第4章第2節(jié)-電解池(第2課時-電解應用)(學生版)

《2021-2022學年高二化學同步精品學案（新人教版選擇性必修1）》第四章化學反應與電能第二節(jié)電解池第2課時電解原理的應用二、電解飽和食鹽水1、原理分析電解飽和食鹽水原理示意圖符號表征陽極反應陰極反應離子反應方程式總反應方程式〔深入思考〕理論上講，陰極室加入純水即可，但在實際生產(chǎn)中，純水中要加入少量NaOH溶液，其原因是?！局R拓展】離子交換膜的作用：一種選擇性透過膜，允許相應離子通過，不允許其它離子及氣體分子通過。常見種類有陽離子交換膜、陰離子交換膜、質(zhì)子交換膜。〔思考與討論〕（1）根據(jù)電解飽和食鹽水原理示意圖，判斷裝置中交換膜為交換膜，理由是。（2）氯堿工業(yè)在生產(chǎn)過程中必須把陽極室和陰極室用離子交換膜隔開，原因是什么?

①提示一，從安全的角度：。②提示二，從產(chǎn)品純度的角度：。2、工業(yè)應用：（1）燒堿、氯氣都是重要的化工原料，習慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)叫做工業(yè)。工業(yè)生產(chǎn)中，這個反應在進行。（2）產(chǎn)品及應用：仔細閱讀教材P103，體會電解飽和食鹽水產(chǎn)品及其廣泛的應用二、電鍍：利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的加工工藝。電鍍的主要目的是使金屬增強抗腐蝕能力，增加表面硬度和美觀。1、鐵上鍍銅工作原理電鍍池工作原理示意圖符號表征溶液變化陽極反應電解質(zhì)溶液成分；電解質(zhì)溶液濃度。（填“變”或“不變”）陰極反應2、電鍍池的構(gòu)成eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(陽極：金屬；,陰極：金屬；,電鍍液：含有金屬離子的溶液))三、電解精煉銅：粗銅中含有一些雜質(zhì)，利用電解原理，把粗銅(含Zn、Ag、Au等雜質(zhì))作陽極，使其中失電子能力比Cu強的金屬失電子形成金屬陽離子溶解，失電子能力比Cu弱的金屬難以在陽極溶解，它們會以單質(zhì)的形式沉積在精煉池底，形成“陽極泥”，從而達到Cu與雜質(zhì)分離的目的。1、電解精煉銅工作原理電解精煉銅工作原理示意圖符號表征溶液變化陽極反應電解質(zhì)溶液成分；電解質(zhì)溶液濃度。（填“變”或“不變”）沉積在溶液中的陽極泥成分為。Cu－2e－=Cu2＋陰極反應2、精煉銅電解池的構(gòu)成eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(陽極：(含鋅、銀、金等雜質(zhì))，,陰極：；,電解質(zhì)溶液：溶液))〔精益求精〕（雙選）關于電鍍銅和電解精煉銅，下列說法中正確的是()A．陽極失電子總數(shù)和陰極得電子總數(shù)都相等B．陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量都相等C．電解液的成分和濃度都保持不變D．陰極反應都只有Cu2＋＋2e－Cu四、電冶金：用于冶煉較活潑的金屬(如鉀、鈉、鎂、鋁等)，電解其熔融態(tài)的化合物?？偡磻瘜W方程式陽極、陰極反應式冶煉鈉2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up10(電解))2Na＋Cl2↑陽極：陰極：冶煉鎂MgCl2eq\o(=====,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑陽極：陰極：冶煉鋁2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up10(電解),\s\do10(冰晶石))4Al＋3O2↑（冰晶石的作用是作Al2O3的助熔劑。）陽極：陰極：【預習檢測】1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。（1）電鍍池和精煉池在本質(zhì)上都是電解池()（2）用Zn作陽極，F(xiàn)e作陰極，ZnCl2作電解質(zhì)溶液，由于放電順序H＋>Zn2＋，不可能在鐵上鍍鋅()（3）電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和Al2O3，也可以電解MgO和AlCl3()（4）粗銅電解精煉時，若電路中通過2mole－，陽極減少64g()（5）電解精煉時，陽極泥可以作為提煉貴重金屬的原料（）2．某同學設計如圖所示裝置,探究氯堿工業(yè)原理,下列說法正確的是 ()A．石墨電極與直流電源負極相連B．用濕潤的淀粉KI試紙在銅電極附近檢驗氣體,試紙變?yōu)樗{色C．氫氧化鈉在陽極區(qū)附近產(chǎn)生,Na+向石墨電極遷移D．銅電極的反應式為2H2O＋2e－H2↑＋2OH－3．利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的應用。下列說法正確的是()A．氯堿工業(yè)中，X電極上反應式是2H2O－4e－O2↑＋4H＋B．電解精煉銅時，Z溶液中的Cu2＋濃度不變C．在鐵片上鍍銅時，Y是純銅D．制取金屬鎂時，Z是熔融的氯化鎂4．金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)()A．陽極發(fā)生還原反應，其電極反應式為Ni2＋＋2e－=NiB．電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C．電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2＋和Zn2＋D．電解后，電解槽底部的陽極泥中有Cu和Pt5．用含少量銀和鋅的粗銅作陽極，純銅片作陰極，CuSO4溶液作電解液，電解一段時間后，陽極質(zhì)量減少了xg，則下列說法錯誤的是 ()A．兩極得失電子相等B．陽極溶解的金屬的物質(zhì)的量之和等于析出的銅的物質(zhì)的量C．陰極質(zhì)量增加bg，b<xD．陽極質(zhì)量減少的xg為鋅和銅的質(zhì)量6．某興趣小組設計如圖微型實驗裝置。實驗時，先斷開K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時間后，斷開K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表A指針偏轉(zhuǎn)。下列有關描述正確的是()A．斷開K2，閉合K1時，總反應的離子方程式為：2H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up10(電解))Cl2↑＋H2↑B．斷開K2，閉合K1時，石墨電極附近溶液變紅C．斷開K1，閉合K2時，銅電極上的電極反應式為：Cl2＋2e－=2Cl－D．斷開K1，閉合K2時，石墨電極做正極7．在新冠肺炎疫情期間，“84”消毒液是環(huán)境消毒液之一。某學生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時，為使Cl2被完全吸收制得有較強殺菌能力的消毒液，設計了如圖所示的裝置。c、d都為碳電極。完成下列填空：（1）a為電源的________極，c為電解池的________極(填“正”“負”或“陰”“陽”)。（2）d電極上發(fā)生的電極反應式：______________________，電解產(chǎn)生消毒液的總化學方程式為___________________________________。8．電解的應用比較廣泛。根據(jù)下列電解的應用，回答問題：（1）如圖為電解精煉銀的示意圖，________(填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應式為_________________________________。（2）以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應式為_______________。（3）若想在鐵上鍍鋁，則鐵應該作極。①若用AlCl3水溶液作電解液，（“能”或“不能”）實現(xiàn)鐵上鍍鋁？為什么。②離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機陽離子、Al2Cleq\o\al(－,7)和AlCleq\o\al(－,4)組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應，陰極電極反應式________________________，陽極電極反應式為。9．按下圖裝置進行實驗，并回答下列問題：（1）判斷裝置的名稱：A池為

。（2）