山东省高密市第三中学高中化学 1.2电能转化为化学能导学案3（无答案）鲁科版选修4

第2节 电能转化为化学能-电解 (第3课时） 【自主学习案】【复习回顾】1. 电解池的构成条件2. 运用电解的原理分析熔融氯化钠的电解并写出电极反应式3. 写出用惰性电极分别电解H2SO4溶液、K2SO4溶液、CuCl2溶液、NaCl溶液、CuSO4溶液、HCl溶液、AgNO3溶液的电极反应式和总反应式【课前预习】一. 电解饱和食盐水制备烧碱、氯气和氢气-氯碱工业按图装置，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒作阳极，一根铁棒作阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，湿润并用的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源, 写出电极反应式及电解的总化学方程式、离子方程式：阴极反应式： 阳极反应式： 总化学方程式： 离子方程式： 【思考】若用铁棒作阳极，石墨作阴极电解氯化钠溶液，情况会怎样？试写出此时电解的电极反应式： 二铜的电解精炼【思考】阅读课本有关内容，回答：粗铜中含有哪些杂质？ 工业上为什么要对粗铜进行电解精炼？ 电解法制精铜时，以 做阴极， 做阳极， 做电解液；阴极反应式： ，阳极反应式： ，电解质溶液中c(Cu2+) (填变大、变小或不变)；作为杂质的较活泼金属氧化后的阳离子留在电解液中，比铜不活泼的金属杂质则沉积在阳极底部，形成 泥。其主要成分是 。三. 电镀电镀就是 电镀的主要目的是 电镀的一般规律：阴极材料为 ，阳极材料为 ，电镀液为 的溶液。 用如图所示装置实现电镀，请写出电极反应式： 电镀时溶液中c(Cu2+) (填变大、变小或不变)；四. 活泼金属的冶炼当电解熔化状态的活泼金属的氧化物、碱和盐时，在阴极可得到活泼的金属。故电解可用于活泼金属的冶炼。写出电极反应方程式冶炼钠：NaCl 冶炼镁：MgCl2 冶炼铝：Al2O3 【预习检测】1关于惰性电极电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（ ）A电解时在阳极得到氯气，在阴极得到氢气 B电解时阳极产生黄绿色气体，阴极得到无色气体C电解过程中溶液的酸性逐渐增强D 将阴极改为铁电极，电解产物将发生变化2下列说法正确的是（ ）A电解精炼铜的过程中，粗铜做阴极，纯铜做阳极B我们可以从电解精炼铜的阳极泥中提炼贵重金属C向铁片上镀铜，可以用硫酸铜溶液做电解质溶液，也可以用氯化铜溶液D电解精炼铜和铁片上镀铜过程中，溶液中铜离子浓度都不会发生变化、【课堂探究学案】【教学目标】1、理解电解原理 2、了解铜的电解精练、镀铜、氯碱工业等反应原理探究1：氯碱工业电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气【思考】1、该电解过程中，氢氧化钠应该属于阳极产物还是阴极产物？ 2、用U形管进行进行饱和食盐水制取烧碱会出现什么问题？我们可以采取什么措施防止该问题的产生？【例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（ ）Aa为正极，b为负极；NaClO和NaClBa为负极，b为正极；NaClO和NaCl Ca为阳极，b为阴极；HClO和NaCl Da为阴极，b为阳极；HClO和NaCl探究2：铜的电解精炼【例题2】阴极材料阴极反应阳极材料阳极反应电解质溶液中c(Cu2+)电解CuCl2溶液碳棒碳棒铜的电解精炼（CuCl2溶液为电解质溶液）探究3：电镀1.如何设计电镀池？（完成课本中2)2.电镀池中金属阳离子的浓度有什么变化？【例3】在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是 ( ) A锌作阳极，铁作阴极，溶液中含有锌离子 B铂作阴极，铁作阳极，溶液中含有锌离子 C铁作阳极，铁作阴极，溶液中含有亚铁离子 D锌作阴极，铁作阳极，溶液中含锌有离子探究4: 如何根据所给反应方程式设计电解池？【例4】已知，在通常情况下Cu不会与稀硫酸反应放出氢气。但通过某些装置，我们可以完成该转化过程。请设计实验，实现反应:Cu + H2SO4 = CuSO4 + H2.试画出装置图，并写出电极反应式。【交流研讨】电解食盐水、精炼铜和镀铜都是电解原理的应用实例，请比较它们的装置、电极反应等的异同。探究5：有关电解的计算依据：电子守恒，即在相同时间内阴、阳两极电子转移的数目相等。【例5】在外界提供相同电量的条件，Cu2+或Ag+分别按Cu2+2eCu或Ag+eAg在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为 （ ）A1.62g B6.48g C3.24g D12.96g【当堂检测】1、下列关于电解槽的叙述不正确的是 （ ）A与电源正极相连的是电解槽的阴极 B与电源负极相连的是电解槽的阴极 C在电解槽的阳极上发生氧化反应 D电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极 2氯碱工业中，能穿过离子交换膜的是（ ） ACl B OH CNa DCl2 3下列关于铜电极的叙述正确的是（ ） A铜锌原电池中铜是负极，锌是正极 B用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极C在镀件上电镀铜时用金属铜作阳极 D电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极【课后拓展案】【A组】1关于电解NaCl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入KI试液，溶液呈棕黄色C若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，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，充分搅拌后溶液呈中性2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只有Cu和Pt3用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，加入一定质量的另一种物质（括号中），溶液能与原溶液完全相同的是（ ） ACuCl2（CuSO4） BNaOH（H2O）CNaCl（HCl） DCuSO4（Cu2O）4.若在铁片上镀锌，下列说法错误的是（ ）A可把铁片与电源的正极相连 B电解质必须用含有锌离子的可溶性盐C锌极发生氧化反应 D铁极的电极反应式为Zn2+2e-Zn5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【B组】6氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是： H2 + 2 NiO(OH)2 2Ni(OH)2 根据此反应式，判断下列叙述正确的是 （ ）A电池放电时，电池负极周围溶液的OH不断增大B电池放电时，镍元素被氧化C电池充电时，氢元素被还原 D电池放电时，氢气是负极a电源bAB【C组】7（双选）某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如右图)。通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是（ ）A电源中“a”为负极，“b”为正极B电解池中的电解液可以是NaOH溶液或NaCl溶液CB电极发生的反应：2H+2eH2 DA、B两端都必须使用铁作电极8下图为直流电源，为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，为电镀槽接通电路后发现上的c点显红色为实现铁上镀锌，接通后，使c、d两点短路下列叙述正确的是（ ） Aa为直流电源的负极 Bc极发生的反应为：2H+2eH2Cf电极为锌板 De