液：（1）定义：（2）电镀的目的：（3）电镀特点：二、原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例原理使 反应中电子的转移做定向移动，从而形成电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池.使 通过电解质溶液在阴、阳两极引起 反应的过程叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池形成条件 电极名称由电极本身决定：正极：电子 ，发生 反应负极：电子 ，发生 反应由外电源决定：阳极：连电源 极阴极：连电源 极电子流向 极流向 极 极电源 极 极电源 极电流方向 极流向 极 极电源 极 极电源 极电极反应负极： ( 反应)正极： （ 反应）阴极： （ 反应）阳极： （ 反应）能量转化 应用防止金属的电化学腐蚀；实用电池电解食盐水（氯碱工业）；电镀（镀铜）；电冶（冶炼Na、Mg、Al）；精炼（精铜）课堂练习：【例1】下图是目前世界上比较先进的电解质碱技术离子交换膜法示意图。精制饱和食盐水、纯水（含少量NaOH）分别加入上述电解槽中，可以得到气体产物以及NaOH溶液，电解后的淡盐水从电解槽中导出可以重新用于配制食盐水。根据上述信息，分别写出各表示什么物质： 【例2】金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+）（ ）（A）阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+ +2e-= Ni（B）电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等（C）电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+（D）电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu、Pt【例3】火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金、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）精炼粗铜接电源负极 （B）精炼时纯铜做阴极（C）杂质都将以单质形式沉淀到池底 （D）纯铜片增重2.56 g,电路通过电子为0.08mol【例4】下列关于铜电极的叙述中正确的是（ ）（A）铜锌原电池中铜是负极 （B）用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极（C）在铁上电镀铜时用铜作阴极 （D）电解稀酸时用铜作阳极，阳极为氧气【例5】如图，A池用石墨电极电解NaOH溶液,B池精炼粗铜,一段时间后停止通电,A池中D极产生具有氧化性的气体在标准状况下为2.24L.下列说法正确的是:（A）A池为电解池,B池为原电池 （B）D、E两极都发生氧化反应（C）F极是以粗铜板为材料作阴极 （D）B池中E极质量增加12.8g练习（二）1.关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（ ）A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性2.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如右图所示的装置，以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是（ ）A.a为正极，b为负极；NaClO和NaCl B.a为负极，b为正极；NaClO和NaClC.a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl D.a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl3. 在电解水时，常加入一些稀硫酸，其目的是（ ） A使溶液酸性增强 B使溶液中离子浓度增大C加快电解的速率 D使溶液的氧化性增强4. 用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，若保持温度不变，则一段时间后（ ） A溶液的pH变大 B.c(Na+)与c (CO32-)的比值变大C溶液浓度变大，有晶体析出 D.溶液浓度不变，有晶体析出5.下列关于铜电极的叙述正确的是（ ）。A铜锌原电池中铜是负极 B. 用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极C. 在镀件上电镀铜时用金属铜作阳极 D. 电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极6.下图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无味气体放出，符合这一情况的是（ ）7. 用惰性电极电解饱和Na2CO3溶液，若保持温度不变，则一段时间后（ ）。A溶液的pH变大 B.c(Na+)与c (CO32-)的比值变大C溶液浓度变大，有晶体析出 D.溶液浓度不变，有晶体析出8某电解池盛有CuCl2溶液，插入电极进行电解，若达到下列要求：一电极的质量减轻 另一电极的质量增加电解质的组成不变，则应选用的电极是（ ） A.阳极铁、阴极石墨 B.阳极石墨、阴极铜 C.阳极铁、阴极铜 D.阳极铜、阴极铁9. 在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是 （ ） A锌做阳极，镀件做阴极，溶液含有锌离子 B铂做阴极，镀件做阳极，溶液含有锌离子C铁做阳极，镀件做阴极，溶液含有亚铁离子D锌做阴极，镀件做阳极，溶液含有锌离子10.电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，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，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则电解池中X极上的电极反应式 ；在X极附近观察到的现象是 。Y电极上的电极反应式为 ，检验该电极反应产物的方法是 。（2）如要用电解方法精炼粗铜，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 。杂质发生的电极反应不必写出（3）工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜（只允许阳离子通过），其工作原理如图所示.该电解槽的阳极反应式是_。通电开始后，阴极附近溶液pH会 。除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口_填写“A”或“B”）导出。11. 把两块质量相同的铜片作电极平行插入CuSO4溶液中，电解一段时间后，取出电极洗净、烘干、称量，质量差为2.56g，在通电过程中，电路中通过的电子为多少摩？充电放电9. 已知铅蓄电池在放电时起原电池的作用，充电时起电解池的作用，铅蓄电池在放电和充电时发生的化学反应可用下式表示Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O ，据此判断下列叙述中正确的是 （ ）A放电时的正极反应式：Pb + SO422e=PbSO4 B充电时的阳极反应式：PbSO4 2H2O 2e=PbO2 + 4H+SO42C用铅蓄电池做电源电解AgNO3溶液，阳极放出1.6g气体时电池内部消耗H2SO4 0.2molD充电时，要使0.606 Kg PbSO4变为Pb和PbO2需要通过4mol电子10.由于Fe（OH）2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀，应用如右图所示电解实验可制得白色的纯净的Fe(OH)2沉淀，两电极的材料分别为石墨和铁。（1）a电极材料应为 ，b电极的电极反应式为_。（2）电解液c可以是_（填编号）。A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液（3） 为苯，其作用为 ，在加入苯之前，对 溶液应做简单处理_。（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是_（填编号）。A.改用稀硫酸作电解液 B.适当增大电源的电压C.适当减小两电极间的距离 D.适当降低电解液的浓度（5）若C中用Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色Fe（OH）2沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为 。11.目前世界上比较先进的电解制碱技术是离子交换膜法。（1）在离子交换膜法电解饱和食盐水过程中，与电源正极相联的电极上所发生反应为_，与电源负极相连的电极附近溶液的pH_（选填“不变”“升高”“降低”）。（2）如果粗盐中SO42含量较高，必须添加试剂除去SO42，则按添加试剂顺序，依次发生反应的离子方程式为_。（3）在电解制得的NaOH中往往还含有一定量的NaCl，因此必需进行脱盐工序，脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过_冷却_（填写操作名称）除去NaCl。（4）现有阳离子交换膜阴离子交换膜石墨电极和如下图所示电解槽，用氯碱工业中的离子交换膜技术原理，可通过电解电解饱和Na2SO4溶液的方法生产NaOH溶液和H2SO4溶液则电极为_极（填“正”“负”“阴”“阳”），b为_离子交换膜（填“阴”“阳”）（1）2H+2e- =H2（或2H2O+2e- =2H2+2OH-）； 溶液变成红色。2Cl-+2e- =Cl2 是否使湿润KI-淀粉试纸变蓝。（2）X纯铜（1分）， Cu2+2e- =Cu。 Y：粗铜（1