人教版选修4 第4章第3节 电解池（第2课时） 课件（34张）.pptx

第四章第三节电解池 第2课时电解原理的应用 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 学习目标定位 内容索引 一电解原理的应用 二电解的有关计算 当堂检测 一电解原理的应用 答案 导学探究 1 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 3 若阳极为锌片 阴极为铜片 则阳极反应式是 电解过程中 2 用惰性电极电解熔融nacl 阳极反应式是 阴极反应式是 提醒书写电极反应式时 应注意看电极材料和电解质状态 2na 2e 2na 4oh 4e 2h2o o2 2cu2 4e 2cu cu 2e cu2 cu2 2e cu 不变 zn 2e zn2 阳极锌片不断溶解 阴极铜片质量不断增加 2cl 2e cl2 答案 3 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 h oh 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 氯碱工业 na cl h oh na h h cl oh cl 2cl 2e cl2 氧化 2h 2e h2 还原 h naoh 相关视频 答案 4 电镀 1 根据右图 回答下列问题 电极反应式阳极 阴极 可观察到的现象是铁件表面镀 铜片 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 待镀金属制品 cu 2e cu2 cu2 2e cu 一层红色的铜 不断溶解 不变 电解 金属 合金 含有镀层金属离子的电解质溶液 镀层金属 相关视频 答案 5 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槽的底部 形成阳极泥 粗铜中的铜在纯铜上析出 不比铜活泼的金属ag au等 粗铜 纯铜 cuso4溶液 cu 2e cu2 zn 2e zn2 fe 2e fe2 cu2 2e cu 粗铜中比铜活泼的金属zn fe等 相关视频 答案 6 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mn ne m 2 电解法用于冶炼较活泼的金属如 k na mg al等 但不能电解其盐溶液 应电解其熔融态 如 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 2cl 2e cl2 2na 2e 2na 金属离子 还原 电解原理的应用 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 归纳总结 活学活用 1 2 1 下列关于电解氯化钠水溶液 铁作阴极 石墨作阳极 的叙述正确的是 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 解析答案 3 1 2 解析电解食盐水时发生的反应 阳极 2cl 2e cl2 阴极 2h 2e h2 对照分析选项 c错误 阳极附近的溶液中会溶有少量的cl2 滴加ki溶液后发生反应 cl2 2i i2 2cl 溶液呈棕黄色 b正确 阴极附近产生大量的oh 滴加酚酞后变红色 a错误 电解后生成naoh 溶液呈碱性 d错误 答案b 3 1 2 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解析本题考查的是电镀的原理 电镀原理是镀层金属作阳极 镀件作阴极 含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液 a 解析答案 3 1 2 返回 3 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cu 2e cu2 d 电解后 电解槽底部会形成含少量ag au等金属的阳极泥解析电解法精炼金属铜时 粗铜作阳极 失去电子逐渐溶解 cu2 得到电子后析出 附着在阴极上 故纯铜作阴极 在电解池中 阴极接电源的负极 发生还原反应 阳极接电源的正极 发生氧化反应 a b c错误 越活泼的金属越易失去电子 故比铜活泼的fe zn先失去电子 变成fe2 zn2 进入溶液 然后是铜失去电子 变成cu2 进入溶液 因ag au等金属不如铜活泼 故在铜溶解后便沉淀在电解槽底部成为阳极泥 d正确 解析答案 d 3 二电解的有关计算 导学探究 1 将两支惰性电极插入cuso4溶液中 通电电解 1 当有1 0 10 3mol的oh 放电时 溶液显浅蓝色 则在阴极上析出铜的质量是 解析用惰性电极电解cuso4溶液时 电极反应式为阴极 2cu2 4e 2cu 阳极 4oh 4e o2 2h2o 当有1 0 10 3mol的oh 放电时 生成标准状况下的o2为5 6ml 此时转移电子为1 0 10 3mol 则在阴极上析出cu 0 032g 解析答案 0 032g 2 若溶液的体积为1l 忽略溶液体积变化 在标准状况下放出5 6mlo2时 溶液的ph是 解析答案 n 1 0 10 3mol 消耗1 0 10 3moloh 生成1 0 10 3molh ph lgc h lg 1 0 10 3 3 3 2 用惰性电极电解0 1lm no3 x的水溶液 当阴极上增重ag时 在阳极上同时产生bl 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 解析答案 1 计算类型电解的相关计算包括两极产物的定量计算 如质量 气体的体积 某元素的化合价 溶液的ph及物质的量浓度等 2 方法技巧 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 归纳总结 活学活用 4 5 4 把两支惰性电极插入500mlagno3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 27mgb 54mgc 108mgd 216mg解析由得失电子守恒知 e oh h ag 所以n ag n h agno3溶液电解后产生酸 产生的h 的物质的量可由ph差来计算 ph从6 0变为3 0 即c h 10 3mol l 1 所以n ag n h 10 3mol l 1 0 5l 5 10 4mol m ag n ag m 5 10 4mol 108g mol 1 0 054g 54mg 解析答案 b 4 5 5 在100mlh2so4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 则原混合液中 cu2 的物质的量浓度为 a 1mol l 1b 2mol l 1c 3mol l 1d 4mol l 1 a 解析答案 返回 学习小结 当堂检测 1 2 4 3 1 如图为电解饱和食盐水的简单装置 下列有关说法正确的是 a 电解一段时间后 向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞 呈红色b 蛋壳表面缠绕的铁丝上发生氧化反应c 铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝d 蛋壳可阻止生成的氯气与氢气 氢氧化钠溶液接触解析碳棒在蛋壳内 溶液中的cl 在该极失电子被还原 溶液的碱性不增强 故a项错误 蛋壳表面缠绕的铁丝作阴极 h 在该极发生还原反应得到氢气 b项错误 铁丝表面生成的气体是氢气 不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 c项错误 蛋壳在该实验中的作用是阻止气体通过 d项正确 d 5 解析答案 1 2 4 3 5 2 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 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 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有cu和pt 没有zn fe ni解析电解精炼镍时 粗镍作阳极 纯镍作阴极 电解质溶液中含有ni2 则阳极发生氧化反应 电极反应式为zn 2e zn2 fe 2e fe2 ni 2e ni2 阴极电极反应式为ni2 2e ni 因此 电解过程中阳极减少的质量不等于阴极增加的质量 电解后 溶液中存在的金属阳离子有fe2 ni2 zn2 电解槽底部的阳极泥中只有cu和pt 没有zn fe ni d 解析答案 1 2 4 3 解析答案 5 3 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nacld a为阴极 b为阳极 hclo和nacl 1 2 4 3 5 答案b 解析答案 1 2 4 3 5 4 如图所示的a b两个电解池中的电极均为铂 在a池中加入0 05mol l 1的cucl2溶液 b池中加入0 1mol l 1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 2 2 4 1b 1 1 2 1c 2 1 1 1d 2 1 2 1 1 2 4 3 5 答案a 5 如图所示 若电解5min时 测得铜电极的质量增加2 16g 试回答下列问题 1 电源中x极是 填 正 或 负 极 解析铜极增重 说明