人教版选修4 电解池 第2课时 电解原理的应用 课件（44张）.pptx

第2课时电解原理的应用 自主阅读 自主检测 自主阅读 自主检测 2 电镀 1 定义 电镀是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 3 电镀目的 使金属增强抗腐蚀能力 增加美观和表面硬度 自主阅读 自主检测 3 电解精炼铜 自主阅读 自主检测 自主阅读 自主检测 1 关于电解nacl水溶液 下列叙述中正确的是 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入ki溶液 溶液呈棕色c 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液 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 充分搅拌后溶液呈中性答案 b2 欲在金属表面镀银 应把镀件挂在电镀池的阴极 下列各组中 选用的阳极金属和电镀液均正确的是 a ag和agcl溶液b ag和agno3溶液c fe和agno3溶液d pt和ag2so4溶液答案 b 自主阅读 自主检测 3 在冶金工业中 常用电解法得到钠 镁 铝等金属 其原因是 a 都是轻金属b 都是活泼金属c 成本低廉d 这些金属的化合物熔点较低答案 b 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 电解原理的应用实验目的 模拟电解原理的应用 实验装置 如下图所示 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 讨论探究 1 若用如图所示装置 模拟氯碱工业 则电解质溶液c 电极a 电极b的电极材料分别是什么 电极反应式和总反应式分别是什么 用这种装置进行氯碱工业生产有什么缺点 如何改进 2 若用如图所示装置 模拟铁制品上镀铜 则电解质溶液c 电极a 电极b的电极材料分别是什么 电极反应式分别是什么 电镀过程中电解质溶液的浓度如何变化 3 若用如图所示装置 模拟电解精炼粗铜 含zn fe ag等杂质 则电解质溶液c 电极a 电极b的电极材料分别是什么 电极反应式分别是什么 电镀过程中电解质溶液的浓度如何变化 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 1 氯碱工业的电解槽由阳极 金属钛网 阴极 碳钢网 离子交换膜 电解槽框和导电铜棒等组成 每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成 如图表示一个单元槽的示意图 电解总反应式 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 2 电镀与电解精炼的比较 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 题型一氯碱工业原理的应用例题1如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图 下列有关说法不正确的是 a 装置中的离子交换膜只允许阳离子通过 不允许阴离子通过b 装置中出口 处的物质是氢气 出口 处的物质是氯气c 除去杂质后的naoh溶液从出口b处导出d 转移0 8mol电子时产生h28 96l 标准状况下 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 解析 阳离子交换膜只允许阳离子通过 a正确 处是阳极 发生cl 2e cl2 处是阴极 发生2h 2e h2 b错误 处h 放电后生成oh na 通过离子交换膜从左室进入右室 所以除去杂质后的naoh溶液从b口导出 c正确 生成1molh2转移2mol电子 转移0 8mol电子时生成0 4molh2 标准状况下为8 96l d正确 答案 b 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 成功体验1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 ni2 2e 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zn2 d 电解后 电解槽底部的阳极泥中只有cu和pt 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 题型二电镀原理的应用例题2某同学欲在铜钥匙上镀锌 有关说法正确的是 a 用铜钥匙做阳极 碳棒做阴极 cuso4溶液做电解质溶液b zn与铜钥匙用导线相连插入znso4溶液中c zn做阳极 铜钥匙做阴极 znso4溶液做电镀液电解d 在电镀过程中溶液中的zn2 浓度减小 cu2 浓度增大解析 锌为镀层金属 需做阳极 铜为镀件 需做阴极 含有镀层金属离子的溶液做电解液 答案 c 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 成功体验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 锌做阳极 镀件做阴极 溶液中含有锌离子b 铂做阴极 镀件做阳极 溶液中含有锌离子c 铁做阳极 镀件做阴极 溶液中含有亚铁离子d 锌做阴极 镀件做阳极 溶液中含有亚铁离子解析 电镀原理是镀层金属做阳极 镀件做阴极 含有镀层金属阳离子的电解质溶液做电镀液 答案 a 