人教版選修4 第四章第三節(jié)　電解池（第2課時） 學案.doc

第三節(jié)電解池（第2課時）了解電解飽和食鹽水、電鍍、電解精煉銅以及電冶金等電解原理的應用。家用的螺絲刀、扳手、水龍頭等鐵制品表面有一層亮度高且耐磨、耐腐蝕的金屬，你知道這層金屬是怎樣附著在鐵的表面上的嗎？你能辦到嗎？提示：采用電鍍的方法，即應用電解原理在金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法。1電解飽和食鹽水以制取燒堿、氯氣和氫氣。通電前溶液中含有的離子：_。通電時_移向陰極，_放電，_移向陽極，_放電。電極反應式為：陽極：_(_反應)陰極：_(_反應)因_放電，導致水的電離平衡h2ohoh向右移動，致使生成_。電解總化學方程式為_。2電鍍。電鍍是應用_原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他_或_的方法。(1)電鍍池的構成。(2)電鍍目的：使金屬增強_能力，增加美觀和表面硬度。3電解精煉銅。4電冶金。(1)金屬冶煉的本質。使礦石中的_，從它們的化合物中還原出來。如_。(2)電解熔融的nacl制na。對于冶煉像鈉、鈣、鎂、鋁這樣活潑的金屬，_幾乎是唯一可行的工業(yè)方法。例如電解熔融的nacl制na。nacl在高溫下熔融，并發(fā)生電離：naclnacl。通直流電后，陰極：_，陽極：_?？偦瘜W方程式為_。答案：1na、cl、h、ohna、hhcl、ohcl2cl2e=cl2氧化2h2e=h2還原h(huán)naoh2nacl2h2oh2cl22naoh2電解金屬合金(1)鍍層金屬待鍍的金屬制品含有鍍層金屬離子的溶液(2)抗腐蝕3精銅粗銅cuso4溶液4(1)金屬離子獲得電子mnne=m(2)電解法2na2e=2na2cl2e=cl22nacl(熔融)2nacl2原電池與電解池比較電池名稱原電池(化學能電能)電解池(電能化學能)以惰性材料作陽極以活潑材料作陽極電鍍銅電解精煉銅裝置舉例形成條件活潑性不同的兩個電極電極插入電解質溶液中形成閉合回路兩極有自發(fā)的氧化還原反應兩電極與直流電源相連兩電極插入電解質溶液中形成閉合回路電極名稱負極：較活潑的金屬或還原劑正極：較不活潑的金屬或氧化劑陽極：連電源正極陰極：連電源負極陽極：鍍層金屬陰極：鍍件溶液：含鍍層金屬離子陽極：不純金屬陰極：純金屬溶液：含純金屬離子電極反應負極：氧化反應，金屬失電子正極：還原反應，陽離子得電子陽極：氧化反應，先活潑電極失電子，后溶液中陰離子失電子陰極：還原反應，溶液中陽離子得電子電子流向負極正極陽極電源正極，電源負極陰極溶液中離子流向陰離子移向負極，陽離子移向正極陰離子移向陽極，陽離子移向陰極無論是原電池還是電解池，無論是一個“池”還是多個任意“池”串聯(lián)，在電路和電極上，單位時間通過的電量相同。知識點1 電解飽和食鹽水【例題1】 電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。如圖表示一個電解池，裝有電解液a；x、y是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。請回答以下問題。若x、y都是惰性電極，a是飽和nacl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：電解池中x極上的電極反應式是_，在x極附近觀察到的現(xiàn)象是_。y電極上的電極反應式是_，檢驗該電極反應產物的方法是_。解析：本題通過電解飽和nacl溶液實驗來考查電極反應式的書寫問題。由題意或圖形可知，此池為電解池，x極為陰極，y極為陽極。電極為惰性電極，飽和nacl溶液中存在na、cl、h、oh，在陰極上，h放電能力強于na，故陰極上發(fā)生的電極反應式為2h2e=h2，因而導致x極附近有氣體放出，溶液呈堿性，溶液顏色由無色變?yōu)榧t色；在陽極上，cl放電能力強于oh，故陽極上發(fā)生的電極反應式為2cl2e=cl2。答案：2h2e=h2放出氣體，溶液變紅2cl2e=cl2把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在y電極附近，試紙變藍點撥：以惰性電極電解電解質溶液，分析電解反應的一般方法是：分析電解質水溶液中可能存在的離子，然后分成陰、陽兩組離子。