2节电解原理的应用2课时.doc

高二二部化学 编号：03 编制：周逢科 王玉华 2013-09-09 教师寄语-再长的路没有脚长，再高的山没有人高。第2课时电解原理的应用【学习目标】1.了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的电解原理，能准确书写电极反应式和电解反应式；掌握惰性材料作电极时，离子的放电顺序.2.通过理解电解的基本原理，体会电解原理的应用及计算。【课前预习案】【旧知回顾】1.阴极上阳离子的放电顺序（得电子能力）与金属活动性顺序相反，即：K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ 、 Zn2+ 、 Fe2+ Sn2+ 、Pb2+ (H+) 、Cu2+ 、Fe3+ 、Hg2+ 、Ag+得 电 子 能 力 2、阴离子的放电顺序（失电子能力）活性电极阴离子，即：Cu 、 Hg 、 Ag 、S2、I 、Br 、Cl 、OH 、（NO3、SO4 2 等含氧酸根）失 电 子 能 力 【自主学习】1 、氯碱工业的电解原理（电解食盐水）氯碱工业即电解饱和食盐水，饱和食盐水中，含有、 、 等离子。在阴极上两种阳离子的放电顺序是 ；在阳极上两种阴离子放电顺序是。电极反应式为：阴极 ；阳极 。将两个电极反应式相加，得到电解的总反应方程式为 。在阴极上得到的产物是和 ，阳极上得到的产物是 。2、铜的精炼的原理（铜的电解精炼）炼粗铜是将 溶解重新冶炼成 的过程。用电解的原理，若将粗铜溶解，必将粗铜作 极，精铜作 极，电解质溶液中必须含有 ，阳极上不活泼的金属以的形式沉在电解池中，活泼的金属以的形式进入溶液。阳极 ；阴极 。3、生产生活中电镀的原理（电镀）电镀是应用电解原理在金属表面镀上一薄层的过程。电镀主要的目的是、 或 。电镀池的阳极是 ，阴极是 ，电镀液中一定含有 离子。【预习检测】1、电解熔融的食盐和饱和的食盐水的异同点？电解熔融的食盐电解饱和的食盐水 目的 制取金属钠 制取NaOH和Cl 2 条件 熔融（无水） 水溶液电极反应阳极 阴极 产物 总反应方程式2、在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下设计方案正确的是 （ ） A锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含有锌离子B锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含有锌离子C锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含有亚铁离子D锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含有亚铁3、各举一例说明电解的几种类型，并写出电解的电极反应式和总方程式：（1）电解水型 （2）电解电解质本身型 （3）放氧生酸型 （4）放氢生碱型 【课内探究案】【探究一】氯碱工业-教材P13“活动探究”1、 电解质溶液中，存在哪些离子？离子电场中如何移动？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，设法检验两极附近溶液组成的变化并判断其体产物。3、 判断阴极和阳极，写出电极反应式与电解反应的化学方程式。现象电极反应式阴极阳极电解反应的化学方程式4、 工业电解食盐水装置中阳离子交换膜的作用有哪些？跟踪练习1：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，设计了如图的装置，则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NaClB 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NaCl 【探究二】铜的电解精炼 1、 如何设计铜的电解精炼装置？ 2、 写出阳极与阴极的电极反应式。3、电解完成后，CuSO4溶液的浓度有何变化？溶液还存在哪些阳离子？两个电极的质量变化相等吗？跟踪练习2：（2010高考重庆卷）用含少量银和锌的粗铜做阳极，纯铜片做阴极，CuSO4溶液做电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了x g，则（ ） A电解液质量增加x g B. 阴极质量增加x g C. 阴极质量增加a g,ax D. 阴极质量增加b g,bx【探究三】电镀-教材P17“活动探究”实验目的:给铁钉镀铜实验方案：阳极材料电镀原理阳极:阴极材料阴极：电镀液思考：电镀过程中，电镀液的浓度是否发生变化？归纳：形成电镀池的几个条件 作阳极 作阴极含 的盐溶液作电解质溶液o【小结】 电解池、电解精炼池、电镀池的比较：电解池电解精炼池电镀池定义应用电解原理将不纯的金属提纯的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置形成条件不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极电解质溶液须含提纯金属的离子镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极电镀液须含有镀层金属的离子电极名称阳极：与电源 相连 阴极：与电源 相连阳极： 金属；阴极： 金属阳极： 金属；阴极： 电极反应阳极： 反应阴极： 反应 【当堂检测】1、电解质溶液用惰性电极电解的示例：类型电解质电极反应式电解方程式pH变化电解质复原电解水型H2SO4阳极：阴极：NaOHNa2SO4电解电解质型HCI阳极：阴极：CuCI2阳极：阴极：电解水和电解质型NaCI阳极：阴极： CuSO4阳极：阴极：2、（09高考天津卷）、金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量的Zn、 Fe、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：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+、Zn2+ D、电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt3、请设计一个电镀池为铁片镀上一层锌。课后延伸案1、下列图示中关于铜电极的连接错误的是 （ ） 2、下列叙述中不正确的是 （ ）A电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应B原电池跟电解池连接后，电子从电池负极流向电解池阳极C电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化作用D电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气3、用惰性电极实现电解，下列说法正确的是 （ ）A电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变B电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2D电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:14、用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，电解液的pH增大了的是 （ ）A、H2SO4 B、KOH C、AgNO3 D、Na2SO45、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如图所示平面图），经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是（ ）A.和附近 B.和附近 C.和附近 D.和附近6、关于电解NaCI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人KI溶液，溶液呈棕色 C若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液，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，充分搅拌后落液呈中性7、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8、下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是 （ ）A电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl 2e= Cl2 B氢氧燃料电池的负极反应式：O2 + 2H2O + 4e- = 4OHC粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu 2e = Cu2+D钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe2e = Fe2+9、从H+ 、Cu2+、 Na+、SO42-、Cl-五种离子中选择适当的离子组成电解质，符合下列要求。（1）以石墨棒为电极，电解时电解质质量减小，水量不变，应选用的电解质是_ （2）以石墨棒为电极，电解时电解质质量不变，水量减小，应选用的电解质是_ （3）以石墨棒为阳极，铁棒为阴极，电解时电解质质量和水量都减小，应选用的电解质是 10、如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞液，在F极附近显红色。试回答以下问题：（1）电源A极的名称是_。（2）甲装置中电解反应的总化学方程式是_ _。（3）如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是_。（4）欲用丙装置给铜镀银，G应该是_，电镀液的主要成分是_(填化学式)。（5）装置丁中的现象是_ _，说明_ 。ANa2SO4CFe11、如图所示：阳极电极反应式： 阴极电极反应