第2课时 电解原理的应用 【新课探究】 学习任务 课前自主预习 1.(1)2Cl--2e-Cl2↑ 2H2O+2e-H2↑+2OH- 2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH 2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- (2)①(从左到右,从上到下)Cl2 H2 NaOH 精制饱和NaCl溶液 ②氢气 氯气 氯气 氢氧化钠 (3)①NaOH Cl2 H2 盐酸 含氯漂白剂 2.电解 金属 合金 Cu 粗铜(含锌、银、金等杂质) Fe 纯铜 保持不变 减小 3.(1)金属离子 金属单质 [问题思考] (1)提示:不能,阴极产物是氢气和氢氧化钠。 (2)提示:电镀铜时,c(Cu2+)基本不变,而电解精炼铜时,c(Cu2+)会减小。 知识迁移应用 例1 C [解析] 电解饱和食盐水,阳极发生失电子的氧化反应,电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑;阴极发生得电子的还原反应,电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-。根据分析可知,阴极发生的反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-,故A正确;根据题干信息,阳离子交换膜不允许OH-、Cl-等阴离子及气体分子通过,可使生成的NaOH更纯,故B正确;根据分析,阳极产生的气体主要为Cl2,故C错误;b处通入的原料是NaOH的稀溶液,可增强导电性,故D正确。 例2 D [解析] 电解精炼镍时,粗镍作阳极,纯镍作阴极,电解质溶液中含有Ni2+,则阳极发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,Fe-2e-Fe2+,Ni-2e-Ni2+,阴极电极反应式为Ni2++2e-Ni,因此,电解过程中阳极减少的质量不一定等于阴极增加的质量,电解后,溶液中存在的金属阳离子有Fe2+、Ni2+、Zn2+,电解槽底部的阳极泥中只有铜和铂,没有锌、铁、镍。 【课堂评价】 1.(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)× [解析] (1)氯碱工业中用阳离子交换膜将两电极室隔开。 (4)AlCl3为共价化合物,工业冶炼金属铝时,电解熔融态Al2O3。 (6)从粗铜精炼所得阳极泥中可回收Ag、Au等金属,Fe先于Cu失电子。 2.B [解析] 该电解池实质是电解水。根据图可知,石墨电极Ⅱ处导出LiOH溶液,则石墨电极Ⅱ是水放电生成氢气和OH-,故石墨电极Ⅱ为电解池的阴极,阴极电极反应式为2H2O+2e-2OH-+H2↑;石墨电极Ⅰ处导出的是硫酸,则石墨电极Ⅰ应为水放电生成氧气和H+,则石墨电极Ⅰ为阳极,阳极电极反应式为2H2O-4e-4H++O2↑。根据以上分析,石墨电极Ⅰ为阳极,应与电源正极相连,则a为正极,A错误;由图可知LiOH从最右侧导出,则Li+需通过N进入右侧,故N为阳离子交换膜,B正确;石墨电极Ⅱ是阴极,阴极电极反应式为2H2O+2e-2OH-+H2↑,C错误;制备2.4 g LiOH,n(OH-)==0.1 mol,根据阴极电极反应式,气体B为H2,则n(H2)=0.05 mol,气体A为O2,根据得失电子守恒可知n(O2)=n(H2) =0.025 mol,其在标准状况下的体积V(O2)= 0.025 mol×22.4 L·mol-1=0.56 L ,D错误。 3.(1)阴 纯铜 Cu2++2e-Cu CuSO4溶液(合理即可) (2)Ag++e-Ag (3)电镀 不变 [解析] (1)由题图可知,甲池中A极为阴极,B极为阳极,在电解精炼铜时,粗铜作阳极,纯铜作阴极,故A为纯铜,电极反应式为Cu2++2e-Cu。电解质溶液应为含有Cu2+的盐溶液,如 CuSO4溶液等。(2)由题图可知,乙池中铁极作阴极,石墨作阳极,故铁极的电极反应式为Ag++e-Ag。(3)若将乙池中的石墨电极改为银电极,则乙池为电镀池,电镀过程中电解质溶液的浓度不变。第2课时 电解原理的应用 1.C [解析] 装置①中阳极上氯离子放电生成氯气,故A错误;装置②是电镀装置,待镀铁制品作阴极,应与电源负极相连,故B错误;装置③闭合电键后,a极是负极,因此外电路电子由a极流向b极,故C正确;装置④的离子交换膜只允许阳离子、水分子自由通过,故D错误。 2.D [解析] 电解过程中阳离子向阴极移动,由图可知,右侧电极为阴极,电极反应为2H2O+2e-2OH-+H2↑,则N为电源负极,左侧电极为阳极,电极反应为2Cl--2e-Cl2↑,则M为电源正极。由分析可知,M为电源的正极,A错误;氯化钠在水溶液中发生电离,不需要通电,通电使氯化钠发生化学反应,B错误;电解时,由阴极电极反 ... ...
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