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 题型三电解精炼原理的应用例题3以硫酸铜溶液做电解液 对含有杂质fe zn ag的粗铜进行电解精炼 下列叙述正确的是 粗铜与直流电源负极相连 阴极发生的反应为cu2 2e cu 电路中每通过3 01 1023个电子 得到的精铜质量为16g 杂质ag以ag2so4的形式沉入电解槽形成阳极泥a b c d 解析 粗铜做阳极 与电源正极相连 杂质ag以单质的形式形成阳极泥 答案 d 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 成功体验3导学号27760081以cuso4溶液为电解质溶液进行粗铜 含al zn ag pt au等杂质 的电解精炼 下列说法正确的是 a 溶液中cu2 浓度保持不变b 粗铜接电源正极 发生还原反应c 溶液中cu2 向阳极移动d 利用阳极泥可回收ag pt au等金属解析 电解精炼铜时利用了电解原理 电能转化为化学能 也有少量转化为热能 电解精炼时粗铜做阳极 发生氧化反应 精铜做阴极 发生还原反应 电解时 溶液中的阳离子向阴极移动 在阴极上得电子 粗铜中的不活泼金属不能失电子 以阳极泥的形式沉积在阳极附近 答案 d 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 题型四电化学的相关计算例题4如图所示 若电解5min时 测得铜电极的质量增加2 16g 试回答 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 1 电源中x极是 填 正 或 负 极 2 通电5min时 b中共收集到224ml 标准状况下 气体 溶液体积为200ml 电解前后溶液的体积变化忽略不计 则通电前c cuso4 3 若a中kcl溶液的体积也是200ml 则电解后溶液的ph为 kw 1 0 10 14 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 解析 1 铜极增重 说明银在铜极上析出 则铜极为阴极 x为负极 2 c中铜极增重2 16g 即析出0 02molag 线路中通过0 02mol电子 由4e o2 可知b中产生的o2只有0 005mol 即112ml 但b中共收集到224ml气体 说明还有112ml气体是h2 即cu2 全部在阴极放电后 h 接着放电产生了112mlh2 则通过0 01mol电子时 cu2 已完全被还原 由2e cu 可知n cu2 0 005mol 则 3 由4e 4oh 知 a中生成0 02moloh 则c oh 0 1mol l 1 答案 1 负 2 0 025mol l 1 3 13 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 成功体验4有一电解装置如图所示 图中b装置中盛有1l2mol l 1na2so4溶液 a装置中盛有1l2mol l 1agno3溶液 通电后 湿润的淀粉ki试纸的c端变蓝色 电解一段时间后 试完成下列问题 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 1 a中发生反应的化学方程式为 2 在b中观察到的现象是 3 室温下 从电解开始到时间为t时 a b装置中共收集到气体0 168l 标准状况下 若电解过程中无其他副反应发生 且溶液体积变化忽略不计 则在t时 a中溶液的ph为 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点 答案 1 4agno3 2h2o4ag o2 4hno3 2 石墨电极表面有气泡产生 铜电极周围溶液变成蓝色 一段时间后u形管下部有蓝色沉淀产生 3 2 12345 1 用惰性电极电解饱和食盐水 当电源提供0 2mol电子时停止通电 若此溶液体积为2l 电解过程中体积的变化忽略不计 则所得电解液的ph为 a 1b 8c 13d 14解析 电解饱和食盐水时 阳极是cl 失电子变为cl2 阴极是h 得电子变为h2 2h 2e h2 当电路中通过0 2mol电子时 有0 2molh 参与了反应 生成了0 2moloh 即溶液中oh 的浓度为0 1mol l 1 所以ph 13 答案 c 12345 2 用惰性电极电解m 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 氧气 从而可知m的相对原子质量是 12345 3 在25 时 将两个铂电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中进行电解 通电一段时间后 在阳极逸出amol气体 同时有wgna2so4 10h2o晶体析出 若温度不变 此时剩余溶液中溶质的质量分数是 解析 用惰性电极电解饱和硫酸钠溶液相当于电解水 2h2o2h2 o2 阳极产生氧气 当阳极析出氧气amol时 消耗水2amol 当饱和溶液减少2amol水即36ag水时 有晶体析出 留下溶液仍为饱和溶液 即将wgna2so4 10h2o晶体加入到36ag水中所得溶液仍为饱和溶液 该溶液中溶质的质量分数为 答案 c 12345 4 如图所示 通电5min后 第 极增重2 16g 此时cuso4恰好电解完 设a池中原混合溶液的体积为200ml 1 电源f为极 第 极为极 b池为池 2 a池中第 极上的电极反应式为 3 通电前a池中原混合溶液cu2 的浓度为 12345 12345 5 下