《電解原理的應(yīng)用》學(xué)案

1/6章節(jié)與課題專題一第一單元課時(shí)4電解原理利用課時(shí)安排4課時(shí)主備人審核人總第課使用人使用日期或周第12周本課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)1．通過學(xué)習(xí)電解食鹽水、電鍍，認(rèn)識(shí)電解原理的重要應(yīng)用重點(diǎn)難點(diǎn)電解食鹽水、電鍍教學(xué)資源使用PPT自主學(xué)習(xí)合作探究【自主梳理】學(xué)點(diǎn)1電解飽和食鹽水〖交流討論〗教材P20（1）通電后，溶液中那些離子優(yōu)先在電極上發(fā)生反應(yīng)？（2）寫出陰極和陽極的電極反應(yīng)式。陽極：；陰極：；電解總反應(yīng)：（3）電解過程中電子的流向：。（4）電解過程中，溶液中的離子移動(dòng)情況：陰離子；陽離子（5）通電后，兩電極的現(xiàn)象：注：工業(yè)電解飽和食鹽水制備燒堿時(shí)必須阻止OH一移向陽極，以使NaOH在陰極溶液中富集。目前比較先進(jìn)的方法是用陽離子交換膜將兩極溶液分開。學(xué)點(diǎn)2電鍍1．概念：。2．意義：電鍍可以使金屬更加美觀耐用，增強(qiáng)抗腐蝕能力?！加^察與思考〗教材P21（1）電極材料：陽極；陰極；電解質(zhì)溶液（2）電鍍過程中，電子的流向：3．原理：電鍍時(shí)，陰極為；陽極為；電鍍液為。注：①電鍍是陽極材料參與反應(yīng)的一種特殊的電解。⑦用Cu作陽極，F(xiàn)e作陰極電解CuSO4溶液，陽極溶解的Cu與陰極析出的Cu的質(zhì)量，溶液中Cu2+的濃度。4．原電池、電解池、電鍍池的比較原電池電解池電鍍池定義能量轉(zhuǎn)化電極名稱和電極反應(yīng)反應(yīng)特點(diǎn)裝置舉例電子流向注：原電池、電解池、電鍍池的判斷若有外接電源，該裝置一般為電解池或電鍍池。若無外電源，可能是原電池，然后依據(jù)原電池的形成條件判定，主要思路是三“看”先看電極：兩種活潑性不同的金屬(或其中一種非金屬導(dǎo)體)作電極再看溶液：用導(dǎo)線連接的兩電極與電解質(zhì)溶液接觸并形成閉合回路。后看回路：在電解質(zhì)溶液中能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。此時(shí)，與原電池連接的另一裝置一般是電解池或電鍍池?！镜漕}精析】〖例1〗某一氯堿工廠，采用隔膜法電解食鹽水溶液時(shí)，每個(gè)電解槽通過10000A的電流，求1個(gè)電解槽每天理論上能生產(chǎn)多少千克C12、H2和：NaOH?(1mol電子所帶的電量為96500C)〖變式題1〗用石墨作陽極、鐵作陰極電解飽和食鹽水，陽極產(chǎn)物是；陰極產(chǎn)物是。如果有0．800mole一發(fā)生轉(zhuǎn)移，則在理論上有L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2和mo1NaOH生成。〖變式題2〗實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣，已知鉛蓄電池放電時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：負(fù)極：Pb+SO42一=PbSO4+2e一；正極：PbO2+4H++SO42一+2e一=PbSO4+2H2O。今若制得C120．050mol，這時(shí)電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是()A．0．025molB．0．050molC．0．10mo1D．0．20mol〖例3〗在鐵制品上鍍一定厚度的銅層，以下方案設(shè)計(jì)合理的是()A．銅作陽極，鐵制品作陰極，溶液中含有銅離子B．鉑作陰極，鐵制品作陽極，溶液中含有銅離子C．鐵作陽極，鐵制品作陰極，溶液中含有亞鐵離子D．銅作陰極，鐵制品作陽極，溶液中含有銅離子〖變式題3〗利用電解原理制備物質(zhì)是物質(zhì)制備中常用的方法，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種電解法制取Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)裝置(如右圖)通電后溶液中產(chǎn)生白色沉淀，且較長(zhǎng)時(shí)間不變色。下列說法中正確的是()A．電源中“b”為正極，“a”為負(fù)極B．電解池中的電解液可以是NaOH溶液，但不能是NaCl溶液C．A、B兩端都必須用鐵作電極D．B電極發(fā)生的反應(yīng)：2H2O+2e一=H2↑+2OH—【基礎(chǔ)鞏固】1．如右圖所示，A池用石墨電極電解氫氧化鈉溶液，B池精煉粗銅。