文档文库

手机版

投诉建议

首页 > 2019-2020学年度高中化学第四章电化学基础4-3电解池第2课时电解原理的应用导学案

2019-2020学年度高中化学第四章电化学基础4-3电解池第2课时电解原理的应用导学案

发布时间：2019-05-29 00:10:58 来源：文档文库

小中大

字号：

手机查看

——教学资料参考参考范本——

2019-2020学年度高中化学第四章电化学基础4-3电解池第2课时电解原理的应用导学案

______年______月______日

____________________部门

学习目标：

1、了解氯碱工业，电镀，冶金的原理

2、掌握电解电极方程式的书写。

学习重难点：

掌握电解原理及应用。

自主学习

1、氯碱工业：电解制、和。

食盐溶液中，含有的离子包括

离子放电顺序有：阳离子：阴离子：

现象：阳极：

阴极：

电极反应方程式：

阳极：

阴极：

总方程式

该电解池中阳极可用作电极（金属、惰性）

2. 电镀：

电镀是应用的方法。

电镀的主要目的是

电镀的原理：电镀时，通常把作阴极，把作阳极，用含有作电镀液。在作用下，镀件表面就覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层。

电解精炼铜：

电解时，通常把作阴极，中通常含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等金属，用作阳极，用作电镀液。

电极反应：阳极：阴极：

粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部，形成

3. 电冶金

（1）金属冶炼就是使矿石中的。

电解是最强有力的手段。

（2）对于、、、这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。

工业上用电解的方法制取金属钠，方程式

工业上用电解的方法制取金属镁，方程式

工业上用电解的方法制取金属铝，方程式

合作探究:

1. 现代氯碱工业中使用的离子交换膜法电解制碱的主要生产流程示意图如下：

依据图完成下列填空：

(1) 与电源正极相连的电极上所发生反应的电极方程式

为____________________________；

与电源负极相连的电极附近，溶液的pH________(填“不变”、“升高”或“降低”)。

(2)工业食盐中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，精制过程中发生反应的离子方程式为

___________________ 、 __________________ 、

_______________________ 。

(3)如果粗盐中SO42-的含量较高，必须添加钡试剂除去SO42-，该钡试剂可以是________。

A．Ba(OH)2　　　B．Ba(NO3)2　　　C．BaCl2

(4)为有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO42-，加入试剂的合理顺序为________。

A．先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂

B．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3

C．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3

(5)由图示可知用离子交换膜法电解制碱工艺中______ 产品可循环使用。

2、电解精炼铜时，CuSO4溶液的浓度是如何变化的？为什么？

巩固练习:

1．下列图示中关于铜电极的连接错误的是

2．下列叙述中不正确的是

A．电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应

B．原电池跟电解池连接后，电子从电池负极流向电解池阳极

C．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化作用

D．电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气

3．关于电解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人KI溶液，溶液呈棕色

C．若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液，溶液呈无色

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

4.下列描述中，不符合生产实际的是

A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极

B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极

C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极

D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极

5.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被

完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是

A. a为正极，b为负极；NaClO和NaCl

B. a为负极，b为正极；NaClO和NaCl

C. a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl

D. a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

6.把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为

A．1︰2︰3 B．3︰2︰1 C．6︰3︰1 D．6︰3︰2

7．电解100 mL含c(H＋)＝0.30 mol/L的下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是

A．0.10 mol/L Ag＋ B．0.20 mol/L Zn2＋

C．0.20 mol/L Cu2＋ D．0.20 mol/L Pb2＋

8．将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064 g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为

A．1×10－3 mol/L B．2×10－3 mol/L

C．4×10－3 mol/L D．1×10－7 mol/L

9. 如图所示，甲、乙两池电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题：

(1)若两池中均为CuSO4溶液，反应一段时间后：

①有红色物质析出的是甲池中的__________棒，

乙池中的__________ 棒。

②乙池中阳极的电极反应式是：________________。

(2)若两池中均为饱和NaCl溶液：①写出乙池中总反应的离子方程式：

___________________ _____________________.

②甲池中碳极的电极反应式是__________ ，

乙池碳极的电极反应属于__________(填“氧化反应”或“还原反应”)。

③将湿润的淀粉KI试纸放在乙池碳极附近，发现试验变蓝，解释其原因：。

10. 由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。用如图所示电解装置可以制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。两电极的材料分别为石墨和铁。

(1)a极材料应为_________，电极反应式为_______________ 。

(2)电解液c可以是(　　 )

A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2

(3) d为苯，其作用为__________，在加入苯之前

对c应作何简单处理___________________________

(4)为了较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是

A．改用稀硫酸作电解液 B．适当增大电源的电压

C．适当减小两极间的距离 D．适当降低电解液的温度

参考答案：

自主学习、略

合作探究：

1. 答案：(1)2Cl－－2e－== Cl2↑　升高

(2)Fe3＋＋3OH－ == Fe(OH)3↓　

Mg2＋＋2OH－ == Mg(OH)2↓　

Ca2＋＋CO == CaCO3↓

(3)AC　(4)BC　(5)NaCl(或淡盐水)

2.CuSO4溶液的浓度减小。因为当阳极上的少量Zn、Fe、Ni放电的同时，阴极上CuSO4溶液中的Cu2＋同时放电，此时消耗溶液中的Cu2＋。只有当阳极上Cu放电，阴极上Cu2＋放电时，溶液中Cu2＋的物质的量才不会改变。故溶液中CuSO4的浓度减小，但由于Zn、Fe等杂质量很少，故浓度变化很小。

巩固练习：1, C 2.B 3.B 4.A 5.B 6.D 7.A 8.C

7. 解析：本题考查电解基本原理及计算。选项A，根据离子放电能力，首先是Ag＋在阴极获得电子产生0.01 mol Ag，即1.08 g Ag。选项B，首先是H＋在阴极获得电子产生0.015 mol H2，然后Zn2＋获得0.01 mol电子，产生0.005 mol Zn，即0.325 g。选项C，首先是Cu2＋在阴极获得电子产生0.02 mol Cu，即1.28 g。选项D，首先是H＋在阴极获得电子产生H2，然后析出0.005 mol Pb，即 1.035 g。

8 .解析：解法一：根据电解规律可知阴极反应：Cu2＋＋2e－===Cu，增重0.064 g，应是Cu的质量，根据总反应式：

2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4―→4H＋

　　　　　　　 2×64 g　　　　　　　　4 mol

　　　　　　　 0.064 g　　　　　　　　 x

x＝0.002 mol，c(H＋)＝＝4×10－3 mol/L。

解法二：n(Cu)＝＝0.001 mol，电解过程中转移e－的物质的量为

n(e－)＝2n(Cu2＋)＝0.002 mol，放电的n(OH－)＝0.002 mol，所以溶液中

n(H＋)＝0.002 mol，c(H＋)＝4×10－3 mol/L。

9.(1)①碳　铁　②4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

(2)①2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－

②2H2O＋O2＋4e－===4OH－　氧化反应

③在乙池碳棒电极上生成Cl2，Cl2与I－反应生成I2，I2遇淀粉变蓝