高中化学 第四章 第三节 第二课时 电解原理的应用课件 新人教版选修4.ppt

第四章 第三节第二课时 课前预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 设计 设计2 考点一 考点二 课堂10分钟练习 课堂5分钟归纳 设计3 课下30分钟演练 1 电离 电解质在水溶液里或熔融状态下 离解出的过程 2 通电条件下 阳离子向电解池的阴极定向运动 并在电极上发生反应 阴离子向电解池的阳极定向运动 并在电极 惰性 上发生反应 自由移动离子 还原 氧化 一 电解饱和食盐水1 装置 2 原理 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 2cl 2e cl2 2h 2e h2 2 总反应式 化学方程式 离子方程式 二 电镀1 定义电镀是应用原理在某些金属表面镀上一薄层其他或的方法 2 电镀池的构成 金属 合金 电解 1 实例 往铁件上镀铜 阴极材料 电极反应式 阳极材料 电极反应式 电解质溶液 溶液 2 电镀的目的主要是增强金属能力 增强美观和表面硬度 fe cu cu2 2e cu cu 2e cu2 cuso4 抗腐蚀 三 电解精炼铜 四 电冶金1 金属冶炼的本质使矿石中的金属离子获得电子 从它们的化合物中出来 如mn ne m 2 电冶金电解是最强有力的氧化还原手段 适用于一些单质的制取 如冶炼钠 镁 铝等活泼金属 还原 活泼金属 3 电解熔融的氯化钠阳极反应 阴极反应 总反应 2cl 2e cl2 2na 2e 2na 1 下列关于铜电极的叙述中 正确的是 a 铜锌原电池中铜是正极b 用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极c 在镀件上电镀铜时可用金属铜作阴极d 电解稀硫酸制h2 o2时铜作阳极 分析 本题主要考查了原电池 电解池的区别 a叙述的是原电池 铜不如锌活泼 铜应为正极 b c d叙述的是电解池 电解池的阳极发生失去电子的氧化反应 阴极发生得到电子的还原反应 所以精炼粗铜时 粗铜应作为阳极 镀铜时铜也应作为阳极以提供cu2 而电解稀硫酸时 如把铜作为阳极 铜就会首先放电 阳极就不能产生氧气 答案 a 2 在某镀件镀铜时 电镀液中cuso4溶液的浓度是否发生变化 分析 在镀件镀铜时 阳极 cu 2e cu2 阴极 cu2 2e cu 所以电镀法中c cuso4 保持不变 答案 电镀液中cuso4浓度保持不变 3 思考与讨论 电解精炼铜时 粗铜中的杂质 如zn fe au等 到哪里去了 答案 粗铜中的zn fe比cu先失电子转变为zn2 fe2 进入电解质溶液中 而比cu不活泼的au不失电子 在cu大量消耗时 au从粗铜板上脱落在阳极区形成阳极泥 4 用惰性电极电解饱和食盐水 当电源提供给0 2mol电子时停止通电 若此溶液体积为2l 则所得电解液的ph是 a 1b 8c 13d 14 分析 电解食盐水时供给0 2mol电子 则消耗的h 为0 2mol 同时产生oh 0 2mol 溶液体积为2l 则c oh 0 1mol l 故ph 13 答案 c 5 设计简单的实验证明电解饱和食盐水时 阴极有naoh生成 阳极有cl2产生 1 证明naoh 2 证明cl2 答案 1 向阴极区滴入几滴酚酞 溶液变红 证明阴极有naoh生成 2 将湿润的淀粉ki试纸靠近阳极区 试纸变蓝 证明有cl2生成 1 原电池 电解池 电镀池的判断方法 1 若装置中无外加电源 则该装置可能为原电池 然后根据原电池的构成条件进行分析判断 2 若装置中有外加电源 且两电极插入电解质溶液中并构成闭合回路 则该装置为电解池或电镀池 电解质溶液中含有阳极金属离子的即为电镀池 否则为一般电解池 2 电镀铜与精炼铜的比较 例1 2011 山东高考 有改动 以kcl和zncl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌 下列说法正确的是 a 未通电前上述镀锌装置可构成原电池 电镀过程是该原电池的充电过程b 因部分电能转化为热能 电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系c 电镀时保持电流恒定 升高温度不改变电解反应速率d 工业上电解饱和食盐水制取na和cl2 解析 本题考查电镀 意在考查考生对电镀原理的理解和应用能力 未通电前上述装置不能构成原电池 a项错误 锌的析出量与通过的电量成正比 b项错误 电镀时电解反应速率只与电流大小有关 与温度无关 c项正确 工业上电解熔融nacl制取na和cl2 d项错误 答案 c 电镀条件下 镀层金属离子浓度远高于其他阳离子浓度 因此一定是电镀液中的镀层金属离子得到电子变为金属单质在阴极析出 而不是其他阳离子 例如在铁片上镀锌时 阴极反应式为zn2 2e zn 而不是2h 2e h2 1 计算的原则 1 阳极失去的电子数 阴极得到的电子数 2 串联电路中通过各电解池的电子总数相等 3 电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等 2 计算的方法 1 根据电子守恒法计算 用于串连电路 阴阳两极产物 正负两极产物 相同电量等类型的计算 其依据是电路上转移的电子数相等 2 根据总反应式计算 先写出电极反应式 再写出总反应式 最后根据总反应式列比例式计算 3 根据关系式计算 根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁 建立计算所需的关系式 电解计算时常用的定量关系为 4e 4h 4oh 2h2 o2 2cu 4ag 例2 2012 枣庄高二质检 将含有0 4molcu no3 2和0 4molkcl的水溶液1l 用惰性电极电解一段时间后 在一电极上析出19 2gcu 此时 在另一电极上放出气体的体积在标准状况下为 不考虑产生的气体在水中的溶解 a 3 36lb 5 6lc 6 72ld 13 44l 解析 阴极析出铜0 3mol 由cu2 2e cu知cu2 得到0 6mol电子 根据2cl 2e cl2 求出当溶液中cl 全部参与电极反应时 放出cl20 2mol 失去电子0 4mol 因此在阳极还有oh 放电 根据4oh 4e 2h2o o2 和电子守恒在阳极有0 05molo2放出 即阳极共放出0 25mol标准状况下为5 6l的气体 答案 b 解答电解计算题的基本步骤 1 正确书写电极反应式 要特别注意阳极材料 2 当溶液中有多种离子共存时 先要根据离子放电顺序确定离