河北省承德市高中化学专题1化学反应与能量变化1.2.4电解原理的应用导学案（无答案）苏教版选修4.doc

1、11.2.4 电解原理的应用学习目标1.了解氯碱工业、电镀、精炼铜的原理。2.掌握电解原理及其应用。重点难点 1 氯碱工业、电镀、精炼铜的原理，电解原理及其应用。方 法 合作交流、展示评价和讲解相结合内容部分 随堂笔记【自主学习】电解原理的应用1氯碱工业：电解饱和食盐水，制取烧碱、氯气和氢气。电极的反应式(并注明反应类型)阳极： ( 反应)；阴极： ( 反应)。总反应式： 。其中阴极反应中的 H 是由水电离产生的。2电镀(1)电镀是应用电解的原理在金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。(2)电镀Error!在电镀过程中，电镀液的浓度 。3电解精炼(如电解精炼铜，杂质为铁、锌、金、银)(1)

2、作阳极，电极反应 ；作阴极，电极反应 ；电解质溶液 溶液。(2) 活泼性较强的 以离子形式进入溶液，活泼性较差的 形成阳极泥。4电冶金制取金属等活泼金属，很难用还原剂从它们的化合物中还原得到单质，因此必须通过电解熔融的化合物的方法得到。如电解熔融的氯化钠可以得到金属钠：阴极：2Na 2e =2Na，阳极：2Cl 2e =Cl2，总反应式：2NaCl(熔融) 2NaCl 2。= = = = =电 解 【合作探究】知识点一 氯碱工业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，设计了如图所示的装置，以下对电源电

3、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 NaCl Ba 为负极，b 为正极；NaClO 和 NaClCa 为阳极，b 为阴极；HClO 和 NaCl Da 为阴极，b 为阳极；HClO 和 NaCl2.如图所示是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置，请填空：(1)X 的电极名称是_极，发生的电极反应式为_，Y 极的电极材料是_，检验 X 极产物的方法是_ 。(2)某同学在实验时误将两种电极材料接反，导致 X 极上未收集到预期产物，一段时间后又将两极的连接方式纠正过来，发现 X 极附近出现了白色沉淀，此沉淀是_(填化学式)，其形成原因是_，该沉淀在空气

4、中放置，现象是_。(3)工业上电解饱和食盐水的方法之一是将两个电极室用离子交换膜隔开(如图所示)，其目的是_，阳极室(A 处)加入_，阴极室(B 处)4加入_，离子交换膜只许_离子通过。知识点二 电镀池与精炼铜3在铁制品上镀上一层锌层，以下电镀方案中合理的是( )A锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含 Fe2 B锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含 Zn2C锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含 Fe3 D锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含 Zn24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

5、极发生还原反应，其电极反应式：Ni 2 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 Zn2D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有 Cu 和 Pt5火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金和银等)，其性能远不能达到电气工业的要求，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时( )A粗铜接电源负极 B纯铜作阳极C杂质都将以单质形式沉积到池底 D纯铜片增重 2.56 g，电路中通过电子为 0.08 mol知识点三 电化学计算6有三个烧杯，分别盛有氯化铜、氯化钾和硝酸银三种溶液，均以 Pt 作电极，将它们串联在一起电解一定时间，测得电极增

6、重总和 2.8 g，这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为( ) A41 B11 C43 D347将含有 0.4 mol Cu(NO3)2和 0.4 mol KCl 的水溶液 1 L，用惰性电极电解一段时间后，在一电极上析出 19.2 g Cu；此时，在另一电极上放出气体的体积在标准状况下为(不考虑产生的气体在水中的溶解)( )A3.36 L B5.6 L C6.72 L D13.44 L8用惰性电极电解 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 氧气(标准状况)，从而可知 M 的相对原子质量为( )A. B. C. D.22.4 axb 11.2 ax

7、b 5.6 axb 2.5 axb【巩固练习】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 溶液，溶液呈棕色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下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是( )A粗铜板作阳极B电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为 Cu 2 2e =CuC粗铜中所含 Ni、Fe、Au、Ag 等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥D电解铜的纯度可达 99.95%99.98%3依据下图判断，下列叙述正确的是( )1

8、A是原电池，是电镀装置B、装置中锌极上均发生氧化反应C、装置中，铜极均发生氧化反应而溶解D、装置中 Cu2 浓度基本不变4.电解 CuSO4溶液时，若要达到以下三点要求：阳极质量减少；阳极质量增加；电解液中 c(Cu2 )不变，则可选用的电极是( )A含 Zn、Ag 的铜合金作阳极，纯铜作阴极B纯铜作阳极，含 Zn、Ag 的铜合金作阴极C用纯铁作阳极，用纯铜作阴极D用石墨作阳极，用惰性电极(Pt)作阴极5.请按要求回答下列问题。(1)根据图 1 回答： 打开 K2，合并 K1。A 电极可观察到的现象是_ _；B 极的电极反应式为_ _。打开 K1，合并 K2。A 电极可观察到的现象是_ _；B

9、 电极的电极反应式为_ _；(2)根据图 2 回答：将较纯净的 CuSO4溶液放入如图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为_，电解反应的离子方程式为_ _；实验完成后，铜电极增重 a g，石墨电极产生标准状况下的气体体积为_ _L。6.电解原理在化学工业中有着广泛的应用。如图所示表示一个电解池，装有电解液 a；X、Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：(1)若 X、Y 都是惰性电极，a 是饱和 NaCl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则电解池中 X 极上的电极反应式为_。在 X 极附近观察到的现象是_。Y 极上的电极反应式为_，检验该电极反应产物的方法是_。(2)如果用电解方法精炼粗铜，电解液 a 选用 CuSO4溶液，则 X 电极的材料是_，电极反应式为_。Y 电极的材料是_，电极反应式为_(说明：杂质发生的电极反应不必写出)。如图所示，若电解 5 min 时，测得铜电极的质量增加 2.16 g。试回答：1(1)电源中 X 极是_(填“正”或“负”)极。(2)通电 5 min 时，B 中共收集到 224 mL(标准状况)气体，溶液体积为 200 mL(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 200 mL，电解后溶液中仍有 Cl ，则电解后溶液的 c(OH)_。