【优化巩固】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

第二课时电解原理的应用 第二课时电解原理的应用 预习全程设计 名师全程导学 案例全程导航 训练全程跟踪 第三节电解池 一 氯碱工业1 饱和食盐水中的离子在饱和食盐水中 氯化钠完全电离产生了和 同时水部分电离产生了和 2 离子的移动方向通电后和向阴极移动 和向阳极移动 na h cl oh na h cl oh 3 电极上的放电顺序阳极 阴极 4 电极反应阳极 阴极 5 总反应 cl oh 2cl 2e cl2 h na 2h 2e h2 1 在氯碱工业上电解饱和食盐水通常以石墨作阳极 铁网作阴极 能否将电极接反 提示 不能 因为只有惰性电极作阳极时 cl 才会放电产生cl2 而铁是活性电极 如果铁作阳极 电极反应是fe 2e fe2 二 电镀1 概念应用原理在某些金属表面镀上一薄层或的方法 2 目的使金属增强 增加 合金 电解 抗腐蚀能力 其他金属 美观和表面硬度 3 原理 1 电极的选择 阳极 阴极 2 电解质溶液的选择 使用含有的电解质溶液 镀层金属 镀层金属离子 待镀金属制品 3 电极反应 以镀铜为例 阳极 cu 2e cu2 阴极 cu2 2e cu 4 电解液的变化 由于阳极上生成的的物质的量和阴极上析出的的物质的量相等 所以溶液 阳离子 没有变化 阳离子 4 粗铜精炼用电解法精炼粗铜时 用作阳极 作阴极 作电解质溶液 粗铜 粗铜 硫酸铜溶液 三 电冶金1 需用电冶金法冶炼的金属 电解法适合于 等活泼金属的冶炼 2 发生的电极反应 电解法制铝 阳极 2o2 4e o2 阴极 钠 镁 铝 al3 3e al 2 电解法制取钠 镁 铝时能不能电解含有这些金属阳离子的水溶液 提示 不能 水溶液中含有氢离子 而氢离子比以上三种金属的阳离子易得电子 1 如果用u形管作电解饱和食盐水的实验 通电前在u形管的两端滴加2滴石蕊溶液 通电后阴极处溶液变蓝 提示 正确 阴极处生成h2和naoh 溶液显碱性 2 在上述实验后如果将两电极互换 继续通电 则此时阳极处溶液褪色 提示 正确 原来阴极生成的naoh与后来互换电极后生成的cl2发生反应生成naclo naclo具有强氧化性 将其蓝色漂白而使之褪去 3 电解精炼铜应用的是电镀原理 提示 正确 阳极粗铜中的铜失电子后 阴极有铜析出 符合电镀原理 一 原电池 电解池 电镀池的比较 特别关注 电化学装置的注意事项 1 注意原电池与电解池的电极名称 电极反应类型 2 注意串联电路中 相同时间内通过各电极的电量相等 3 注意电镀池的特殊结构 二 电化学计算的基本方法原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算 溶液ph的计算 相对原子质量和阿伏伽德罗常数测定的计算 根据电量求产物的量与根据产物的量求电量等的计算 不论哪类计算 均可概括为下列三种方法 1 根据电子守恒法计算用于串联电路 阴阳两极产物 正负两极产物 相同电量等类型的计算 其依据是电路上转移的电子数相等 2 根据总反应式计算先写出电极反应式 再写出总反应式 最后根据总反应式列比例式计算 3 根据关系式计算根据得失电子守恒定律关系建立已知量与未知量之间的桥梁 建立计算所需的关系式 特别关注 电解的计算首先正确书写电极反应式 要特别注意阳极材料 其次注意溶液中多种离子共存时 要根据离子放电顺序确定离子放电的先后 最后根据得失电子守恒进行相关计算 考查点一电解原理的应用 例1 下列描述中 不符合生产实际的是 a 电解熔融的氧化铝制取金属铝 用铁作阳极b 电解法精炼粗铜 用纯铜作阴极c 电解饱和食盐水制烧碱 用涂镍碳钢网作阴极d 在镀件上电镀锌 用锌作阳极 答案 a 解析 电解熔融的氧化铝制取金属铝时 应用惰性材料作电极 精炼粗铜时阳极是粗铜 cu 2e cu2 阴极是纯铜 cu2 2e cu 电解质溶液 cuso4溶液 含h2so4 电解饱和食盐水 阳极是钛网 阴极是碳钢网 镀锌时阳极是锌 zn 2e zn2 阴极是镀件 zn2 2e zn 电镀液是zncl2溶液 1 金属镍有广泛的用途 粗镍中含有少量fe zn cu pt等杂质 可用电解法制备高纯度的镍 已知 氧化性fe2 ni2 cu2 下列叙述正确的是 a 阳极发生还原反应 其电极反应式为ni2 2e nib 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和pt 解析 电解精炼时 阳极发生的是氧化反应 金属失电子 生成金属阳离子 在给出的金属中铁和锌都比镍活泼 先失电子 此时阴极已经有镍析出 所以两极的质量变化不相等 电解后溶液中的阳离子还应有镍离子 答案 d 考查点二有关电解的计算 例2 有三个烧杯 分别盛有氯化铜 氯化钾和硝酸银三种溶液 均以pt作电极 将它们串联在一起电解一定时间 测得电极增重总和2 8g 这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为 a 4 1b 1 1c 4 3d 3 4 解析 串联电路中 相同时间内各电极得或失的电子的物质的量相同 各电极上放出气体的物质的量之比为定值 不必注意电极增重是多少 只要判断出生成何种气体及生成该气体一定物质的量所得失电子的物质的量 就可以通过得失电子守恒 判断气体体积之比 第一个烧杯中放出cl2 第二个烧杯中放出cl2和h2 第三个烧杯中放出o2 在有1mol电子转移时 分别是0 5mol 0 5 答案 c mol 0 5mol和0 25mol 所以共放出有色气体 cl2 0 5 0 5 1mol 无色气体 o2和h2 0 5 0 25 0 75mol 关键一点 根据得失电子守恒及元素的化合价可得出常见电极产物计算关系式 物质 2h2 o2 2cl2 2cu 4ag 4h 4oh 4e n mol 21224444 2 在外界提供相同电量的条件下 cu2 或ag 分别按cu2 2e cu或ag e ag在电极上放电 若析出铜的质量为1 92g 则析出银的质量为 a