一段時(shí)間后停止通電，A池D極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2.24L，則B池中E極質(zhì)量的變化是（）A．質(zhì)量增加6.4gB．質(zhì)量增加12.8gC．質(zhì)量減少6.4gD．質(zhì)量減少12.8g2．A．．．．電解．一定條件下，電解較稀濃度的硫酸，其還原產(chǎn)物為雙氧水，該原理可用于制取雙氧水，其電解的化學(xué)方程式為：3H2O+3O2O3+3H2O2。下列有關(guān)說法正確的是（）電解A．電解池的陽極生成雙氧水，陰極生成臭氧B．電解池中硫酸溶液的pH保持不變C．產(chǎn)生臭氧的電極反應(yīng)式為3H2O-6e-=O3+6H+D．產(chǎn)生雙氧水的電極反應(yīng)式為2H2O-2e-=H2O2+2H+4．某學(xué)生欲完成2HCl+2Ag=2AgCl↓+H2↑反應(yīng)，設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的實(shí)驗(yàn)是（）5．高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列敘述不正確的是（）A．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2B．充電時(shí)陽極反應(yīng)為：Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2OC．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeO4被氧化D．放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)6．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，（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）下列敘述正確的是（）A．陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：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只有Cu和Pt7．有a、b、c、d四種金屬，已知a、b都只有一種正價(jià)且相等，用惰電極電解含a、b陽離子的混合液時(shí)，首先的出的是b。將a、d分別投入等濃度鹽酸中，d比a反應(yīng)劇烈。將銅浸入b的鹽溶液里，無明顯變化。把銅浸入c的鹽溶液里，有金屬c析出。據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是（）A．d、c、a、bB．d、a、b、cC．d、b、a、cD．b、a、d、c8．用石墨電極電解600mL某金屬的硫酸鹽，一段時(shí)間后，溶液的PH從6降到1，在一電極上析出1.92克金屬（不考慮溶液體積的變化）則該金屬是（）A．FeB．AlC．AgD．Cu9．下列四種裝置中，溶液的體積均為250mL，開始時(shí)電解質(zhì)溶液的濃度均為0.10摩/升，工作一段時(shí)間后，測(cè)得導(dǎo)線上均通過0.02mol電子，若不考慮溶液體積的變化，則下列敘述正確的是（）A．工作一段時(shí)間后溶液的濃度①＝②＝③＝④B．工作一段時(shí)間后溶液的pH值：④＞③＞①＞②C．產(chǎn)生氣體的總體積：④＞③＞①＞②D．電極上析出的固體的質(zhì)量：①＞②＞③＞④【能力提高】10．右圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極。通電一段時(shí)間后，只在c、d兩極上共收集到336mL（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）氣體。回答：⑴直流電源中，M為 極。⑵Pt電極上生成的物質(zhì)是 ，其質(zhì)量為g。⑶電源輸出的電子，其物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：2∶ ∶ ∶ 。⑷AgNO3溶液的濃度（填增大、減小或不變。下同） ，AgNO3溶液的pH ，H2SO4溶液的濃度 ，H2SO4溶液的pH 。⑸若H2SO4溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%，則原有5.00%H2SO4溶液為 g。11．粗銅中常含有鋅、鎳、銀、金等雜質(zhì)，工業(yè)上常用電解的方法精練粗銅。⑴電解時(shí)作陽極，電極反應(yīng)式為，做陰極，電極反應(yīng)式為。⑵電解前CuSO4溶液的濃度為1mol/L，電解時(shí)如有0.5mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則此時(shí)電解液中CuSO4的濃度為，陰極得到的純銅的質(zhì)量為。陽極泥的主要成分是，溶液中還有哪些離子