人教版选修四第四章电化学基础第三节电解池（第二课时） 学案.doc

选修4第四章 第三节电解池（第2课时电解原理的应用） 编号27【课标要求】1.熟知电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜、电冶金的原理,会写其电极反应式及化学方程式。2.学会电解的有关计算。【第一部分：课前延伸案】1.用惰性电极电解氯化钾溶液,阴极反应式是 ,阳极反应式是 ,电解的化学方程式是 。电解后溶液的ph变化是 ;欲使电解后的溶液复原,需加入的物质是。2.在硫酸铜溶液中,插入两个电极进行电解。(1)若两极均为pt电极,则阳极反应式是 ,阴极反应式是 ,电解的化学方程式是 。(2)若两极均为铜片,则阳极反应式是,阴极反应式是 ,电解过程中溶液的浓度变化是。(3)若阳极为锌片,阴极为铜片,则阳极反应式是 ,电解过程中两极的变化是 。3.根据金属活动性顺序,可推测金属的冶炼方法。填写下表:冶炼金属k、na、mg、alzn、fe、sn、cuhg、agau、pt冶炼方法 【第二部分：课内探究案】探究点一电解原理的应用1.电解饱和食盐水(1)通电前,氯化钠溶液中含有的离子: 。通电时移向阴极,放电,移向阳极, 放电。电极反应式为阳极: ( 反应)；阴极: ( 反应)因 放电,导致水的电离平衡h2o hoh向右移动,致使生成。(2)电解的总反应式化学方程式: ;离子方程式: ;工业上习惯把电解饱和食盐水叫做 。2.电镀(1)根据右图,回答下列问题:电极反应式阳极: ;阴极: 。可观察到的现象是 。硫酸铜溶液浓度的变化是。(2)电镀的概念是应用 原理在某些金属表面镀上一薄层其他 或 的方法。(3)电镀池的构成:一般都是用 作电镀液;把 浸入电镀液中与直流电源的正极相连,作为阳极;与直流电源的负极相连,作阴极。3.电解精炼铜(1)粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质,常用电解的方法进行精炼。其电解池的构成是用 作阳极,用作阴极,用 作电解质溶液。(2)电极反应式:阳极为 、 等,阴极为 (3)电解精炼铜的原理是 失去电子,产生的阳离子残留在溶液中, 以金属单质的形式沉积在电解池的底部,形成阳极泥,粗铜中的铜在纯铜上析出。4.电冶金(1)金属冶炼的本质:使矿石中的获得电子,从它们的化合物中出来。如mnne=m。(2)电解熔融的氯化钠可制取金属钠:阳极反应式: ;阴极反应式: ;总反应: 。归纳总结(1)氯碱工业:用电解饱和食盐水的方法来制取naoh、cl2、h2,并以它们为原料生产一系列化工产品。(2)电镀特点是阳极本身参与电极反应,电镀过程中相关离子的浓度、溶液ph等保持不变。(3)电解精炼中,比需要精炼的金属活泼的杂质溶解,而不比需要精炼的金属活泼的杂质会沉积(如精炼镍时cu也会沉积)。【巩固训练】1.关于电解氯化钠水溶液(铁作阴极、石墨作阳极),下列叙述正确的是()a.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色b.若在阳极附近的溶液中滴入ki溶液,溶液呈棕黄色c.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠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.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.锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子b.铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子c.铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子d.锌作阴极,镀件作阳极,溶液中含有亚铁离子探究点二 电解的有关计算1.将两支惰性电极插入cuso4溶液中,通电电解。(1)当有1.0103 mol的oh放电时,溶液显浅蓝色,则在阴极上析出铜的质量是_。(2)若溶液的体积为1 l,忽略溶液体积变化,在标准状况下放出5.6 ml o2时,溶液的ph是_。 2.用惰性电极电解0.1 l m(no3)x的水溶液,当阴极上增重a g时,在阳极上同时产生b l(标准状况)o2,从而可知m的相对原子质量是_,溶液的ph是_(均用含有a、b、x的代数式表示)。【归纳总结】有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、某元素的化合价、元素的相对原子质量、溶液的ph及物质的量浓度等。不论哪种计算,均可概括为下列三种方法:(1)得失电子守恒法计算:用于串联电路、通过阴阳两极的电量相同等类型的计算,其依据是电路上转移的电子数相等。(2)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)关系式计算:借得失电子守恒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。【巩固训练】3.把两支惰性电极插入500 ml agno3溶液中,通电电解。当电解液的ph从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上应析出银的质量是()a.27 mg b.54 mg c.108 mg d.216 mg4.在100 ml h2so4和cuso4的混合液中,用石墨作电极进行电解,两极上均收集到2.24l气体(标准状况下),则原混合液中,cu2的物质的量浓度为()a.1 moll1 b.2 moll1c.3 moll1 d.4 moll1【归纳小结】【第三部分：课后提升案】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nacld.a为阴极,b为阳极;hclo和nacl3.利用电解法可将含有fe、zn、ag、au等杂质的粗铜提纯,下列叙述正确的是()a.电解时以纯铜作阳极b.电解时阳极发生还原反应c.纯铜连接电源负极,其电极反应式是cu2e=cu2d.电解后,电解槽底部会形成含少量ag、au等金属的阳极泥4.将含0.4 mol cuso4和0.4 mol nacl的水溶液1 l,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.3 mol 铜,求在另一个电极上析出的气体在标准状况下的体积是()a.5.6 l b.6.72 l c.13.44 l d.11.2 l5.如右图所示的a、b两个电解池中的电极均为铂,在a池中加入0.05 moll1的cucl2溶液,b池中加入0.1 moll1的agno3溶液,进行电解。a、b、c、d四个电极上所析出的物质的物质的量之比是()a.2241 b.1121c.2111 d.21216.下图是电