2019-2020年高中化学第四章电化学基础第三节电解池（第2课时）电解原理的应用教学案新人教版选修4

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1、2019-2020年高中化学第四章电化学基础第三节电解池（第2课时）电解原理的应用教学案新人教版选修4[课标要求]1．了解电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜以及电冶金等电解原理的应用。2．掌握电解原理的有关计算。　1.电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。2．电镀时，待镀的金属制品作阴极，镀层金属作阳极，用含镀层金属离子的溶液作电镀液。3．电解精炼铜时，用纯铜作阴极，粗铜作阳极，用CuSO4溶液作电解液。4．电解熔融Al2O3制取铝，电解熔融MgCl2制取镁，电解熔融NaCl制取钠。1．电解饱和食

2、盐水氯碱工业：电解饱和食盐水的工业叫做氯碱工业。2．电镀(1)概念：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)目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加美观度和表面硬度。(3)实例(在铁件上镀铜)。材料电极反应式阴极FeCu2＋＋2e－===Cu阳极CuCu－2e－===Cu2＋电解质溶液CuSO4溶液3．电解精炼铜4．电冶金(1)金属冶炼的本质：使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来，如Mn＋＋ne－===M。(2)电冶金：电解是最强有力的氧化还原手段，适用于一些活泼金属单质的制取，如冶炼钠、钙、镁、铝等活

3、泼金属。(3)电解熔融的氯化钠。阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极反应：2Na＋＋2e－===2Na；总反应：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。[特别提醒]　(1)氯碱工业中所用的饱和食盐水必须精制，以除去食盐水中的Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质。(2)电镀时电解质溶液的浓度不变而电解精炼铜时，电解质溶液的浓度减小。1．用惰性电极电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是(　　)A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈褐色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

4、时间后，将全部电解质溶液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性解析：选B　用惰性电极电解NaCl溶液，阳极产物为Cl2，阴极产物为H2和NaOH，不是金属钠，A错误；NaOH溶液使酚酞溶液变红色，C项错误；因产物中生成NaOH，溶液不可能呈中性，D项错误。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Cu－2e－===Cu2＋D．阴极反应都只有Cu2＋＋2e－===Cu解析：选D　A项，电镀时镀件作阴极，错误；B项，电解精炼铜时，电解液成分发生变化，错误；C项

5、，电解精炼铜时，比铜活泼的金属杂质(如锌)，比铜更易被氧化Zn－2e－===Zn2＋。1．计算方法有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、某元素的化合价、元素的相对原子质量、溶液的pH及物质的量浓度等。不论哪种计算，均可概括为下列三种方法：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，其依据是电路中转移的电子数相等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关系式计算根据得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需要的关系式2.等量关系(1)当电流通过一个或

6、多个串联的电解池时，它们皆处于同一闭合电路中，所以各池的电流强度相等，同一时间内通过的电子的物质的量相等。(2)常见电化学计算的对应关系：H2～Cl2～O2～Cu～2Ag～2H＋～2OH－。如电解中析出气体时，在同温同压下析出各气体物质的量之比为n(H2)∶n(Cl2)∶n(O2)＝1∶1∶0.5。1．把两个惰性电极插入500mL的AgNO3溶液中，通入直流电电解。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)，电极上析出银的质量大约是(　　)A．27mg　　　　　　　　　B．54m

7、gC．108mgD．216mg解析：选B　由题意知电解AgNO3溶液时，阳极生成O2和HNO3，阴极生成Ag，n(H＋)＝cV＝10－3×0.5＝5×10－4(mol)，若设生成Ag为x，则Ag　～　H＋1mol　　1molx　　　　5×10－4molx＝5×10－4mol，m(Ag)＝5×10－4mol×108g·mol－1＝0.054g＝54mg。2．如图所示，若电解5min时，测得铜电极的质量增加2.16g。试回答：(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)

8、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＝__