人教版选修4 第四章第三节　电解池第2课时 学案.doc

课堂探究探究一 电镀问题导引电镀铜实验装置1如果两电极上的材料互换，能在铁钥匙的表面镀上一层铜吗？为什么？提示：不能。两电极上的材料互换后，铁制品作阳极，不断溶解，溶液中析出的铜附着在铜片上。2如果把图中的电解质溶液换成cucl2溶液，还能在铁钥匙的表面镀上一层铜吗？提示：能。3电镀池应该具备什么条件？电镀过程中电解质溶液的浓度如何变化？提示：条件：镀层金属作阳极，镀件作阴极，含镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶液。电镀过程中电解质溶液的浓度不变。名师精讲电镀与电镀池的构成条件(1)电镀：应用电解原理，在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。(2)电镀池的构成条件：待镀金属制品作阴极，镀层金属做阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。【例题1】 以kcl和zncl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()a未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程b因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系c电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率d镀锌层破损后对铁制品失去保护作用解析：电镀过程中zn与电源正极相连，若给原电池充电，则zn应接电源负极，a错误；导线中通过的电子，在阴极均被zn2得到，所以通过的电子与锌析出的物质的量成正比，b错误；只要电流恒定，阴阳极得失电子的速率不变，所以电解反应速率不变，c正确；镀锌层破损后，zn比铁活泼，zn作负极、fe作正极，fe被保护，d错误。答案：c借题发挥电镀的特点是“一多、一少、一不变”：一多是指阴极上有镀层金属沉积；一少是指阳极上有镀层金属溶解；一不变是指电解质溶液的浓度不变。变式训练1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：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。答案：a探究二 电冶金问题导引电解精炼铜应具备什么条件？精炼过程中电解质溶液的浓度如何变化？提示：条件：粗铜作阳极，纯铜作阴极，含铜离子的盐溶液作电解质溶液。由于粗铜中含有比铜活泼的金属杂质，电解过程中会失去电子溶解在溶液中，故精炼过程中电解质溶液的浓度略有减小。名师精讲1电镀铜与精炼铜的比较电镀铜精炼铜能量转变电能转化为化学能电能转化为化学能阳极材料纯铜粗铜(含锌、银、金等杂质)阴极材料镀件纯铜阳极反应cu2e=cu2zn2e=zn2cu2e=cu2等阴极反应cu22e=cucu22e=cu电解质溶液及其变化硫酸铜溶液保持不变反应后硫酸铜溶液中混有zn2等，cu2浓度减小2原电池、电解池、电镀池的判断方法(1)若装置中无外加电源，则该装置可能为原电池，然后根据原电池的构成条件进行分析判断。(2)若装置中有外加电源，且两电极插入电解质溶液中并构成闭合回路，则该装置为电解池或电镀池，电解质溶液中含有阳极金属离子的即为电镀池，否则为一般电解池。【例题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，用电解法制备高纯度的镍，下列叙述中正确的是()a阳极发生还原反应，其电极反应式为：ni22e=nib电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等c电解后，溶液中存在的金属阳离子只有fe2和zn2d电解后，电解槽底部的阳极泥中只有cu和pt解析：本题为“电解精炼铜”的迁移应用。a项，阳极应发生氧化反应。c项，溶液中的阳离子主要为ni2，根据金属原子的还原性和金属阳离子的氧化顺序，阳极反应为zn2e=zn2，fe2e=fe2，ni2e=ni2，cu、pt在该条件下不失电子，阴极反应为ni22e=ni，fe2、zn2在该条件下不得电子。比较两电极反应，因zn、fe、ni的相对原子质量不等，当两极通过相同的电量时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不等。答案：d方法技巧一般情况下，氧化性强的离子优先在阴极上放电生成金属单质，还原性强的金属单质优先在阳极上放电生成金属阳离子。变式训练2关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是()a都用粗铜作阳极、纯铜作阴极b电解液的成分都保持不变c阳极反应都只有cu2e=cu2d阴极反应都只有cu2