2021-2022学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1-4.2.2 电解原理的应用 （学案）

4.2.2 电解原理的应用（学案） 1．理解并掌握电解规律和电解产物的判断方法. 2．理解并掌握电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜，电冶金的原理，会书写电极反应式及化学方程式。 1．电解池原理的应用。 电解饱和食盐水的化学方程式：_____。 知识点一、电解原理的应用 1．电解饱和食盐水 (1)电极反应： 阳极：发生氧化反应，电极反应式为： _____。 阴极：发生还原反应，电极反应式为： _____ 。 (2)总反应式： 化学方程式：_____ 离子方程式：_____ 工业上习惯把电解饱和食盐水叫做氯碱工业。 电解饱和食盐水时阴极区溶液变红，检验阳极产物 (1)因为电解饱和食盐水时，由于H＋在阴极上得到电子而生成H2，破坏了附近的水的电离平衡，促进了水的继续电离，结果阴极区溶液中的OH－的浓度增大而呈碱性。 (2)把湿润的KI淀粉试纸靠近阳极“U”形管口，若变蓝，证明有Cl2产生。 2．电镀 (1)根据图示，书写电极反应式： 阳极：_____ 阴极：_____。 (2)电镀的概念是应用电解原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。 (3)电镀池的构成：一般都是用含有镀层金属离子的电解质溶液作电镀液；把镀层金属浸入电镀液中与直流电源的正极相连，作为阳极；待镀金属制品与直流电源的负极相连，作阴极。 (4)电镀的目的主要是增强材料抗腐蚀能力，也有许多电镀是为了美观或增加表面硬度。 电镀过程中，铜离子的浓度_____。 3．电解精炼铜 电解精炼铜时，粗铜中的Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质： 电解精炼过程中，铜离子的浓度_____。 当粗铜在阳极不断溶解时，位于金属活动顺序表中铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子，如Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋。但是Zn2＋、Ni2＋、Fe2＋比Cu2＋更难被还原，所以它们并不在阴极获得电子析出，而只是留在电解质溶液里。而位于金属活动性顺序表中铜之后的金属如银、金等杂质，因为失电子能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，而是以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥(阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料)。 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)电解熔融的氯化钠可制取金属钠： 阳极反应式：_____ 阴极反应式：_____ 总反应：_____ 5．冶炼镁和铝，写出电极反应式。 在工业上用电解熔融的MgCl2，熔融的Al2O3的方法制得镁和铝，其电极反应式分别为： 冶炼镁： 阳极：_____ 阴极：_____ 冶炼铝： 阳极：_____ 阴极：_____ 【练习】1．氯碱工业中的某生成物，在一定条件下与另外两种生成物均能发生反应，该生成物的结构和性质错误的是（　　） A．该生成物中含有极性键，且溶于水或呈酸性 B．该生成物分子中，所含微粒均达到8电子稳定结构 C．该生成物可以使淀粉KI溶液变蓝 D．该生成物属于氧化产物 【练习】2．氯碱工业的原理示意图如图。下列说法正确的是（　　） A．M为负极 B．出口c收集到的物质是氢气 C．该装置使用阴离子交换膜 D．通电一段时间后，阴极区pH升高 【练习】3．下列叙述错误的是（　　） A．在铁件上镀铜时，金属铜作阳极 B．电解精炼粗铜时，电解质 CuSO4溶液加少量硫酸是抑制 CuSO4水解 C．纯锌与稀硫酸反应时，加入少量 CuSO4，可使反应速率加快 D．甲醇和氧气以及 KOH 溶液构成的新型燃料电池中，其负极上发生的反应为：CH3OH+6OH﹣+6e﹣═CO32﹣+5H2O 【练习】4．下列叙述不正确的是（　　） A．在铁件上镀铜时，金属铜作阳极 B．实验室制氢气用粗锌比用纯锌速率快 C．电解精炼铜时，粗铜电极上每转移0.2 mol e﹣，阴极析出6.4 g Cu（忽略能量损失） D．甲醇和氧气以及KOH溶液构成的新型燃料电池中，负极反应为：CH3OH+6OH ... ...