分別對陰、陽兩組離子進行放電順序排序，寫出兩極反應式。合并兩個電極反應式，得電解總反應式。知識點2 電鍍和電冶金【例題2】 金屬鎳有廣泛的用途，粗鎳中含有少量的fe、zn、cu、pt等雜質，用電解法制備高純度的鎳，下列敘述中正確的是()。a陽極發(fā)生還原反應，其電極反應式為：ni22e=nib電解過程中，陽極減少的質量與陰極增加的質量相等c電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有fe2和zn2d電解后，電解槽底部的陽極泥中只有cu和pt解析：本題為“電解精煉銅”的遷移應用。a項，陽極應發(fā)生氧化反應。c項，溶液中的陽離子主要為ni2，根據(jù)金屬原子的還原性和金屬陽離子的氧化順序，陽極反應為zn2e=zn2，fe2e=fe2，ni2e=ni2，cu、pt在該條件下不失電子，陰極反應為ni22e=ni，fe2、zn2在該條件下不得電子。比較兩電極反應，因zn、fe、ni的相對原子質量不等，當兩極通過相同的電量時，陽極減少的質量與陰極增加的質量不等。答案：d點撥：電解原理的應用往往和氧化還原反應的知識聯(lián)系起來綜合應用，因此，在解答時要將氧化還原中的“強者優(yōu)先理論”應用到題目中來，正確分析離子的放電順序。一般情況下，氧化性強的離子優(yōu)先在陰極上放電生成金屬單質，還原性強的金屬單質優(yōu)先在陽極上放電生成金屬陽離子。1取一張用飽和的nacl溶液浸濕的ph試紙，兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源，一段時間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內圓為白色，外圓呈淺紅色。下列說法錯誤的是()。ab電極是陰極ba電極與電源的正極相連c電解過程中水是氧化劑db電極附近溶液的ph變小2下列描述中，不符合生產實際的是()。a電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極b電解法精煉粗銅，用純銅作陰極c電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極d在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽極3(雙選)利用電解法可將含有fe、zn、ag、pt等雜質的粗銅提純，下列敘述正確的是()。a電解時以精銅作陽極b電解時陰極發(fā)生還原反應c粗銅連接電源負極，其電極反應是cu2e=cu2d電解后，電解槽底部會形成含少量ag、pt等金屬的陽極泥4一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(丟棄的易拉罐)、家庭常用的漂白水、食鹽、氫氧化鈉(化學藥品店常見試劑)等原料制作的。電池的總反應方程式為2al3clo2oh=3clh2o。下列說法不正確的是()。a該電池的優(yōu)點是電極材料和電解質用完后可以更換b該電池發(fā)生氧化反應的是金屬鋁c電極的正極反應式為3clo3h2o6e=3cl6ohd當有0.1 mol al完全溶解時，流經電解液的電子個數(shù)為1.8061023答案：1da電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓，內圓為白色，外圓呈淺紅色，說明a極附近產生了cl2，所以a極與電源的正極相連，即a為陽極，電極反應式為2cl2e=cl2，b為陰極，電極反應式為2h2o4e=h22oh，所以b極附近的ph增大。2a電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用碳作陽極，如果用鐵作陽極，則鐵失電子而消耗，故a不對。b、c、d符合生產實際，正確。3bd電解時粗銅作陽極，與電源正極相連，失電子發(fā)生氧化反應；精銅作陰極，與電源負極相連，得電子發(fā)生還原反應，b正確，a、c錯誤。因為在金屬活動性順序表中，ag、pt排在cu的后面，所以電解時，ag、pt不會失電子，d正確。4d根據(jù)原電池工作原