2020高二化学 1.2电能转化为化学能――电解第2课时电解原理的应用学案 鲁科版选修4.doc

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1、1.2电能转化为化学能——电解第2课时电解原理的应用学案（鲁科版选修4）[学习目标]　1.了解食盐水电解的原理、电解精炼铜和电镀的原理。2.熟练应用电子守恒进行电解的计算。[重点·难点]　有关电解的计算。1．食盐水电解的原理关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是(　　)A．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠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　B解析　电解食盐水时发生的反应：阳极：2Cl－―→Cl2↑＋2e－阴极：2H2O＋2e－―→H2↑＋2O

2、H－总反应：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑对照分析选项，C错误；阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl2，滴加KI溶液后发生反应：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，溶液呈棕色，B正确；阴极附近产生大量的OH－，滴加酚酞后变红色，A错误；电解后生成NaOH，溶液呈碱性，D错误。2．铜的电解精炼(1)装置(2)电极反应(3)阳极泥铜的电解精炼过程中，粗铜中不如铜活泼的金属与其他不溶性杂质混在一起沉积在电解池底部形成的物质。3．电镀(1)定义：应用电解原理，在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。(2)目的：使金属抗腐蚀能力增强且增加金属表面的耐磨性和美观性。(3)电镀池构

3、成镀层金属做阳极，镀件做阴极，含有镀层金属离子的盐溶液做电镀溶液。例：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，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，溶液中含有锌离子D．锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子答案　A一、电解饱和食盐水如图所示安装仪器，电极材料为石墨，电解质溶液为饱和食盐水。1．饱和食盐水中存在哪些离子？在电场中它们的移动方向如何？答案　在饱和食盐水中，存在着Na＋、Cl－、H＋、OH－四种离子；通电时Na＋、H＋向阴极移动，Cl－、OH－向阳极移动。2．根据已学知识检验两极的气

4、体产物。答案　阳极产物：用玻璃棒粘一块湿润的KI淀粉试纸靠近阳极，一会儿发现试纸变蓝，说明阳极放出的气体是Cl2。阴极产物：用一小试管在阴极收集产生的气体，待收集满后，用拇指堵住管口，移到酒精灯火焰旁，松开拇指，若听到“噗”的一声，则说明收集的气体是H2。3．写出电极反应式和电解反应的化学方程式并指明阴极和阳极。答案现象电极反应式阴极有无色无味气体产生2H＋＋2e－―→H2↑阳极有黄绿色有刺激性气味的气体产生2Cl－―→Cl2↑＋2e－电解反应的化学方程式：2NaCl＋H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH阴极：与电源负极相连的电极；阳极：与电源正极相连的电极。典例1　取一张用饱和N

5、aCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是(　　)A．b电极是阴极B．a电极与电源的正极相连接C．电解过程中，水是氧化剂D．b电极附近溶液的pH变小解析　用惰性电极电解NaCl溶液，其电极反应分别为：阴极：2H＋＋2e－―→H2↑　阳极：2Cl－―→Cl2↑＋2e－，由于a极出现了双色同心圆，内圆为白色，外圈呈浅红色，则a极为电解池的阳极，因为产生的Cl2与水反应生成HCl和HClO，HCl使pH试纸显红色，HClO具有漂白性，使pH试纸褪色，b极为阴极，H＋得电子产

6、生H2，H＋来源于H2O的电离，因此在b极又同时生成了OH－，因此b极附近pH增大。答案　D变式训练1　下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(　　)答案　D解析　电解食盐水时，阳极产物Cl2，阴极产物H2、NaOH，根据图中电子流向先确定装置中电源的正、负极，从而确定电解池的阴、阳极，然后判断电极产物以及检验方法，D选项符合题意。二、铜的精炼和电镀1．铜的精炼过程中，粗铜中的杂质(锌、铁、镍、银、金和铂等)是怎样被除去的？答案　粗铜中的锌、镍、铁等比铜活泼的金属发生氧化反应溶解变成金属阳离子进入溶液；银、金、铂等不如铜活泼的金属，在电解过程中不发生反应，沉积在电解池的

7、底部形成阳极泥。而阴极只有Cu2＋放电，Zn2＋、Ni2＋、Fe2＋等留在了电解质溶液中。2．电镀铜、精炼铜的比较电镀铜精炼铜形成条件镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子粗铜作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解液电极反应阳极：Cu―→Cu2＋＋2e－阴极：Cu2＋＋2e－―→Cu阳极：Zn―→Zn2＋＋2e－，Cu―→Cu2＋＋2e－等阴极：Cu2＋＋2e－―→Cu溶液浓度变化电镀液的浓度基本不变溶液中溶质浓度减小典例2冶炼铜矿石所获得的铜通常含有锌、铁、